Brevet FR3052715A1 — publié le 20171222

CACHE D'HABILLAGE POUR MODULE DE PROJECTION D'UN DISPOSITIF D'AFFICHAGE TETE-HAUTE DE VEHICULE AUTOMOBILE. Domaine de l'invention La présente invention concerne d'une manière générale l'agencement intérieur d'un véhicule automobile. Elle porte en particulier sur la problématique de l'implantation du combiné d'instrument sur la planche de bord d'un tel véhicule lorsque ce dernier est doté d'un dispositif d'affichage tête haute. Arrière-plan de l'invention Dans le cadre de l'amélioration de la sécurité routière, les constructeurs d'automobiles utilisent depuis quelques années des dispositifs d'affichage tête haute désignés généralement sous les acronymes ATH (pour Afficheur Tête Haute) ou HUD (pour Head Up Display) et permettant de projeter des informations dans le champ de vision du conducteur devant le véhicule automobile. Ce type de dispositif d'affichage comporte un module de projection implanté sous la planche de bord et destiné à projeter une image source porteuse d'informations jusqu'à un élément transparent apte à réfléchir une partie des rayons lumineux provenant de ce module de projection vers le conducteur du véhicule automobile de sorte que ce dernier visualise ces informations sous la forme d'une image virtuelle située quelques mètres au devant du véhicule dans une zone surmontant le capot ou la route et sans modification de l'accommodation des yeux. Suivant les dispositifs, l'élément transparent semi-réfléchissant est constitué soit par un film incorporé directement au pare-brise du véhicule, soit par une lame indépendante du pare-brise et saillant de la planche de bord. A l'aplomb du module de projection, la façade supérieure de la planche de bord présente généralement une découpe permettant notamment d'accéder en après-vente aux organes mécaniques et électriques situés sous cette planche de bord sans avoir à la démonter au préalable. 3052715 2 Cette découpe est habituellement recouverte par un cache d'habillage rapporté (désigné également sous le terme « enjoliveur ») comprenant une ouverture apte à permettre le passage des rayons lumineux émis par le module de projection, et servant à masquer 5 partiellement ce module de projection ainsi que les points de fixation de ce dernier sur la traverse de planche de bord ou sur la structure du véhicule. Lorsque les éléments transparents semi-réfléchissants présentent une courbure prononcée (comme cela est notamment le cas des films 10 incorporés au pare-brise du véhicule), les modules de projection doivent être dotés de systèmes optiques complexes aptes à s'adapter à ces surfaces de projection particulières afin que les images virtuelles visualisées par les conducteurs ne soit pas déformées. L'intégration de ces systèmes optiques complexes entraine une 15 augmentation sensible de l'encombrement des modules de projection qui limite considérablement l'espace disponible pour implantation des combinés d'instruments dans les planches de bord dotés de tels dispositifs d'affichage tête haute. Cette limitation de l'espace disponible a tendance également à 20 compliquer les opérations de démontage et de remontage en après- vente des dispositifs intégrés à ces planches de bord auxquels l'accès est particulièrement délicat. Objet et résumé de l'invention 25 La présente invention vise donc à palier à ces inconvénients. Elle propose à cet effet un cache d'habillage pour module de projection d'un dispositif d'affichage tête-haute implanté sous le panneau supérieur d'une planche de bord de véhicule automobile du type comportant un combiné d'instruments, ledit cache d'habillage étant 30 conformé pour recouvrir une découpe ménagée à l'aplomb dudit module de projection dans ledit panneau supérieur et présentant une ouverture apte à permettre le passage des rayons lumineux émis par ledit module de projection ; 3052715 3 caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de support ménagés à l'arrière de ladite ouverture et agencés pour recevoir le combiné d'instruments dudit véhicule. Un tel cache d'habillage permet ainsi de s'affranchir de la 5 problématique de l'intégration du combiné d'instruments dans la planche de bord lorsque cette dernière loge un module de projection d'un dispositif d'affichage tête-haute. L'invention a en outre pour l'avantage d'offrir sous le panneau supérieur de la planche de bord de l'espace disponible facilitant l'accès 10 en après-vente aux différents dispositifs intégrés à la planche de bord. Selon une caractéristique préférée du cache d'habillage, ce dernier est venu de moulage d'une seule pièce à partir d'un matériau thermoplastique. L'invention vise également sous un deuxième aspect, un sous- 15 ensemble de véhicule automobile comportant un tel cache d'habillage ainsi qu'un combiné d'instruments supporté par ledit cache et comprenant un boîtier logeant des composants fonctionnels. Selon des caractéristiques préférées de ce sous-ensemble : - ledit combiné d'instruments est de type numérique, lesdits 20 composants fonctionnels comportant un écran plat d'affichage associé à une carte électronique ; - ledit boîtier comprend un corps supérieur creux ouvert par le dessous et définissant un volume interne d'accueil pour lesdits composants fonctionnels, ainsi qu'une base inférieure venant fermer 25 ledit corps supérieur ; - lesdits moyens de support consistent en un logement creux présentant une forme sensiblement complémentaire à celle d'une portion dudit boîtier qui s'y emboîte ; - ladite base inférieure du boîtier comporte des moyens de 30 pré-maintien prévus pour coopérer avec des moyens complémentaires situés au niveau dudit logement du cache d'habillage afin de garantir le bon positionnement dudit combiné et d'éviter que ce dernier ne sorte dudit logement pendant les opérations de montage dudit sous-ensemble sur ladite planche de bord ; 3052715 4 - lesdits moyens de pré-maintien comportent au moins un ergot saillant de ladite base inférieure du boîtier et s'insérant dans au moins un orifice correspondant ménagé dans ledit logement support ; et/ou 5 - lesdits moyens de support sont constitués par une partie dudit boîtier du combiné qui est directement intégrée audit cache d'habillage. L'invention vise également sous un troisième aspect, un véhicule automobile comportant un dispositif d'affichage tête-haute doté d'un 10 module de projection implanté sous le panneau supérieur de la planche de bord ainsi qu'un tel sous-ensemble fixé à ladite planche de bord par l'intermédiaire d'au moins une vis traversant successivement ledit combiné d'instrument et ledit cache d'habillage puis venant se visser sur un organe de fixation liée rigidement à un élément structurel interne de 15 ladite planche de bord. 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 20 illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une planche de bord de véhicule automobile sur laquelle s'apprête à être monté un sous-ensemble formé par un cache d'habillage de dispositif de vision tête- 25 haute et un combiné d'instruments ; - la figure 2 est une vue en section transversale de la zone du véhicule hébergeant la planche de bord de la figure 1, après montage du cache d'habillage et du combiné d'instruments ; - les figures 3 et 4 représentent respectivement des vues 30 éclatés en perspective de devant et de dos du combiné d'instruments des figures 1 et 2 ; et - la figure 5 est une vue en perspective illustrant le pré-montage d'un sous-ensemble cache d'habillage-combiné d'instruments conforme à une variante de réalisation de l'invention. 3052715 5 Description détaillée de plusieurs modes préférés de réalisation Dans la cette description, les termes « avant » et « arrière » seront définis par rapport à la direction d'avancement d'un véhicule 5 automobile en position normale de roulement. Les figures 1 et 2 montrent la planche de bord 1 d'un véhicule automobile équipé d'un dispositif d'affichage tête haute comprenant un module de projection 2 (visible sur la figure 2) destiné à projeter une image source porteuse d'informations relatives à la conduite et/ou au 10 fonctionnement du véhicule jusqu'à un film 3 incorporé au pare-brise 4 du véhicule. Parmi les informations projetées, on peut citer par exemple l'heure en cours, la vitesse du véhicule, le nombre de kilomètres effectués depuis la dernière mise à zéro du compteur kilométrique 15 journalier, l'autonomie du véhicule en terme de quantité de carburant ou de kilomètres, des informations de localisation et/ou de navigation, la vitesse maximale autorisée sur la voie de circulation empruntée, ou la vitesse sélectionnée sur le dispositif de limitation de vitesse ou de régulation de vitesse. 20 Le film 3 est suffisamment transparent pour laisser passer une partie des rayons lumineux ambiant provenant de l'environnement tout en étant suffisamment réfléchissant pour renvoyer une partie des rayons lumineux provenant de ce module de projection 2 vers le conducteur de sorte que ce dernier visualise les informations projetées sous la forme 25 d'une image virtuelle située quelques mètres au devant du véhicule dans une zone surmontant le capot ou la route et sans modification de l'accommodation des yeux. Le module de projection 2 comporte un projecteur constitué par exemple par un afficheur à cristaux liquides (LCD) associé à une source 30 lumineuse rétro-éclairante, ainsi qu'un système optique doté notamment de plusieurs miroirs de déviation aptes à renvoyer le faisceau lumineux issu du projecteur sur l'élément transparent semi-réfléchissant. Afin d'adapter l'image projetée à la courbure spécifique du pare- brise 4, un tel système optique doit présenter également un certain 3052715 6 nombre d'éléments optiques correcteurs augmentant sensiblement l'encombrement du module de projection 2 qui occupe ici la quasi totalité de l'espace disponible sous le panneau supérieur 5 de la planche de bord 1 comme illustré par la figure 2. 5 Afin d'éviter tout déplacement relatif entre le pare-brise 4 et le module de projection 2 qui pourrait entrainer une déformation de l'image virtuelle visualisée par le conducteur, ce module de projection 2 est avantageusement fixé directement sur la structure 6 du véhicule avant la mise en place de la planche de bord 1 (figure 2). 10 A l'aplomb de ce module de projection 2 et comme illustré par la figure 1, le panneau supérieur 5 de la planche de bord 1 présente une découpe 7 permettant notamment d'accéder en après-vente aux organes mécaniques et électriques situés sous cette planche de bord 1 sans avoir à la démonter au préalable. 15 Cette découpe 7 s'étend sur quasiment toute la profondeur du panneau supérieur 5 de la planche de bord 1 (son bord avant étant situé à proximité du pare-brise 4 tandis que son bord arrière s'étend jusqu'au niveau des deux aérateurs 8 situés du côté conducteur de part et d'autre du volant 9). 20 Comme illustré sur la figure 1, la découpe 7 est prévue pour être recouverte par un cache d'habillage 10 de forme complémentaire rapporté par le dessus de la planche de bord 1 et avantageusement venu de moulage d'une seule pièce à partir d'un matériau thermoplastique tel que l'Acrylonitrile butadiène styrène (ABS) éventuellement mélangé à du 25 polycarbonate (PC). Le cache d'habillage 10, servant à masquer partiellement ce module de projection 2 ainsi que les points de fixation de ce dernier sur la structure 6 du véhicule, présente une ouverture 11 sensiblement rectangulaire destinée à permettre le passage au travers de ce cache 10 30 des rayons lumineux émis par le module de projection 2. Selon l'invention, ce cache d'habillage 10 comprend à l'arrière de l'ouverture 11 (c'est-à-dire dans une zone plus éloignée du pare-brise 4 et plus proche du volant 9) un logement support 12 agencé pour recevoir le combiné d'instruments 20 du véhicule apte à fournir au 3052715 7 conducteur une multitude de données relatives au fonctionnement de ce véhicule (par exemple, ses vitesses instantanée et moyenne, son régime moteur, son niveau de carburant ou bien encore sa consommation moyenne) ainsi qu'à afficher des signaux d'alerte (température moteur 5 excessive, niveau d'huile insuffisant ou encore non fermeture d'une portière) et des témoins signalant l'activation de certains dispositifs (clignotants, frein à main, feux de position, de croisement ou de route). Comme illustré sur les figures 1, 3 et 4, le combiné d'instruments 20, ici de type numérique, comporte un boîtier 21 logeant des 10 composants électriques et/ou électroniques fonctionnels constitués en l'espèce par un écran plat d'affichage rectangulaire 22 de type LCD à matrice active (LCD-TFT) associé à une carte électronique 23 de type PCB contenant au moins un microprocesseur et des moyens mémoires. Le boîtier 21 comprend un corps supérieur creux 21A ouvert par le 15 dessous et définissant un volume interne d'accueil pour les composants fonctionnels, ainsi qu'une base inférieure 21B venant fermer ce corps supérieur 21A en s'y enclipsant le long d'une ligne de jointure périphérique. Comme on peut le constater notamment sur la figure 3, le corps 20 supérieur creux 21A du boîtier 21 présente en façade une fenêtre rectangulaire 21C permettant de visualiser l'écran 22 depuis l'extérieur. Le logement support 12 que comporte le cache d'habillage 10 présente une forme sensiblement complémentaire de celle de la base inférieure 21B du boîtier 21 du combiné d'instruments 20 (figure 1). 25 Sur la chaîne de montage du véhicule, le combiné d'instruments 20 préalablement monté est mis en place sur le cache d'habillage 10 en venant emboîter cette base inférieure 21B du boîtier 21 dans le logement support 12 de sorte à constituer un sous-ensemble qui sera ensuite fixé rigidement à la planche de bord 1. 30 La base inférieure 21B du boîtier 21 comporte des moyens de pré- maintien 24, 25 prévus pour coopérer avec des moyens complémentaires 14, 15 situés au niveau du logement support 12 du cache d'habillage 10 afin de garantir le bon positionnement du combiné 20 et d'éviter que ce 3052715 8 dernier ne sorte de ce logement 12 pendant les opérations de montage de ce sous-ensemble sur la planche de bord 1. Ces moyens de pré-maintien sont en l'espèce constitués de plusieurs ergots 24, 25 saillants de cette base inférieure 21B du boîtier 5 20 et s'insérant dans des orifices correspondants 14, 15 ménagés dans le logement support 12. Le montage du sous-ensemble formé par le cache d'habillage 10 et le combiné 20 sur la planche de bord 1 s'effectue dans un premier temps en venant rapporter ce sous-ensemble sur la découpe 7 par le dessus de 10 la planche de bord 1. Afin de garantir un positionnement parfait du cache d'habillage 10, ce dernier comporte avantageusement des languettes d'encliquetage non visibles sur les figures et coopérant avec le bord périphérique de la découpe 7. 15 La fixation de ce sous-ensemble à la planche de bord 1 est ensuite assurée par l'introduction de deux vis 26 traversant successivement le combiné 20 et le cache d'habillage 10, puis venant se visser sur un organe de fixation 27 liée rigidement à un élément structurel interne de la planche de bord 1 constitué en l'espèce par la traverse de planche de 20 bord 28 (figure 2). Ces deux vis 26 permettent ainsi de réaliser simultanément la fixation du combiné 20 sur le cache d'habillage 10 ainsi que celle de ce cache à la planche de bord 1. La figure 5 représente un sous-ensemble cache d'habillage 25 10'/combiné d'instruments 20' selon une variante de réalisation de l'invention. Dans la suite et sur cette figure, on a gardé les mêmes références pour les éléments identiques au premier mode de réalisation et on a ajouté un prime pour les éléments similaires. 30 Le sous-ensemble 10'-20' est semblable au sous-ensemble 10-20 si ce n'est que les moyens de support sont constitués par la base inférieure 21B' du combiné 20' qui est intégrée directement au cache d'habillage 10'. 3052715 9 Cette variante permet de réduire les coûts de revient et de stockage en diminuant le nombre de références devant être gérées aussi bien en fabrication que dans les stocks intermédiaires. Selon d'autres variantes de réalisation non représentées, l'élément 5 transparent réfléchissant est constitué par une lame indépendante du pare-brise et saillant de la planche de bord. Selon encore d'autres variantes de réalisation non représentée : - le projecteur est de type différent : ce dernier pouvant par exemple être constitué par un projecteur laser à balayage (LBS), un 10 afficheur matriciel à LEDS ou bien encore par une dalle LCD à segments ; et/ou - le combiné d'instruments n'est pas numérique mais analogique : ce dernier comportant notamment une pluralité de cadrans analogiques à aiguilles logés dans un boîtier. 15 D'une manière générale, on rappelle que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais qu'elle englobe toute variante d'exécution à la portée de l'homme du métier. 20 REVENDICATIONS1. Cache d'habillage pour module de projection (2) d'un dispositif d'affichage tête-haute implanté sous le panneau supérieur (5) de la planche de bord (1) d'un véhicule automobile du type comportant un combiné d'instruments (20 ; 20'), ledit cache d'habillage étant conformé pour recouvrir une découpe (7) ménagée à l'aplomb dudit module de projection (2) dans ledit panneau supérieur (5) et présentant une ouverture (11) apte à permettre le passage des rayons lumineux émis par ledit module de projection ; caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de support (12 ; 21B') ménagés à l'arrière de ladite ouverture (11) et agencés pour recevoir ledit combiné d'instruments du véhicule. 2. Cache d'habillage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est venu de moulage d'une seule pièce à partir d'un matériau thermoplastique. 3. Sous-ensemble de véhicule automobile comportant un cache d'habillage (10 ; 10') selon l'une des revendications 1 ou 2 ainsi qu'un combiné d'instruments (20 ; 20') supporté par ledit cache (10 ; 10') et comprenant un boîtier (21) logeant des composants fonctionnels. 4. Sous-ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit combiné d'instruments (20 ; 20') est de type numérique, lesdits composants fonctionnels comportant un écran plat d'affichage (22) associé à une carte électronique (23). 5. Sous-ensemble selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit boîtier (21) comprend un corps supérieur creux (21A) ouvert par le dessous et définissant un volume interne d'accueil pour lesdits composants fonctionnels, ainsi qu'une base inférieure (21B ; 21B') venant fermer ledit corps supérieur (21A). 6. Sous-ensemble selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de support consistent en un logement creux (12) présentant une forme sensiblement complémentaire à celle d'une portion (21B) dudit boîtier (21) qui s'y emboîte. 3052715 11 7. Sous-ensemble selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que ladite base inférieure (21B) du boîtier (21) comporte des moyens de pré-maintien (24, 25) prévus pour coopérer avec des moyens complémentaires (14, 15) situés au niveau dudit logement (12) du cache 5 d'habillage (10) afin de garantir le bon positionnement dudit combiné (20) et d'éviter que ce dernier ne sorte dudit logement (12) pendant les opérations de montage dudit sous-ensemble sur ladite planche de bord (1). 8. Sous-ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce 10 que lesdits moyens de pré-maintien comportent au moins un ergot (24, 25) saillant de ladite base inférieure (21B) du boîtier (21) et s'insérant dans au moins un orifice correspondant (14, 15) ménagé dans ledit logement support (12). 9. Sous-ensemble selon l'une des revendications 3 à 5, 15 caractérisé en ce que lesdits moyens de support sont constitués par une partie (21B') dudit boîtier du combiné (20') qui est directement intégrée audit cache d'habillage (10'). 10. Véhicule automobile comportant un dispositif d'affichage tête-haute doté d'un module de projection implanté sous le panneau 20 supérieur (5) de la planche de bord ainsi qu'un sous-ensemble (10, 20) selon l'une des revendications 4 à 8, ledit sous-ensemble étant fixé à ladite planche de bord (1) par l'intermédiaire d'au moins une vis (26) traversant successivement ledit combiné d'instrument (20) et ledit cache d'habillage (10) puis venant se visser sur un organe de fixation (27) liée 25 rigidement à un élément structurel interne (28) de ladite planche de bord (1).