Brevet FR3091673A1 — publié le 20200717

Description Titre de l'invention : Module de pare brise de véhicule [0001] La présente invention concerne un module de pare-brise de véhicule comprenant un pare-brise, comportant une zone principale, une zone d'affichage et une zone de transition s'étendant entre la zone principale et la zone d'affichage, ces trois zones formant un solide continu. [0002] L'invention concerne également un module de cockpit de véhicule comprenant un tel module de pare-brise et un véhicule comprenant un tel module de cockpit. [0003] Un module de cockpit classique comprend des éléments de contrôle du véhicule, des éléments (l'affichage d'informations liées à la conduite du véhicule, à sa géolocalisation ou d'autres informations destinées aux passagers du véhicule, au moins un élément de garnissage et un pare-brise. [0004] La tendance actuelle dans l'industrie automobile est d'augmenter la surface d'affichage en multipliant le nombre d'éléments d'affichage ou en utilisant des éléments d'affichage tels que des écrans avec des dimensions de plus en plus importantes. Les éléments (l'affichage sont placés dans le champ de vision du conducteur et/ou d'un passager avant du véhicule, idéalement dans une position proche du pare-brise. A cet effet, ces éléments s'intègrent dans l'élément de garnissage du module de cockpit, par exemple le revêtement de la planche de bord. L'intégration des éléments d'affichage résulte de choix esthétiques et fonctionnels. Ainsi, les éléments d'affichage sont situés dans une zone dégagée du module de cockpit et une continuité entre l'élément de garnissage et les éléments d'affichage est recherchée. [0005] Le pare-brise est incliné et en considérant les contraintes fonctionnelles et esthétiques précédemment citées liées aux éléments d'affichage, ceux-ci viennent s'insérer dans le garnissage devant et sous le pare-brise. [0006] Ainsi, les éléments d'affichage peuvent nécessiter que le conducteur détourne la tête pour visualiser les informations affichées, ce qui peut être dangereux pour la conduite du véhicule. [0007] En outre, un espace du module de cockpit situé entre les éléments d'affichage et le parc-brise est difficilement accessible et unc discontinuité est présente entre les éléments d'affichage et le pare-brise. La taille croissante des éléments d'affichage rend par ailleurs ces points de plus en plus critiques. En outre, les éléments d'affichage occupent un espace non négligeable dans l'élément de garnissage et réduisent ainsi la possibilité d'intégrer d'autres éléments fonctionnels dans le module de cockpit. [0008] L'un des buts de l'invention est de pallier à ces inconvénients en proposant un module de pare-brise de véhicule améliorant l'accessibilité au volume du module de cockpit et réduisant les discontinuités entre un élément d'affichage et le reste du 2 module de cockpit. [0009] A cet effet, l'invention concerne un module de pare-brise du type précité, dans lequel la zone principale et la zone d'affichage s'étendent dans au moins deux plans différents, la zone de transition étant sensiblement courbée entre lesdits plans de la zone principale et de la zone d'affichage, la zone d'affichage formant au moins une surface d'affichage ou de support d'au moins un dispositif d'affichage. [0010] Le module de pare-brise selon l'invention intègre donc une zone d'affichage en continuité avec la zone principale du module de pare-brise à travers laquelle les passagers du véhicule voient l'extérieur du véhicule. Ainsi, la zone d'affichage s'étend dans le champ de vision des passagers sans que ceux-ci aient à détourner leur regard de la zone principale. L'intégration de l'élément d'affichage dans la zone d'affichage du pare-brise permet par ailleurs de rendre facilement accessible l'ensemble de l'élément de garnissage du cockpit et augmente l'espace disponible dans le cockpit. [0011] Selon d'autres caractéristiques optionnelles du module de pare-brise selon l'invention, prises isolément ou selon toute combinaison techniquement envisageable : [0012] - la zone d'affichage forme une vitre de protection ou une surface de support placée en regard du dispositif d'affichage, l'image affichée par le dispositif d'affichage étant visible d'un côté interne du pare-brise, opposé à un côté externe ; [0013] - le dispositif d'affichage est placé du côté externe du pare-brise, la zone d'affichage formant une vitre de protection translucide placée en regard du dispositif d'affichage ; [0014] - le dispositif d'affichage est placé du côté interne du pare-brise, une face interne de la zone d'affichage formant une surface de support sur laquelle est monté le dispositif d'affichage ; [0015] - le dispositif d'affichage comprend au moins un écran et au moins un circuit élec- tronique ; [0016] - un cache de protection arrière recouvre au moins partiellement une face externe de la zone d'affichage ; [0017] - le rayon de courbure de la zone de transition est compris entre une fois et quatre fois l'épaisseur du pare-brise ; et [0018] - la zone d'affichage s'étend selon une direction d'élévation et est incurvée selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction d'élévation. [0019] Selon un autre aspect, l'invention concerne également un module de cockpit de véhicule, comprenant au moins un élément de garnissage et un module de pare-brise de véhicule. [0020] Selon d'autres caractéristiques optionnelles du module de cockpit selon l'invention, prises isolément ou selon toute combinaison techniquement envisageable : [0021] - l'élément de garnissage comprend au moins une cavité s'étendant en regard de la zone d'affichage du pare-brise ; et 3 [0022] - l'élément de garnissage forme une surface sensiblement plane du côté interne du pare-brise, sensiblement perpendiculaire à la zone d'affichage du pare-brise. [0023] D'autres aspects et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : [0024] [fig.1] La Fig. 1 est une représentation schématique en perspective d'un module de cockpit, vue de l'extérieur du module de pare-brise selon l'invention [0025] [fig.2] La Fig. 2 est une représentation schématique en perspective d'un module de cockpit, vue de l'intérieur du module de pare-brise selon l'invention [0026] [fig.3] La Fig. 3 est une représentation schématique en perspective partiellement éclatée d'une partie d'un module de cockpit comprenant un module de pare-brise selon l' invention [0027] [fig.4] La Fig. 4 est une représentation schématique en coupe d'un module dc parc-brise selon un premier mode dc réalisation de l'invention [0028] [fig.5] La Fig. 5 est une représentation schématique en coupe d'un module dc parc-brise selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. [0029] Dans la description qui suit, on considère une base orthonormée directe (X, Y, Z). La direction d'élévation Z est définie selon la hauteur du véhicule et correspond par exemple à la direction verticale lorsque le véhicule est sur une route horizontale. La direction longitudinale X correspond à la direction avant-arrière du véhicule et la direction transversale Y correspond à la largeur du véhicule. [0030] On qualifie d'intérieur ou d'intérieur du véhicule l'ensemble des volumes contenus dans l'habitacle du véhicule. Par opposition, on qualifie d'extérieur ou d'extérieur du véhicule tout volume placé en dehors de l'habitacle du véhicule. Les termes « supérieur » et « inférieur » sont définis par rapport à la direction d'élévation Z. Les termes « gauche » et « droite » sont définis par rapport à la direction transversale Y, la gauche étant définie comme la partie située sur la gauche du véhicule, selon la perspective d'un passager ou d'un conducteur assis dans le véhicule dans le sens de la marche, la droite correspondant au côté opposé du véhicule selon la direction transversale Y. [0031] Le module de pare-brise 1 selon l'invention comprend un pare-brise 3 qui comprend au moins trois zones. Comme représenté sur la Fig. 4 et la Fig. 5, une zone principale 5 est translucide et s'étend sensiblement suivant au moins un premier plan. L'épaisseur de la zone principale 5 est par exemple sensiblement constante. Une zone d'affichage 10 s'étend sensiblement suivant au moins un deuxième plan. L'épaisseur de la zone d'affichage 10 est par exemple sensiblement constante. Une zone de transition 15 est translucide et s'étend entre la zone principale 5 et la zone d'affichage 10. L'épaisseur de la zone de transition 15 est par exemple sensiblement constante. [0032] L'épaisseur du pare-brise 3 est par exemple constante sur l'ensemble des zones 5, 10, 15. Cette épaisseur est par exemple comprise entre 3 et 8 mm. [0033] Dans un mode de réalisation particulier, la zone principale 5 est incurvée. Le premier plan formé par la zone principale 5 correspond alors au plan tangent au centre de la zone principale 5. La zone principale 5 est destinée à s'étendre en regard de la partie supérieure du corps des passagers du véhicule et permet notamment au conducteur et au passager avant de visualiser l'extérieur du véhicule s'étendant à l'avant du véhicule et plus particulièrement de voir la route sur laquelle circule le véhicule. Le premier plan est par exemple incliné par rapport à la direction d'élévation et comprend une dimension s'étendant dans la direction transversale Y lorsque le module de pare-brise est monté dans un véhicule. [0034] Dans un mode de réalisation particulier, la zone d'affichage 10 est incurvée. Le deuxième plan formé par la zone d'affichage 10 correspond alors au plan tangent au centre de la zone d'affichage 10. La zone d'affichage 10 est par exemple principalement incurvée perpendiculairement à la direction d'élévation. Le deuxième plan comprend par exemple une dimension s'étendant selon la direction d'élévation Z et une dimension s'étendant selon la direction transversale Y lorsque le module de pare-brise est monté dans un véhicule. En d'autres termes, la zone d'affichage 10 s'étend selon la hauteur et selon la largeur du véhicule de sorte à s'étendre en face des occupants des sièges avant du véhicule. [0035] Selon un premier mode de réalisation, la zone d'affichage 10 forme une vitre de protection. Cette vitre est par exemple transparente. La zone d'affichage 10 permet de voir clairement depuis l'intérieur de l'habitacle un élément placé sur une face extérieure 17 de la zone d'affichage 10. [0036] Selon un deuxième mode de réalisation, la zone d'affichage 10 forme une surface de support. Cette surface est par exemple opaque, translucide ou transparente. La zone d'affichage 10 permet de maintenir des éléments destinés à être placés sur une face intérieure 18 de la zone d'affichage 10. [0037] Ces deux modes de réalisation seront décrits plus en détails ultérieurement. [0038] La zone d'affichage 10 s'étend sous la zone principale 5 selon la direction d'élévation Z. [0039] La zone principale 5 est par exemple concave du côté intérieur et convexe du côté extérieur. De même, la zone d'affichage 10 est par exemple concave du côté intérieur et convexe du côté extérieur. [0040] La zone de transition 15 assure la continuité entre la zone principale 5 et la zone d'affichage 10 et s'étend sous la zone principale 5 et au-dessus de la zone d'affichage 10, comme visible sur la Fig. 4. Par conséquent, la zone de transition 15 s'étend entre un bord inférieur de la zone principale 5 et un bord supérieur de la zone d'affichage 10. La zone de transition 15 est incurvée ou courbée pour assurer une transition continue du premier plan au deuxième plan. Cette transition continue confère un aspect satisfaisant au module de pare-brise. [0041] La Fig. 4 montre par ailleurs que le premier plan et le deuxième plan forment entre eux un angle non nul. Cet angle est par exemple compris entre 120° et 150°, de préférence entre 125° et 135°. Le rayon de courbure de la zone de transition 15 est par exemple compris entre une fois et quatre fois l'épaisseur du pare-brise, de préférence entre une fois et demie et deux fois et demie l'épaisseur du pare-brise. [0042] La zone principale 5, la zone d'affichage 10 et la zone de transition 15 forment un solide continu translucide. Dans un mode de réalisation particulier, ce solide continu est formé d'une seule pièce formant l'intégralité du pare-brise 3. La pièce formant le pare-brise peut être travaillée de sorte à ce que les différentes zones présentent des propriétés optiques différentes, par exemple en étant plus ou moins translucide. Le pare-brise 3 est par exemple transparent. Le pare-brise 3 est par exemple constitué de verre feuilleté. Selon un autre mode de réalisation, les zones principale 5, d'affichage 10 et/ou de transition 15 sont formées par des pièces distinctes assemblées entre elles pour former le pare-brise. Dans ce cas, les zones peuvent par exemple présenter des propriétés optiques différentes. [0043] Le module de pare-brise 1 représenté sur la Fig. 3 comprend au moins un dispositif d'affichage 20 comportant au moins un écran 25 et au moins un circuit électronique 30, comme visible sur la Fig. 4 et la Fig. 5. [0044] Selon un premier mode de réalisation visible sur la Fig. 4, chaque dispositif d'affichage 20 est placé en regard d'un côté externe 31 du pare-brise. [0045] Plus particulièrement, l'écran est appliqué contre la zone d'affichage 10, sur sa face extérieure 17. La vitre de protection formée par la zone d'affichage 10 est agencée pour permettre l'affichage de façon nette des images transmises par l'écran sur la face intérieure 18 de la zone d'affichage 10. La zone d'affichage 10 forme ainsi une vitre de protection de l'écran 25. L'écran 25 présente par exemple des dimensions similaires ou inférieures à celles de la zone d'affichage 10. Alternativement, plusieurs écrans 25, espacés les uns des autres ou adjacents les uns aux autres selon la direction transversale Y, sont prévus. Dans ce cas, la zone d'affichage 10 forme une vitre de protection de tous les écrans 25. [0046] Le circuit électronique 30 est agencé pour alimenter et piloter au moins un écran 25. 6 [0047] Le circuit électronique 30 est par exemple placé contre une face extérieure de l'écran 25. Autrement dit, l'écran 25 s'étend entre la zone d'affichage 10 et le circuit électronique 30. [0048] Au moins un dispositif d'affichage 20 est par exemple à commande tactile par ap- plication d'un ou plusieurs doigts d'un occupant du véhicule sur la face intérieure 18 de la zone d'affichage 10. A cet effet, l'écran ou la zone d'affichage 10 peuvent être revêtus d'un film capacitif connecté au circuit électronique 30. [0049] Chaque dispositif d'affichage 20 est placé entre la zone d'affichage 10 et un cache de protection 35, visible sur la Fig. 4. Le cache de protection 35 est placé à l'extérieur du pare-brise 3. [0050] Le cache de protection 35 est par exemple un cache en matière plastique. Le cache de protection 35 comporte par exemple quatre parties. Une première partie recouvre l'arrière des dispositifs d'affichage, du côté opposé à la zone d'affichage 10, et a une forme semblable à la zone d'affichage 10. Une deuxième partie s'étend sensiblement selon un plan comprenant une dimension longitudinale et une dimension transversale. La seconde partie recouvre les dispositifs d'affichage entre la première partie du cache de protection et le pare-brise 3. La deuxième partie du cache de protection 35 est par exemple au contact du pare-brise 3 dans la zone de transition 15, au voisinage de la zone d'affichage 10. Une troisième et une quatrième parties du cache de protection 35 s'étendent sensiblement suivant deux plans perpendiculaires comprenant une dimension longitudinale et une dimension d'élévation. Les dispositifs d'affichage sont placés entre la troisième et la quatrième partie du cache de protection 35 selon la direction transversale Y. La troisième et la quatrième parties du cache de protection 35 sont par exemple au contact du pare-brise 3 dans la zone d'affichage 10, plus particulièrement le long de bords transversaux de la zone d'affichage 10. Le cache de protection 35 isole et protège les dispositifs d'affichage de l'environnement extérieur. Selon un deuxième mode de réalisation visible sur la Fig. 5, chaque dispositif d'affichage 20 est placé en regard d'un côté interne 36 du pare-brise. Les composants utilisés sont semblables au premier mode de réalisation mais leur agencement est différent. [0051] Plus particulièrement, le circuit électronique est appliqué contre la zone d'affichage 10, sur sa face intérieure 18. La face intérieure 18 de la zone d'affichage 10 forme alors une surface de support du dispositif d'affichage 20. [0052] Chaque dispositif d'affichage 20 est placé sur la face intérieure 18 de la zone d'affichage et le cache de protection 35, visible sur la Fig. 5, est placé à l'extérieur du pare-brise 3. Le cache de protection 35 est de forme semblable à celui utilisé dans le premier mode de réalisation. Le cache de protection 35 protège alors la face extérieure 17 de la zone d'affichage 10. Le cache de protection 35 peut être opaque pour cacher le 7 circuit électronique 30. Alternativement, aucun cache de protection 35 n'est utilisé. Dans ce cas, la zone d'affichage 10 est par exemple opaque afin de cacher le circuit électronique 30. Un autre mode de réalisation alternatif comprend un écran 25 transparent, et dans ce cas, la zone d'affichage 10 est transparente et le circuit électronique 30 est placé en dehors de la zone d'affichage 10. [0053] L'écran 25 du dispositif d'affichage est par exemple un écran tactile. L'écran 25 est un écran, de faible épaisseur. Cet écran est par exemple un écran utilisant une technologie OUED (Organic Light-Emitting Diode, traduit en français par Diode Electroluminescente Organique) ou LCD (Liquid Crystal Display, traduit en français par affichage à cristaux liquides), transparent ou non. [0054] Ainsi, dans les deux modes de réalisation précédemment décrits et visibles sur les Fig. 4 et Fig. 5 le conducteur et/ou le passager avant ont accès aux informations transmises par chaque écran placé en la région de la zone d'affichage 10 du pare-brise. Le(s) dispositif(s) d'affichage informent par exemple le conducteur et/ou le passager sur l'état du véhicule, sur l'état de l'environnement entourant le véhicule ainsi que sur toute autre information permettant de faciliter ou de sécuriser la conduite du véhicule. Au moins un dispositif d'affichage peut également afficher un contenu audiovisuel, notamment à destination des passagers du véhicule en dehors du conducteur. [0055] Le module de pare-brise 1 s'intègre dans un module de cockpit 40, représenté sur la Fig. 1. Le module de cockpit 40 a une forme propre à accueillir le module de pare-brise 1. Le module de cockpit 40 forme par exemple un tronçon du véhicule, situé à l'avant en regard du conducteur et/ou du passager avant et s'élevant partiellement au-dessus de ceux-ci. Le module de cockpit 40 comprend une structure 42 délimitant une ouverture de forme sensiblement rectangulaire. La forme de l'ouverture dans le module de cockpit 40 est sensiblement complémentaire de la forme du pare-brise 3. Cette ouverture comprend des bords sur lesquels le pare-brise 3 est en contact. En d'autres termes, la structure 42 du module de cockpit forme un cadre recevant le pare-brise 3. Le contact entre le pare-brise 3 et le module de cockpit 40 s'effectue par exemple entre le côté interne 36 du pare-brise 3 et les bords de l'ouverture du module de cockpit 40. Le pare-brise 3 est par exemple collé à ces bords. La zone d'affichage 10 est la zone la plus en avant du pare-brise 3. Comme indiqué précédemment, le deuxième plan de la zone d'affichage 10 s'étend principalement dans une direction d'élévation. Le premier plan de la zone principale 5 du pare-brise 3 s'élève et est incliné en direction de l'arrière du véhicule. [0056] Le module de cockpit 40 comprend au moins un élément de garnissage 45, comme représenté sur la Fig. 2. L'élément de garnissage 45 est placé à l'intérieur de l'habitacle. Selon un mode de réalisation, l'élément de garnissage 45 forme le revêtement d'une planche de bord. L'élément de garnissage comprend au moins une 8 cavité 50 s'étendant en regard du pare-brise 3 ou du dispositif d'affichage 20 selon le mode de réalisation. La cavité 50 s'étend entre deux parois de l'élément de garnissage 45, une première paroi 55 délimite un bord gauche de la cavité et une deuxième paroi 60 délimite un bord droit de la cavité, les deux parois 50 et 55 s'étendant selon des plans comprenant par exemple une dimension s'étendant selon la direction d'élévation Z et une dimension s'étendant selon la direction longitudinale X. La zone d'affichage 10, le dispositif d'affichage 20 ou une combinaison des deux selon le mode de réalisation, forme une paroi avant de cette cavité. Une zone 65 de l'élément de garnissage 45, sensiblement plane et sensiblement perpendiculaire à la zone d'affichage 10 du parc-brise, forme une paroi inférieure de la cavité 50. La cavité 50 est ouverte vers l'arrière et vers le haut de sorte que la zone d'affichage 10 est visible depuis l'habitacle du véhicule. [0057] Une telle zone 65 en regard du pare-brise 3 permet d'optimiser l'espace disponible dans l'habitacle. Le dispositif d'affichage 20 étant placé sur l'une des faces de la zone d'affichage 10, l'espace disponible dans l'habitacle et notamment sur l'élément de garnissage 45 est augmenté et accessible par les occupants du véhicule. [0058] Le conducteur et/ou le ou les passagers placés dans l'habitacle du véhicule voient donc les éléments affichés par le ou les dispositifs d'affichage 20, du côté intérieur du pare-brise 3. Il y a continuité pour le conducteur et/ou le passager entre l'environnement extérieur, vu au travers de la zone principale 5, et chaque dispositif d'affichage, dont les images s'affichent dans la région de la zone d'affichage 10. La continuité entre les informations de conduite affichées sur la vitre et la vue de l'environnement extérieur à travers la zone principale 5 réduit les mouvements de tête nécessaires du conducteur et permet ainsi une sécurité améliorée. La position des dispositifs d'affichage à l'extérieur de l'habitacle permet par ailleurs à l'ensemble des passagers d'avoir un accès à l'ensemble de l'habitacle du véhicule. Cette configuration permet par ailleurs un aménagement de surfaces planes et facilement accessibles en regard du pare-brise 3, permettant au conducteur et/ou au passager d'exploiter pleinement le volume intérieur de l'habitacle. 9