Brevet FR3097479A1 — publié le 20201225

Description Titre de l'invention: Interface de commande de véhicule [0001] La présente invention concerne une interface numérique pour véhicules automobiles. [0002] La conduite d'un véhicule automobile implique des interactions entre un conducteur et le véhicule et, à ce titre, un véhicule automobile est équipé d'un combiné d'instrumentation et d'organes de commande disséminés dans l'habitacle du véhicule. [0003] Traditionnellement, les combinés d'instruments de véhicule sont composés de cadrans analogiques éventuellement associés à des voyants ou pictogrammes lumineux et fournissent au conducteur des données concernant la marche du véhicule telles que, par exemple, la vitesse du véhicule, le régime du moteur, le niveau du réservoir et des données concernant le bon fonctionnement du véhicule telles que niveau d'huile, température du liquide de refroidissement, ceinture non bouclée... [0004] Toujours traditionnellement, les organes de commandes comprennent des boutons poussoirs ou rotatifs, des curseurs sur lesquels agit le conducteur ou un passager pour piloter des fonctions du véhicule telles que le système d'info-divertissement, l'éclairage, le verrouillage centralisé, la climatisation etc. [0005] Au cours des dernières années, on a assisté à l'apparition de combinés d'instruments numériques formés par une dalle numérique de types LCD ou OLED. Les combinés numériques présentent de nombreux avantages puisqu'ils sont paramétrables et offrent une grande qualité d'affichage [0006] Le domaine des véhicules automobiles assiste à une autre évolution avec le déve- loppement de véhicule dont la conduite est semi autonome ou autonome. [0007] Le conducteur dont l'attention est traditionnellement entièrement consacrée à la conduite, voit son rôle changer dans les phases de déplacement autonome du véhicule puisque le conducteur peut. se consacrer à d'autres taches que la conduite. [0008] Une des conséquences de cette évolution est que l'habitacle des véhicules subit une phase de redéfinition pour adapter l'habitacle en fonction de nouveaux modes d'utilisation du véhicule. [0009] Dans cette perspective de réaménagement de l'habitacle des véhicules automobiles l'interface de commande peut rassembler, sur un module unique de manière à libérer de l'espace pour le conducteur et les passagers une zone de d'affichage et une zone de commande. [0010] Or, il se trouve que le fait de rassembler sur une interface unique, à la fois des commandes multifonctions et un affichage de données du véhicule, s'avère peu favorable sur un plan ergonomique. [0011] En effet, l'interface de commande nécessite un accès manuel pour piloter les dif- férentes commandes qui peuvent être proposées, par exemple, par des menus dé- 2 roulants. [0012] En même temps, les éléments d'information doivent être affichés de sorte que le conducteur ne quitte pas la route des yeux pour prendre en compte les informations qui s'affichent. En tout état de cause, il importe que la durée pendant laquelle le regard du conducteur se porte sur l'interface d'informations soit minimisée et, pour cela, il est souhaitable que cette interface d'informations se trouve à proximité du champ de vision du conducteur. [0013] Dans ce contexte technique, un but de la présente invention est de proposer une interface de commande et d'affichage qui fournisse une ergonomie améliorée. [0014] Selon un premier aspect, l'invention concerne une interface numérique pour véhicule automobile caractérisée en cc que l'interface comprend une unique dalle ayant une surface de forme curviligne comprenant une partie proximale située dans un plan proximal dans laquelle est disposé un écran de commande et une partie distale située dans un plan distal dans laquelle est disposé un écran d'affichage, le plan proximal étant décalé du plan distal. [0015] L'interface regroupent, à la fois, des fonctions d'affichage grâce à un écran d'affichage et des fonctions de commande grâce à un écran de commande; cette combinaison est réalisée de manière particulièrement ergonomique puisque les fonctions d'affichage telles que l'affichage de la vitesse, d'un itinéraire... sont dévolues à un écran d'affichage qui se trouve dans un plan distal qui peut être englobé dans le champ de vision du conducteur tandis que les fonctions de commandes qui demandent une interaction tactile avec l'utilisateur sont dévolues à un écran de commande qui se trouve dans un plan proximal accessible manuellement à un utilisateur. [0016] L'interface selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou de manière combinée : la dalle comprend une couche d'affichage souple qui s'étend sur la partie proximale et sur la partie distale et une couche tactile qui s'étend sur la partie proximale. la couche d'affichage est scindée en une couche d'affichage proximale qui se superpose à la partie proximale et une couche d'affichage distale qui se superpose à la partie distale. l'interface comprend un élément de rétroéclairage disposé en arrière de la couche d'affichage. la dalle comprend une couche externe de protection. l'interface comprend un châssis doté d'un cadre sur laquelle la dalle est fixée. l'interface comprend un module de retour haptique et un châssis flottant. le module haptique comprend au moins une jauge de contrainte et au moins un actionneur qui transmet un signal à un utilisateur. 3 la dalle présente une géométrie sigmoïde comprenant un axe d'inflexion qui sépare la partie proximale et la partie distale. [0017] Selon un autre aspect, l'invention concerne une planche de bord de véhicule au- tomobile équipée d'une interface ayant les caractéristiques précitées. [0018] La planche de bord selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caracté- ristiques suivantes, prises isolément ou de manière combinée : l'interface est orientée dans une direction verticale, la partie proximale étant placée au-dessous de la partie distale. l'interface est orientée dans une direction horizontale, la partie proximale étant juxtaposé à la partie distale. l'interface comprend une première partie proximale (1) et une deuxième partie proximale (I), disposées de part et d'autre d'une partie distale. l'interface est placée au centre de la planche de bord. l'interface est placée dans l'axe du volant. [0019] Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence aux figures ci- annexées représentant à titre d'exemples non limitatifs plusieurs formes de réalisation de l'invention. [0020] [fig.1] est une vue en perspective d'une première forme de réalisation d'une interface selon l'invention, [0021] [fig.2] est une vue en coupe de l'interface de la figure 1, [0022] [fig.3] est une vue éclatée en perspective de l'interface de la figure 1, [0023] [fig.4] montre l'interface de la figure 1 implantée dans un habitacle de véhicule, [0024] [fig.5] montre une autre forme de réalisation d'une interface selon l'invention, [0025] [fig.6] montre une autre forme de réalisation d'une interface selon l'invention. [0026] La figure 1 montre une première forme de réalisation de l'invention dans laquelle l'interface 1 présente une géométrie générale qui n'est pas plane mais qui, au contraire présente une surface gauche ou curviligne ; dans l'exemple de la réalisation illustré aux figures 1 à 3, l'interface 1 présente une géométrie en S ou sigmoïde. [0027] Un axe d'inflexion A délimite une partie proximale I et une partie distale II; compte tenu de la configuration sigmoïdale de l'interface 1, la partie proximale Jet la partie distale II sont comprises, dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 1, dans des plans respectivement PI et P2 sensiblement parallèles et décalés l'un par rapport à l'autre. D'autres géométries sont envisageables dans la mesure où les plans PI et P2 sont décalés l'un par rapport à l'autre. [0028] Comme cela sera explicité plus loin, la partie proximale I présente un écran de commande 2 sur la majorité de sa surface, et la partie distale II présente un écran d'affichage 3 sur la majorité de sa surface. [0029] On peut se reporter à la figure 2 pour apprécier la structure de l'interface illustré à la figure 1. [0030] Comme le montre la figure 2, la forme courbe de l'interface est donnée par un châssis 5 qui peut être comme dans la forme de réalisation illustrée une pièce en matière plastique moulé ; le châssis 5 va également permettre la fixation dans l'habitacle d'un véhicule et en particulier sur la planche de bord d'un véhicule. [0031] Sur le châssis 5, est déposée une unique dalle 6 ; la dalle 6 présente une structure multicouches gauche qui, dans le cas illustré, épouse une forme sigmoïde en S. [0032] La dalle 6 comprend une couche externe 7 optiquement transparente. La couche externe 7 recouvre une couche d'affichage 8 souple dont la fonction est de réaliser l'affichage d'images sur l'interface. [0033] En pratique, la couche d'affichage 8 souple peut comprendre être du type LCD, OLCD, OLED, AMOLED ou encore QLED. La couche d'affichage souple permet de conformer celle-ci selon de configuration géométrique non plane tout en assurant l'affichage d'information. Dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 2 et la figure 3, la couche d'affichage souple 8 est scindée en deux, une demi couche Ra recouvrant la partie proximale Jet une demi couche 8b recouvrant la partie distale II. [0034] Une entretoise de rigidification 9 qui est visible sur la figure 3 est interposée entre la couche externe 7 et les demi couches 8 a et Rb qui forment la couche d'affichage 8. [0035] On note, de plus, la présence d'une couche tactile 11 souple qui recouvre la partie distalc II et qui forme l'écran de commande 2. [0036] La couche tactile 11 souple fonctionne de façon préférentielle sur le mode capacitif ; dans ce cas de figure, la couche tactile 11 est configurée pour accumuler des charges électriques et lorsqu'un doigt d'un utilisateur touche la couche tactile 11 - à travers la couche externe 7 - une partie des charges lui est transférée ce qui crée un déficit de charges ponctuel et localisable. La couche tactile 11 souple est transparente et permet donc de visualiser la couche d'affichage 8 qui lui est adjacente. [0037] On comprend que le terme écran de commande 3 signifie un écran qui permet de réaliser les fonctions d 'affichage et de commande par la superposition d'une couche d'affichage 8 et d'une couche de tactile 11. Dans le présent document, la fonction d'affichage conférée par la couche d'affiche 8 de l'écran de commande 3 est implicite. [0038] La dalle 6 peut comprendre, de plus, dans le cas où la couche d'affichage 8 est du type LCD ou OLCD (qui génère un affichage dit passif) nécessitant un rétroéclairage, un élément de rétroéclairage 16 associée à une carte de commande 18 qui est disposée en arrière de la couche d'affichage 8. L'élément de rétroéclairage 16 peut être réalisé sur un substrat en matière plastique qui favorise la conduction thermique de manière à évacuer la chaleur produite par les couches d'affichage 8 et la couche tactile 11. Il est à noter que le substrat favorisant la dissipation thermique est utilisé pour une couche d'affichage passive ou active. [0039] Dans l'exemple de réalisation, l'interface 1 comprend de plus un module de retour haptique. [0040] Le module de retour haptique peut inclure comme le montre la figure 3 : plusieurs jauges de contrainte 12 (dans l'exemple de réalisation les jauges de contraintes 12 sont au nombre de quatre) qui effectuent la détection de la poussée d'un doigt contre la dalle 6. Les jauges de contraintes 12 sont elles-mêmes disposées à la surface d'une plaque de support 19. Ces jauges de contraintes peuvent également être remplacées par un film résistif, couplé ou non, au film capacitif ; un actionneur 13 qui déclenche un retour haptique perçu par le bout du doigt de l'utilisateur. La sensation qui est perçue par le doigt de l'utilisateur est générée dans l'exemple illustré à la figure 3 par l'actionneur 13 qui met en mouvement la dalle 6 par électromagnétisme, des lames 20 élastiques servant à assurer le débattement et le repositionnement de la dalle 6 en mouvement. [0041] Dans le cas de figure où un module de retour haptique est présent dans l'interface, il est prévu un châssis flottant 15 sur lequel est disposé un cadre 17 qui lui-même reçoit la dalle 6. Cela permet que le mouvement, par exemple, vibratoire généré par l'actionneur 13 soit transmis au doigt de l'utilisateur. [0042] Dans d'autres formes de réalisation de l'invention, l'interface 1 est dépourvue de module de retour haptique et, dans ce cas, la dalle 6 est fixe par rapport au châssis 5. [0043] La figure 4 illustre l'interface en position dans l'habitacle d'un véhicule. Comme le montre cette figure, l'interface 1 peut être placée au centre de la planche de bord. [0044] Dans cette configuration l'écran tactile 2 qui se trouve dans la partie proximale I de l'interface est accessible au conducteur ou au passager et l'écran d'affichage 3 qui se trouve dans la partie distale II de l'interface est éloigné du conducteur et se situe dans son champ de vision en conditions de conduite du véhicule. [0045] La figure 5 illustre un autre mode d'implémentation de l'interface 1 selon l'invention dans une planche de bord d'un véhicule, l'interface 1 étant dans l'axe du volant du véhicule, en avant de celui-ci. Dans ce mode d'implémentation, l'interface 1 est disposée selon une orientation horizontale ou paysage dans laquelle l'écran d'affichage 3 est juxtaposé, dans un plan horizontal, à l'écran de commande 2. L'interface 1 qui constitue un élément modulaire unitaire inclut ainsi l'écran d'affichage 3 et l'écran de commande 2 qui sont dans des plans décalés, l'écran d'affichage 3 étant dans un plan distal qui est proche de l'axe de vision du conducteur lorsque celui-ci conduit le véhicule tandis que l'écran de commande 2 se trouve pour sa part dans un plan proximal qui se trouve dans la zone d'accès des mains du conducteur. [0046] La figure 6 est une variante de la forme de réalisation de la figure 5 dans laquelle l'interface intègre un écran d'affichage 3 placé dans un plan (listai et deux écrans de 6 commande 2 positionnés de part et d'autre de l'écran d'affichage 3, les écrans de commande 2 étant préférentiellement compris dans un même plan proximal (un décalage des écrans de commande 2 étant néanmoins possible). [0047] Ainsi comme le montre les différentes formes de réalisation, l'invention permet de doter un véhicule d'une interface unique ce qui est un point intéressant dans une problématique de redéfinition d'un habitacle de véhicule notamment lors de phase d'utilisation semi autonome ou autonome. L'interface regroupe, à la fois, des fonctions d'affichage grâce à un écran d'affichage 3 et des fonctions de commande grâce à un écran de commande 2; cette combinaison est réalisée de manière particulièrement ergonomique puisque les fonctions d'affichage telles que l'affichage de la vitesse, d'un itinéraire.., sont dévolues à un écran d'affichage 3 qui se trouve dans un plan distal qui peut être englobé dans le champ de vision du conducteur sans que celui-ci ne dévie excessivement son regard de la route tandis que les fonctions de commandes qui demandent une interaction tactile avec l'utilisateur telles la commande du système d'info-divertissement, l'éclairage, le verrouillage centralisé, la climatisation sont dévolues à un écran de commande qui se trouve dans un plan proximal accessible manuellement à un utilisateur. 7 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] [Revendication 11] REVENDICATIONSInterface (1) numérique pour véhicule automobile caractérisée en ce que l'interface (1) comprend une unique dalle (6) ayant une surface de forme curviligne comprenant une partie proximale (I) située dans un plan proximal (P1) dans laquelle est disposé un écran de commande (2) et une partie distale (II) située dans un plan distal (P2) dans laquelle est disposé un écran d'affichage (3), le plan proximal (P1) étant décalé du plan distal (P2). Interface selon la revendication I, caractérisée en ce que la dalle (6) comprend une couche d'affichage (8) souple qui s'étend sur la partie proximale (I) et sur la partie distale (II) et une couche tactile (11) qui s'étend sur la partie proximale (I). Interface selon la revendication 2, caractérisée en ce que la couche d'affichage (8) est scindée en une couche d'affichage proximale (8a) qui se superpose à la partie proximale (I) et une couche d'affichage distale (8b) qui se superpose à la partie distale (H). Interface selon l'une des revendications 2 à 3, caractérisée en ce que l'interface (1) comprend un élément de rétroéclairage (16) disposée en arrière de la couche d'affichage (8). Interface selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la dalle (6) comprend une couche (7) externe de protection. Interface numérique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'interface comprend un châssis (5) doté d'un cadre (17) sur laquelle la dalle (6) est fixée. Interface numérique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'interface comprend un module de retour haptique et un châssis flottant (15). Interface selon la revendication 7, caractérisée en ce que le module haptique comprend au moins une jauge de contrainte (12) et au moins un actionneur (13) qui transmet un signal à un utilisateur. Interface selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la dalle (6) présente une géométrie sigmoïde comprenant un axe d'inflexion (A) qui sépare la partie proximale (I) et la partie distale (II). Planche de bord de véhicule automobile équipée d'une interface (1) selon l'une des revendications 1 à 9. Planche de bord selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'interface (1) est orientée dans une direction verticale, la partie 8 [Revendication 12] [Revendication 13] [Revendication 14] [Revendication 15] proximale (1) étant placée au-dessous de la partie distalc (II). Planche de bord selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'interface est orientée dans une direction horizontale, la partie proximale (II) étant juxtaposé à la partie distalc. Planche de bord selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisée en ce que l'interface (1) comprend une première partie proximale (1) et une deuxième partie proximale (I), disposées de part et d'autre d'une partie distale (i). Planche de bord selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisée en ce que l'interface (1) est placée au centre de la planche de bord. Planche de bord selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisée en ce que l'interface (1) est placée dans l'axe du volant.