Brevet FR3086068A1 — publié le 20200320

Écran et dispositif d'affichage de type tête haute pour véhicule automobile, véhicule comportant un tel dispositif L'invention se rapporte au domaine des équipements intérieurs pour 5 véhicules automobiles, et concerne plus particulièrement un écran et un dispositif d'affichage de type tête haute. Les dispositifs d'affichage tête haute connus comportent un système permettant de projeter une image sur un écran formé par une lame partiellement transparente, l'écran étant disposé devant le conducteur du véhicule, 10 typiquement en partie haute du tableau de bord, entre le volant et le pare-brise. Un tel dispositif permet d'afficher des informations à l'attention du conducteur, qui peut visualiser ces informations sans avoir à détourner son regard de la route sur laquelle le véhicule circule. Les constructeurs automobiles envisagent de commercialiser des 15 véhicules avec des dispositifs d'affichage de type tête haute comportant un écran significativement plus grand que ceux actuellement mis sur le marché, dans le but de pouvoir afficher une plus grande quantité d'informations, tout en allégeant les informations affichées dans le champ de vision central du conducteur. 20 Par ailleurs, les réglementations imposent de prendre en compte la gestion des chocs piéton, et notamment celle des chocs impliquant la tête d'un piéton. Dans le cas d'un choc avec un piéton dans lequel la tête du piéton viendrait frapper en partie basse du pare-brise, il n'y a généralement pas d'élément susceptible d'absorber l'énergie de l'impact de manière satisfaisante. 25 Dans un tel cas, comme illustré par la figure 1a qui montre la courbe Ci représentant la décélération subie par la tête du piéton en fonction de la course de la tête, le choc se décompose en trois phases successives. Une première phase (cf. zone A de la figure 1 a) implique une augmentation très forte de la décélération, correspondant à l'impact entre la tête du piéton et le pare-brise, qui 30 présente une rigidité élevée. Cet impact initial aboutit à la rupture du verre constituant le pare-brise. Suite à la rupture du pare-brise, la décélération diminue quasi-instantanément pour atteindre une valeur proche de zéro. Cette deuxième phase (cf. zone B de la figure la) correspond à une phase dite de vol libre de la tête du piéton, puisqu'immédiatement après la rupture du pare-brise, la tête du 35 piéton n'est plus freinée. À la fin de cette deuxième phase, la décélération augmente à nouveau rapidement car la membrane incluse dans le pare-brise en 2 verre feuilleté oppose une résistance à l'avancée de la tête du piéton. La décélération est maintenue à un niveau relativement constant jusqu'à ce que la tête de piéton rencontre la planche de bord située en arrière du pare-brise. L'impact entre la tête du piéton et la planche de bord se produit durant la troisième phase (cf. zone C de la figure la). Durant cette phase, la décélération présente un pic important, dû à la rigidité très élevée de la planche de bord. La décélération décroît ensuite jusqu'à une valeur nulle, l'énergie du choc ayant été entièrement absorbée. Le pic observé lors de la troisième phase est l'évènement susceptible d'occasionner les plus de dommages au piéton et doit donc être évité. Une solution connue consiste à recouvrir la planche de bord d'une mousse amortissante, mais cela requiert une épaisseur importante, typiquement plusieurs dizaines de millimètres, ce qui impacte le coût du véhicule ainsi que la liberté de design en imposant une épaisseur supplémentaire importante. Une autre solution connue consiste à éloigner le plus possible la planche de bord du pare-brise, mais là encore, cela réduit la liberté de design du véhicule. L'invention a pour objet de proposer une solution alternative aux solutions connues, qui soit plus économique et qui permette de conserver la plus grande liberté possible en matière de design du véhicule. À cet effet, l'invention concerne un écran pour un dispositif d'affichage de type tête haute de véhicule automobile, l'écran comportant une partie centrale formant une zone de projection d'une image, l'écran comportant en outre deux retours latéraux disposés de part et d'autre de la partie centrale, chaque retour latéral formant un élément d'appui de l'écran lorsque celui-ci est fixé à une planche de bord d'un véhicule automobile. Ainsi, en prévoyant, de chaque côté de la partie centrale de l'écran comportant la zone de projection des données devant être affichées, un retour latéral, on augmente la rigidité de l'écran, et notamment sa résistance en flexion vis-à-vis d'un élément qui viendrait impacter l'écran après avoir impacté le pare-brise, tel que la tête d'un piéton. On intercale ainsi, entre le pare-brise et la planche de bord d'un véhicule, un élément susceptible d'absorber l'énergie du choc avec la tête d'un piéton en maintenant la décélération à un niveau élevé (mais acceptable), et en évitant la phase de vol libre évoquée plus haut. De ce fait, on évite que la tête du piéton subisse un impact avec la planche de bord, ce qui diminue les risques de dommages subis par le piéton. L'écran conforme à l'invention permet donc d'augmenter la quantité d'énergie absorbée après la rupture du pare-brise et ainsi d'éviter un impact avec la planche de bord. Dans une réalisation, la section transversale des retours latéraux est évolutive, la profondeur étant plus importante au niveau d'une base du retour latéral correspondant. Dans une réalisation, les retours latéraux sont destinés à être fixés 5 à la planche de bord ou sont destinés à être en appui sur la planche de bord. Dans une réalisation, la partie centrale présente une forme galbée, et notamment une forme concave, la concavité étant destinée à être orientée face au conducteur d'un véhicule automobile équipé d'un écran conforme à l'invention. 10 Dans une réalisation, la jonction entre la partie centrale de l'écran et chacun des retours latéraux présente une forme anguleuse ou arrondie. Dans une réalisation, la largeur de la partie centrale est comprise entre 180 et 400 millimètres, et notamment comprise entre 200 et 350 millimètres. 15 Dans une réalisation, la profondeur maximale des retours latéraux est comprise entre 50 et 150 millimètres, et notamment comprise entre 80 et 120 millimètres. Dans une réalisation, la partie centrale comporte un matériau au moins partiellement transparent, tel que du plexiglas. 20 L'invention concerne également un dispositif d'affichage de type tête haute pour véhicule automobile, le dispositif comportant : - un module de génération d'image ; - un module de projection de l'image générée par le module de génération d'image ; 25 - un écran tel que défini ci-dessus. L'invention concerne également un véhicule automobile comportant au moins un dispositif d'affichage tel que défini ci-dessus, dans lequel l'écran est fixé à une planche de bord du véhicule. Dans une réalisation, l'écran est disposé à une distance du pare-30 brise inférieure à 150 millimètres, notamment inférieure à 120 millimètres, et par exemple égale à 100 millimètres. Dans une réalisation, le véhicule automobile comporte deux écrans conforme à celui défini ci-dessus, le premier étant disposé face au siège conducteur, le deuxième étant disposé face au siège passager. 4 La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en référence au dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 a, déjà décrite, représente la courbe de la décélération 5 de la tête d'un piéton en fonction de la course de la tête, dans le cas d'un choc en partie basse du pare-brise d'un véhicule automobile de l'état de la technique ; - la figure 2a représente une courbe analogue à celle de la figure 1a, dans le cas d'un véhicule automobile équipé d'un écran 10 conforme à l'invention ; - la figure 3 est une vue en perspective d'un écran conforme à l'invention ; - la figure 4 représente partiellement l'écran de la figure 3 fixé à la planche de bord d'un véhicule automobile ; 15 - la figure 5 représente le positionnement de l'écran de la figure 3 par rapport au pare-brise d'un véhicule automobile ; - les figures 5a et 5b représentent une partie d'un habitacle d'un véhicule automobile équipé d'un écran conforme à l'invention, et illustrent la déformation de l'écran en cas de choc avec la tête 20 d'un piéton, respectivement au niveau de la partie centrale de l'écran et au niveau de l'un des retours latéraux. On décrit ci-après un écran conforme à l'invention, en relation avec les figures 1 b et 2 à 5b. La figure 2 illustre un écran 1 pour dispositif d'affichage de type tête 25 haute conforme à l'invention. L'écran 1 comporte une partie centrale 10 formant une zone de projection d'une image, permettant d'afficher des données à l'attention du conducteur d'un véhicule automobile. La partie centrale 10 s'étend depuis une base 12 destinée à être fixée à une planche de bord d'un véhicule automobile, par exemple dans 30 l'espace situé entre le volant et le pare-brise. Conformément à l'invention, l'écran 1 comporte deux retours latéraux 14, 16, situés de part et d'autre de la partie centrale 10, soit un retour latéral gauche 14 et un retour latéral droit (les termes « gauche » et « droit » étant appréciés du point de vue d'un conducteur installé au poste de conduite et faisant donc face à l'écran). Chaque retour latéral 14, 16 35 s'étend depuis une base 14a, 16a. Les bases 14a, 16a des retours latéraux 14, 16 sont donc orientées selon des directions non parallèles à celle selon laquelle 5 est orientée la base 12 de la partie centrale 10. Ainsi, les retours latéraux 14, 16 permettent d'assurer un appui en arrière de la base 12 de la partie centrale, comme visible notamment sur la figure 3 qui montre partiellement l'écran 1 installé sur une planche de bord 2 d'un véhicule automobile. En outre, chaque 5 rebord latéral 14, 16 constitue une nervure permettant de rigidifier la partie centrale 10 l'écran 1. La partie centrale 10 de l'écran 1 pourra être plane ou présenter une surface concave (la concavité étant orientée vers le conducteur lorsque l'écran est monté dans un véhicule), comme illustré par la figure 4 qui montre une coupe 10 transversale de l'écran 1 et du pare-brise 3 d'un véhicule automobile équipé de l'écran 1. Dans l'exemple de la figure 4, la forme concave de la partie centrale permet de rigidifier celle-ci en augmentant sa résistance à la flexion. On notera par ailleurs que la jonction entre les retours latéraux 14, 16 et la partie centrale 10 forme un arrondi, mais que celle-ci peut former une portion anguleuse, 15 comme illustré sur les figures 2 et 3. La forme de l'écran conforme à l'invention permet donc de conférer à celui-ci une rigidité accrue, permettant ainsi d'intercaler, entre le pare-brise et la planche de bord d'un véhicule automobile, un élément apte à assurer une décélération suffisante de la tête d'un piéton en cas de choc, afin d'éviter que 20 celle-ci ne vienne impacter la planche de bord. La figure 1b montre ainsi la courbe C2 de la décélération de la tête d'un piéton dans les mêmes conditions que pour la figure 1a, mais dans le cas d'un véhicule automobile équipé d'un écran conforme à l'invention (la courbe Ci étant également représentée sur la figure 1 b à des fins de comparaison). Comme illustré par la figure 1 b, la courbe 25 C2 est également représentative de trois phases successives. Durant la première phase (zone A de la figure 1 b), les courbes Ci et C2 sont superposées puisque cette phase correspond à l'impact initial entre la tête d'un piéton et le pare-brise du véhicule. Durant la deuxième phase (zone B de la figure 1 b), on observe une 30 différence significative entre la courbe C2 et la courbe Ci : la phase dite de vol libre est supprimée, du fait de l'impact entre la tête du piéton et l'écran conforme à l'invention, dont la résistance à la déformation permet de maintenir la décélération de la tête du piéton à un niveau élevé mais acceptable (alors que dans le cas de la courbe Ci, la décélération est quasi-nulle). On observe donc 35 que la phase dite de vol libre précédemment décrite (Cf. figure 1 a, zone B) n'existe plus dans le cas d'un véhicule équipé d'un écran conforme à l'invention. 6 Durant la troisième phase (zone C de la figure 1 b), la décélération est maintenue à un niveau élevé jusqu'à ce que l'énergie du choc soit entièrement absorbée. On observe que la course de la tête du piéton lors de cette troisième phase est bien moins importante pour la courbe C2 que pour la 5 courbe Ci. En effet, la présence de l'écran conforme à l'invention permet d'absorber toute l'énergie cinétique résiduelle de la tête du piéton, évitant ainsi l'impact de celle-ci avec la planche de bord. Comme visible sur la figure lb, grâce à la présence de l'écran conforme à l'invention, la course totale de la tête d'un piéton entre l'impact initial avec le pare-brise et l'absorption complète de 10 l'énergie du choc est réduite (voir cote d sur la figure 1 b). La tête du piéton n'impacte pas la planche de bord et les dommages subis par le piéton sont ainsi limités. Les figures 5a et 5b montrent des exemples de déformation de l'écran conforme à l'invention en cas de choc avec la tête d'un piéton. 15 La figure 5a illustre le cas dans lequel la tête 4 d'un piéton entre en collision avec le pare-brise 3 d'un véhicule au niveau de la partie centrale 10 de l'écran 1. On a représenté sur la figure 5a un exemple de la déformée de l'écran (lignes 10a en trait pontillé). Comme mentionné plus haut, l'écran est solidaire de la planche de bord 3 au niveau de la base 12 de la partie centrale 10, ainsi 20 qu'au niveau des bases 14a, 16a des retours latéraux. Lors de l'impact de la tête 4 d'un piéton contre la partie centrale 10 de l'écran 1, les retours latéraux permettent un appui de l'écran en arrière de la partie centrale 10. En outre, les retours latéraux forment des nervures augmentant la rigidité de flexion de l'écran 1. Enfin, dans le cas où la partie centrale 10 présente une forme galbée comme 25 représenté sur la figure 4, la partie centrale présente une résistance à la flexion améliorée par rapport à un écran de forme plate. L'écran 1 conforme à l'invention permet donc de mieux amortir l'impact de la tête 4 du piéton afin d'éviter que celle-ci ne vienne impacter la planche de bord 2. La figure 5b illustre le cas dans lequel la tête d'un piéton entre en 30 collision avec le pare-brise 3 d'un véhicule au niveau de l'un des retours latéraux 14, 16 de l'écran 1, dans l'exemple le retour latéral droit 16. Comme montré sur la figure 5b, les retours latéraux 14, 16 sont configurés pour se déformer lors d'un impact, et notamment se déformer de manière programmée, afin d'absorber une partie importante de l'énergie du choc. 35 Avantageusement, la partie centrale 10 de l'écran présentera une largeur L comprise entre 180 et 400 millimètres, et notamment comprise entre 7 200 et 350 millimètres. La hauteur H de l'écran 1 sera comprise entre 200 et 400 millimètres, et notamment comprise entre 250 et 350 millimètres, et par exemple égale à 300 millimètres. La profondeur maximale P des rebords latéraux sera comprise entre 50 et 150 millimètres, et notamment comprise entre 80 et 120 5 millimètres, et par exemple égale à 100 millimètres. On pourra avantageusement prévoir un véhicule automobile comportant deux écrans conformes à l'invention, l'un disposé face au siège conducteur, l'autre face au siège passager. On pourra également envisager un écran conforme à l'invention dont la largeur soit proche de la largeur totale du 10 pare-brise du véhicule, afin d'offrir REVENDICATIONS1. Écran (1) pour dispositif d'affichage de type tête haute pour véhicule automobile, l'écran comportant une partie centrale (10) formant une zone de projection d'une image, l'écran (1) comportant en outre deux retours latéraux (14, 16) disposés de part et d'autre de la partie centrale (10), chaque retour latéral (14, 16) formant un élément d'appui de l'écran (1) lorsque celui-ci est fixé à une planche de bord d'un véhicule automobile. 2. Écran (1) selon la revendication précédente, dans lequel la 10 section transversale des retours latéraux (14, 16) est évolutive, la profondeur étant plus importante au niveau d'une base (14a, 16a) du retour latéral (14, 16) correspondant.. 3. Écran (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la partie centrale (10) de l'écran (1) présente une forme galbée, et notamment 15 une forme concave, la concavité étant destinée à être orientée face au conducteur d'un véhicule automobile 4. Écran (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la jonction entre la partie centrale (10) de l'écran (1) et chacun des retours latéraux (14, 16) présente une forme anguleuse ou arrondie. 20 5. Écran (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la largeur (L) de la partie centrale (10) est comprise entre 180 et 400 millimètres, et notamment comprise entre 200 et 350 millimètres. 6. Écran (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la profondeur maximale (P) des retours latéraux (14, 16) est comprise entre 50 25 et 150 millimètres, et notamment comprise entre 80 et 120 millimètres. 7. Écran (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la partie centrale (10) comporte un matériau au moins partiellement transparent, tel que du plexiglas. 8. Dispositif d'affichage de type tête haute pour véhicule automobile, 30 le dispositif comportant : - un module de génération d'image ; un module de projection de l'image générée par le module de génération d'image ; - un écran (1) conforme à l'une des revendications précédentes. C) 9. Véhicule automobile comportant au moins un dispositif d'affichage conforme à la revendication précédente, dans lequel l'écran (1) est fixé à une planche de bord du véhicule. 10. Véhicule automobile selon la revendication précédente, dans 5 lequel l'écran (1) est disposé à une distance du pare-brise inférieure à 150 millimètres, notamment inférieure à 120 millimètres, et par exemple égale à 100 millimètres.