Brevet FR3043952A1 — publié le 20170526

Panneau de commande à capteur piézoélectrique souple pour un véhicule Domaine de l'invention La présente invention concerne un panneau de commande, de véhicule. Contexte de l'invention Le panneau de commande comprend au moins un bouton de commande permettant en particulier de mettre en marche ou d'arrêter un équipement du véhicule, tel que le système de dégivrage de la lunette arrière, le chauffage des sièges, le système de contrôle de la stabilité du véhicule, les feux de détresse, ... Le bouton de commande comprend un élément de détection d'appui constitué par un capteur piézoélectrique pour changer l'état de l'équipement. Le document FR2908681 Al divulgue un panneau de commande de ce type comprenant : un élément d'habillage, un support rigide, et un capteur piézoélectrique disposé entre l'élément d'habillage et le support. L'invention vise à proposer un panneau de commande robuste qui puisse être industrialisé aisément et de manière fiable, tout en permettant de détecter un appui de manière ergonomique et fiable. Exposé de l'invention Pour ce faire, conformément à l'invention, le panneau de commande comprend en outre un élément souple disposé entre le capteur piézoélectrique et le support rigide. En appuyant sur l'élément d'habillage au niveau du bouton de commande l'utilisateur provoque une déformation localisée de l'élément d'habillage qui se transmet au capteur piézoélectrique, tandis que l'élément souple n'a pas besoin de déformer le support rigide pour permettre la déformation du capteur piézoélectrique. Autrement dit, l'élément souple permet de réduire la sollicitation exercée par l'utilisateur pour provoquer une 3043952 2 déformation déterminée du capteur piézoélectrique. Le panneau de commande est ainsi plus satisfaisant ergonomiquement et sa robustesse est améliorée. Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, l'élément souple est de préférence élastiquement compressible. 5 Ainsi, l'élément souple sollicite le capteur piézoélectrique vers une position déterminée. Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, de préférence le support comprend une cavité présentant une ouverture et l'élément souple s'étend dans ladite cavité. 10 Ainsi, la zone de déformation est localisée, ce qui permet à l'utilisateur de mieux ressentir l'endroit où il doit appuyer. Selon une caractéristique complémentaire conforme à l'invention, de préférence l'élément souple est circonscrit à la cavité. Ainsi, la déformation de l'élément d'habillage sera davantage 15 circonscrite et localisée à la zone du capteur piézoélectrique. Selon une caractéristique complémentaire conforme à l'invention, de préférence l'élément souple est apte à s'écraser selon une direction de commande sans s'expanser suivant des directions perpendiculaires à la direction de commande. 20 Ainsi, la réalisation et le fonctionnement du panneau de commande sont améliorés. Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, le capteur piézoélectrique se présente de préférence sous forme d'une couche imprimée sur un film support. 25 Ainsi, le positionnement du capteur piézoélectrique par rapport à l'élément d'habillage flexible et au support rigide est plus aisé, ce qui simplifie la réalisation du panneau de commande, en particulier lorsqu'il comprend de multiples boutons de commande. On dénomme par impression un dépôt de matière, notamment par sérigraphie, jet de gouttes de matière ou une technique 30 analogue. Selon une caractéristique complémentaire conforme à l'invention, de préférence l'élément souple se présente sous forme d'une couche imprimée sur 3043952 3 le film support, le capteur piézoélectrique et l'élément souple étant disposés de part et d'autre du film support. Ainsi, le positionnement de l'élément souple par rapport au capteur piézoélectrique est amélioré et la réalisation du panneau de commande est 5 simplifiée. Selon une caractéristique également complémentaire conforme à l'invention, l'élément souple présente de préférence une épaisseur comprise entre 25 .im et 500 i_tm. Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, de préférence 10 le panneau de commande comprend une pluralité de capteurs piézoélectriques et une pluralité d'éléments souples, les éléments souples étant séparés les uns des autres par le support. Ainsi, le risque qu'une pression sur l'élément d'habillage flexible engendre une déformation détectée par deux de capteurs piézoélectriques 15 adjacents est réduit. Dans divers modes de réalisation du panneau de commande selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - l'élément est en silicone, en caoutchouc, en thermoplastique 20 élastomère ou analogue ; - le support est en matière plastique. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description détaillée suivante, se référant aux dessins 25 annexés dans lesquels : - FIG. 1 représente en perspective un habitacle de véhicule comprenant une console centrale équipée d'un panneau de commande conforme à l'invention - FIG. 2 représente le panneau de commande à échelle agrandie, 30 - FIG. 3 est une représentation schématique en coupe selon la ligne repérée à la figure 2 du panneau de commande. 3043952 4 Description détaillée de l'invention La figure 1 illustre un habitacle de véhicule 100 automobile avec une planche de bord 7 munie d'une console centrale 6. La console centrale 6 comporte un panneau de commande 1. 5 Le panneau de commande 1 présente une face d'aspect 10a formant une façade visible. Le panneau de commande 1 comprend une pluralité de zones de commande 2, 3, 4, trois zones de commande dans le mode de réalisation illustré, se succédant suivant une direction longitudinale X. Chacune des zones de commande 2, 3, 4 comprend un bouton de commande 8 10 présentant un pictogramme et étant apte à détecter une pression s'exerçant suivant une direction de commande Z sur la face d'aspect 10a de la zone de commande 2, 3, 4 du bouton de commande 8 correspondant. La direction de commande Z est perpendiculaire à la direction longitudinale X. La face d'aspect s'étend 10a s'étend suivant la direction longitudinale X et suivant une direction 15 transversale Y, perpendiculaire à la direction longitudinale et à la direction de commande Z. Tel qu'illustré à la figure 3, le panneau de commande 1 comprend essentiellement un élément d'habillage 10, un ensemble de commande 20, des éléments souples 30 et un support 40. 20 L'élément d'habillage 10 forme une couche décor et présente la face d'aspect 10a et une face arrière 10b, opposée à la face d'aspect 10a, qui s'étendent toutes les deux sensiblement perpendiculairement à la direction de commande Z. En variante, la face d'aspect 10a pourrait ne pas être plane. Dans le mode de réalisation illustré, l'élément d'habillage 10 comprend une 25 plaque, de préférence métallique, en particulier en aluminium, d'épaisseur sensiblement constante, inférieure à 1 mm, de préférence légèrement inférieure à 0,5 millimètre. En variante, l'élément d'habillage 10 comporte une couche en fibre de carbone, une couche de bois, une couche minérale par exemple une couche en pierre, par exemple une couche en pierre de schiste comme 30 l'ardoise ou le mica ou une couche de verre. Encore dans une autre variante, l'élément d'habillage 10 comporte une couche de cuir ou un film en résine synthétique. 3043952 5 L'ensemble de commande 20 comprend essentiellement un capteur piézoélectrique 22 par zone de commande 2, 3, 4 et un film support 24 supportant les capteurs piézoélectriques 22. Chaque capteur piézoélectrique 22 présente une face avant 22a en 5 regard de la face arrière 10b de l'élément d'habillage 10 et une face arrière 22b en regard du film support 24. Chaque capteur piézoélectrique 22 est fixé sur le film support 24, de préférence par impression et présentant une épaisseur de de l'ordre de 0,1 millimètre. Les éléments piézoélectriques 22 sont reliés à un connecteur électrique par des pistes conductrices (non représentées) 10 également supportées par le film support 24 et de préférence réalisées par impression. Le film support 24 comprend une face avant 24a en regard des éléments piézoélectriques et une face arrière 24b, opposée à la face avant 24a. Le film support 24 est électriquement isolant, constitué par une fine couche de 15 matière plastique transparente de l'ordre de 0,1 millimètre à quelques dixièmes de millimètre d'épaisseur et est souple. L'épaisseur de l'élément d'habillage 10 est adaptée en fonction du type de matériau pour qu'une pression d'un utilisateur sur l'élément d'habillage 10 dans une zone de commande 2, 3, 4 soit transmise au capteur 20 piézoélectrique 22. La déformation de l'élément d'habillage 10 lors de l'application de la pression est de l'ordre de 15 pm à 500pm. Cette déformation est réversible, si bien que l'élément d'habillage 10 reprend sa forme initiale après l'appui de l'utilisateur. Ainsi, la surface d'aspect 10a de l'élément d'habillage 10 peut avantageusement présenter un aspect lisse, c'est-à-dire ne 25 présentant pas de zone en creux ou en relief, ce qui augmente l'esthétisme du panneau de commande. Le support 40 comprend une face avant 40a et une face arrière 40b, opposée à la face avant 40a suivant la direction de commande Z. La face avant 40a est en regard de la face arrière 22b des éléments piézoélectriques 22. Le 30 support 40 présente une épaisseur sensiblement constante suivante la direction de commande Z, comprise de préférence entre 1 et 2 millimètres. 3043952 6 Dans le mode de réalisation illustré à la figure 3, le support 40 comprend des cavités 42, en regard de chacun des capteurs de pression 22. Les cavités 42 présentes ne sont pas débouchantes, de sorte qu'elles présentent chacune une unique ouverture 44. Les cavités 42 sont de 5 préférence sensiblement planes et d'épaisseur sensiblement constante. Le support 40 est réalisé en matériau thermoplastique, Le support 40 est réalisé par moulage, par injection ou par thermocompression. Le support 40 est de préférence constitué d'un mélange de polycarbonate et d'acrylonitrile butadiène styrène. Le support 40 est rigide. On entend ici par élément rigide 10 tout élément qui ne peut se déformer par une simple pression exercée par un doigt. La rigidité du support 40 est donnée soit par la nature du matériau constitutif du support, soit par ses caractéristiques de construction telles que son épaisseur, sa forme, ses éventuels éléments de renfort (nervures). Les éléments souples 30 sont disposés en regard des capteurs 15 piezodélectriques 22, Plus précisément les éléments souples 30 sont disposés dans les cavités 42 et présentent une face avant 30a en regard de la face arrière 22a d'un capteur piézoélectrique 22 et une face arrière en regard de la face avant 40a du support 40. Dans le mode de réalisation illustré, le film support 24 est disposé entre les capteurs piézoélectriques 22 et les éléments 20 souples 30. En variante, le film support 24 pourrait être disposé entre l'élément d'habillage 10 et les capteurs piézoélectriques 22 Les éléments souples 30 présentent une épaisseur e sensiblement constante et sont sensiblement plan, dans le mode de réalisation illustré. La face avant 30a des éléments souples affleure sensiblement l'ouverture 44 de la 25 cavité, de sorte que les éléments souples 30 sont circonscrits aux cavités 42 et qu'en dehors des zones du film support 24 où les éléments souples 30 sont présents, le film support 24 est sensiblement au contact du support 40. Ainsi, suivant la direction longitudinale X suivant laquelle sont disposés les boutons de commande 8, les éléments souples sont séparés les uns des autres par le 30 support 40. Le risque que le capteur piézoélectrique 22 d'une zone de commande 2, 3, 4 détecte une déformation dans une zone adjacente est par conséquent réduit. 3043952 7 L'épaisseur e des éléments souples est de préférence comprise entre 25 .im et 500 i_tm. Les éléments souples 30 sont de préférence élastiquement déformables, de manière à solliciter les capteurs de pression 22 vers une 5 position définie qui consiste, dans le mode de réalisation illustré, à maintenir la face avant 22a des capteurs de pression 22 en appui contre la face arrière 10b de l'élément d'habillage 10. Les éléments souples 30 sont avantageusement réalisés en silicone, en caoutchouc, en thermoplastique élastomère ou analogue. Ils sont de 10 préférence apte à se déformer d'au moins le quart de leur épaisseur lorsqu'ils subissent une force de 10 N sur l'ensemble de leur face avant 30a. En outre, les éléments souples 30 sont de préférence apte à s'écraser suivant la direction de commande Z, sans s'expanser perpendiculairement à la direction de commande Z. A cet effet, les éléments 15 souples 30 sont de préférence de type lacunaire, tel qu'une mousse ou une éponge. Tel qu'illustré à la figure 3, lorsqu'un utilisateur 50 appuie avec son doigt sur la face d'aspect 10a dans l'une des zones de commande 2, 3, 4, l'élément d'habillage 10 subit la pression exercée par l'utilisateur et se déforme 20 légèrement. La pression se transmet par déformation à travers le capteur piézoélectrique 22 qui détecte cette déformation et transmet un signal électrique à un boitier de commande électronique des équipements du véhicule (non représenté) via les pistes conductrices, le film support 24 et l'élément souple 30 qui "absorbe" cette déformation en s'écrasant suivant la direction de 25 déformation Z, le support 40 ne se déformant sensiblement pas. Les capteurs piézoélectriques 22 ont avantageusement un diamètre de l'ordre de 15 millimètre perpendiculairement à la direction de commande Z. Dans le mode de réalisation illustré, les éléments souples 30 présentes sensiblement la même taille que les capteurs piézoélectriques 22 30 perpendiculairement à la direction de commande Z. De préférence, perpendiculairement à la direction de commande Z, les éléments souples 30 présents sont de taille au moins égale à celle des capteurs piézoélectriques 22. 3043952 8 Dans une variante de réalisation, les éléments souples 30 pourraient être de taille supérieure à celle des capteurs piézoélectriques 22, entre 25% et 100% suivant au moins une parmi les directions longitudinale X et transversale Y, afin de permettre aux éléments souples de fluer suivant ces directions, lorsque les 5 éléments souples 30 sont dans un matériau ne permettant pas un simple écrasement. L'élément d'habillage 10 est fixé par sa face arrière 10b à la face avant de l'ensemble de commande 20, de préférence par collage. Le support 40 est de préférence surmoulé afin d'adhérer à l'ensemble de commande 20 et 10 à la face arrière 10b de l'élément d'habillage 10. En variante, le support 40 peut être fixé par assemblage à l'élément d'habillage 10. REVENDICATIONS1. Panneau de commande (1), de véhicule, ledit panneau de commande comprenant : un élément d'habillage (10), un support (40) rigide, et un capteur piézoélectrique (24) disposé entre l'élément d'habillage (10) et le support (40), ledit panneau de commande étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre un élément souple (30) disposé entre le capteur piézoélectrique (24) et le support rigide. 2. Panneau de commande selon la revendication 1 dans lequel l'élément souple (30) est élastiquement compressible. 3. Panneau de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le support (40) comprend une cavité (42) présentant une ouverture (44) et l'élément souple (30) s'étend dans ladite cavité (42). 4. Panneau de commande selon la revendication précédente dans lequel l'élément souple (30) est circonscrit à la cavité (42). 5. Panneau de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'élément souple (30) est apte à s'écraser selon une direction de commande (Z) sans s'expanser suivant des directions (X, Y) perpendiculaires à la direction de commande (Z). 6. Panneau de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le capteur piézoélectrique (24) se présente sous forme d'une couche imprimé sur un film support (22). 7. Panneau de commande selon la revendication précédente dans lequel l'élément souple (30) se présente sous forme d'une couche imprimée sur le film support (22), le capteur piézoélectrique (24) et l'élément souple (30) étant disposés de part et d'autre du film support (22). 3043952 10 8 . Panneau de commande l'une quelconque des revendications 4 et 5 dans lequel l'élément souple présente une épaisseur (e) comprise entre 25 .im et 500 i_tm. 9. Panneau de commande selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes comprenant une pluralité de capteurs piézoélectriques (24) et une pluralité d'éléments souples (30), les éléments souples (30) étant séparés les uns des autres par le support (40). 10. Panneau de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'élément souple (30) est en silicone, 10 en caoutchouc, en thermoplastique élastomère ou analogue.