Brevet FR3117070A1 — publié le 20220610

Panneau de contrôle d’un véhicule et véhicule associé La présente invention concerne un panneau de contrôle (16) d’un véhicule (10) propre à être intégré à la planche de bord (14) du véhicule (10) pour afficher des informations de contrôle du véhicule (10), le panneau de contrôle (16) comprenant : un panneau transparent (20) propre à être positionné face au parebrise (12) du véhicule (10) en vis-à-vis du haut du corps d’un conducteur (18) en position de conduite, un composant transparent appliqué sur une surface du panneau transparent (20), le composant transparent ayant une propriété optique, et une unité (24) d’émission d’informations de contrôle du véhicule (10), l’unité d’émission (24) étant propre à émettre un faisceau lumineux en direction du composant transparent de sorte que le composant transparent forme une image utile dans une fenêtre d’observation du conducteur (18) en position de conduite. Figure pour l'abrégé : 1 Panneau de contrôle d’un véhicule et véhicule associé La présente invention concerne un panneau de contrôle d’un véhicule. La présente invention concerne aussi un véhicule comprenant un tel panneau de contrôle. Les véhicules, notamment automobiles, sont équipés de panneaux de contrôle, aussi appelés panneaux d’instrumentation (en anglais « instrument cluster ») ou tableau de bord, pour présenter au conducteur les informations utiles à la conduite et au fonctionnement du véhicule. A cet effet, le panneau de contrôle comprend les instruments de bord du véhicule dont certains sont imposés par la législation. Pour un véhicule automobile, le panneau de contrôle est traditionnellement intégré dans la planche de bord du véhicule sous le parebrise, au niveau du volant. Typiquement, un tel panneau de contrôle est disposé au moins à -15° de la direction de regard d’un conducteur moyen regardant la route. Le conducteur est alors amené à quitter la route des yeux pour visualiser le panneau de contrôle, ce qui diminue la vigilance et accroit la fatigue oculaire par l’effort d’accommodation visuelle constamment requis. Pour permettre la visualisation des informations utiles de manière plus sécuritaire, il est connu d’utiliser des afficheurs tête-haute venant retransmettre au conducteur quelques informations issues du panneau de contrôle. Néanmoins, de tels afficheurs viennent occuper un espace additionnel dans le véhicule, en redondance du panneau de contrôle, et sont pour certains très volumineux. En outre, ces afficheurs permettent de visualiser l’image utile seulement dans une fenêtre d’observation (en anglais « eyebox ») restreinte. Une alternative consiste à remplacer les instruments de bord mécaniques par des instruments de bord numériques. A cet effet, il est connu des panneaux de contrôle sous forme d’écran. La tendance est de positionner de tels panneaux de contrôle de plus en plus haut dans le champ de vision du conducteur de sorte à diminuer l’angle de visualisation (en anglais « look-down angle) des instruments de bord. Cependant, de tels panneaux de contrôle masquent alors une partie du parebrise du véhicule, et notamment une partie du champ de vision du conducteur, ce qui n’est pas optimal en termes de confort de de conduite et de sécurité. Il existe donc un besoin pour un panneau de contrôle d’un véhicule permettant l’affichage des informations utiles à la conduite, dans une fenêtre d’observation confortable pour le conducteur et sans affecter la sécurité de conduite. A cet effet, la présente description a pour objet un panneau de contrôle d’un véhicule propre à être intégré à la planche de bord du véhicule pour afficher des informations de contrôle du véhicule, y compris l’ensemble des instruments de bord du véhicule, le panneau de contrôle comprenant : un panneau transparent propre à être positionné face au parebrise du véhicule en vis-à-vis du haut du corps d’un conducteur en position de conduite, un composant transparent appliqué sur au moins une surface du panneau transparent, le composant transparent ayant au moins une propriété optique, et une unité d’émission d’informations de contrôle du véhicule, l’unité d’émission étant propre à émettre au moins un faisceau lumineux en direction du composant transparent de sorte que le composant transparent forme au moins une image utile dans une fenêtre d’observation du conducteur en position de conduite. Selon d’autres aspects avantageux, le panneau de contrôle comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le panneau de contrôle est configuré pour être mis en marche automatiquement lorsque le contact est mis dans le véhicule et pour être arrêté automatiquement lorsque le contact est coupé dans le véhicule ; - le panneau de contrôle est dépourvu d’optiques sur le trajet du faisceau lumineux entre l’unité d’émission et le composant transparent ; - au moins une propriété optique du composant transparent est une propriété semi-réfléchissante, l’unité d’émission comprenant au moins un écran sur lequel est affiché une image, au moins une image utile étant une image virtuelle de l’image affichée sur l’écran ; - au moins une propriété optique du composant transparent est une propriété de diffusion, l’unité d’émission comprenant au moins un projecteur propre à projeter au moins une image utile sur le composant transparent ; - le composant transparent comprend au moins un film conférant la au moins une propriété optique ; - le panneau transparent comprend au moins deux parties contenues dans des plans différents, le composant transparent étant appliqué sur les surfaces des aux moins deux parties, l’unité d’émission étant propre à émettre un faisceau lumineux en direction de chacune des au moins deux parties du panneau transparent de sorte à former au moins deux images utiles dans des plans différents ; - l’unité d’émission comprend au moins deux sous-unités d’émission, chaque sous-unité étant propre à émettre un faisceau lumineux en direction du composant transparent pour former une image utile, les deux sous-unités étant positionnées l’une par rapport à l’autre de sorte que les images utiles obtenues pour les deux sous-unités sont dans des plans différents. La présente description concerne aussi un véhicule comprenant un panneau de contrôle tel que décrit précédemment, le panneau de contrôle étant intégré à la planche de bord du véhicule, le panneau transparent étant positionné face au parebrise du véhicule en vis-à-vis du haut du corps d’un conducteur en position de conduite. Selon d’autres aspects avantageux, le véhicule comprend la caractéristique suivante : la planche de bord est dépourvue d’instruments de bord mécaniques intégrés dans la planche de bord et d’instruments de bord numérique intégrés dans la planche de bord différents du panneau de contrôle. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l’invention, donnée à titre d’exemple uniquement, et en référence aux dessins qui sont : - , une représentation schématique d’un exemple de l’habitacle d’un véhicule, le véhicule comprenant une planche de bord intégrant un panneau de contrôle selon l’invention, le panneau de contrôle comprenant un panneau transparent, - , une représentation schématique d’un exemple du panneau de contrôle de la , - , une représentation schématique d’un autre exemple du panneau de contrôle de la , - , une représentation schématique d’un autre exemple du panneau de contrôle de la , - , une représentation schématique vue de dessus d’un exemple d’un panneau transparent d’un panneau de contrôle, et - , une représentation schématique vue de dessus d’un autre exemple d’un panneau transparent d’un panneau de contrôle. Un véhicule 10 est illustré par la . Dans cet exemple, le véhicule 10 comprend, dans un habitacle 11, un parebrise 12, une planche de bord 14 et un panneau de contrôle 16. La planche de bord 14 est définie comme étant une tablette s’étendant sur toute la largeur du véhicule 10, en dessous du parebrise 12 et au-dessus des pieds du conducteur 18 et, le cas échéant, du passager avant. Le véhicule 10 est, par exemple, un véhicule terrestre, aérien ou naval. Le véhicule terrestre est, par exemple, un véhicule automobile ( ) ou un véhicule ferroviaire. Le panneau de contrôle 16 est intégré à la planche de bord 14 du véhicule 10. Par le terme « intégré », il est entendu que le panneau de contrôle 16 s’incorpore de manière adaptée à la planche de bord 14. Une telle incorporation a, par exemple, été réalisée lors de la conception de ladite planche de bord 14 (en phase d’industrialisation du véhicule 10). Le panneau de contrôle 16 est donc différent d’un dispositif installé en seconde monte et qui aurait seulement été disposé dans le véhicule 10 sans incorporation spécifique à la planche de bord 14. Le panneau de contrôle 16 est propre à afficher des informations de contrôle du véhicule 10, y compris l’ensemble des instruments de bord 19 du véhicule 10. Les instruments de bord 19 sont des indicateurs ou témoins qui renseignent le conducteur 18 d’un véhicule 10 sur les paramètres de conduite (vitesse, accélération, température…) et le fonctionnement du véhicule 10, notamment du moteur du véhicule 10. Pour un véhicule automobile, les indicateurs de bord comprennent, par exemple, au moins un compte tour, un compteur de vitesse, une jauge d’essence et un indicateur de la température du liquide de refroidissement. Optionnellement, le panneau de contrôle 16 est aussi propre à afficher des informations utiles à la conduite telles que de la navigation (cartographie, positions, directions) ou des conditions de circulation (embouteillages, travaux). Avantageusement, le panneau de contrôle 16 est le seul élément intégré dans la planche de bord 14 affichant les instruments de bord 19. Le véhicule 10 est, ainsi, dépourvu d’instruments de bord mécaniques intégrés ou d’autres moyens numériques intégrés d’affichage des instruments de bord. Avantageusement, le panneau de contrôle 16 est configuré pour être mis en marche automatiquement lorsque le contact est mis dans le véhicule 10 (c’est-à-dire lors du démarrage du moteur du véhicule) et pour être arrêté automatiquement lorsque le contact est coupé dans le véhicule 10 (arrêt du moteur). Le panneau de contrôle 16 comprend un panneau transparent 20, un composant transparent 22 et une unité 24 d’émission d’informations de contrôle du véhicule 10. Le panneau transparent 20 est propre à être positionné face au parebrise 12 du véhicule 10 en vis-à-vis du haut du corps (torse, tête) d’un conducteur 18 en position de conduite. Le panneau transparent 20 fait notamment saillie à partir de la planche de bord 14 du véhicule 10. Le panneau transparent 20 est, ainsi, dans le champ de vision du conducteur 18 en position de conduite, et plus particulièrement dans une fenêtre d’observation (en anglais « eyebox ») du conducteur 18 en position de conduite. De préférence, le panneau transparent 20 est positionné de sorte à être dans la direction de regard d’un conducteur 18 standard (correspondant par exemple au 50 ème percentile de la population adulte). Le panneau transparent 20 est un support délimité par un dioptre d’entrée 30 et un dioptre de sortie 32. Le dioptre d’entrée 30 à une face externe 30E et une face interne 30I opposée à la face externe 30E. Le dioptre de sortie 32 a une face externe 32E et une face interne 32I opposée à la face externe 32E. La face externe 30E, 32E de chaque dioptre 30, 32 est une face orientée vers l’extérieur dudit dioptre 30, 32, c’est-à-dire en direction du milieu extérieur (l’air). La face interne 30I, 32I de chaque dioptre 30, 32 est orientée vers l’intérieur dudit dioptre 30, 32. Le panneau transparent 20 comprend au moins une couche d’un matériau transparent entre le dioptre d’entrée 30 et le dioptre de sortie 32. Le matériau transparent est, par exemple, le verre ou le plastique. Dans un exemple de mise en œuvre, le support transparent 20 comprend plusieurs couches de matériaux transparents, éventuellement différents, entre le dioptre d’entrée 30 et le dioptre de sortie 32. Les matériaux desdites couches sont, par exemple, le verre, l’éthylène vinyle acétate (EVA), ou encore le polyvinyle butyrale (PVB). Le composant transparent 22 est appliqué sur au moins une surface du panneau transparent 20. Par exemple, le composant transparent 22 est appliqué sur la face externe 30E du dioptre d’entrée 30, et adhère à cette face (éventuellement par un moyen de fixation). Le composant transparent 22 est, ainsi, solidaire de la face externe 30E du dioptre d’entrée 30. Dans d’autres modes de réalisation, le composant transparent 22 est appliqué sur la face externe 32E du dioptre de sortie 32, et adhère à cette face (éventuellement par un moyen de fixation). Le composant transparent 22 est, ainsi, solidaire de la face externe 32E du dioptre de sortie 32. Avantageusement, la ou au moins une surface du panneau transparent 20 sur laquelle est appliquée le composant transparent 22 est une surface plane, ce qui permet de réduire les aberrations et d’obtenir une fenêtre d’observation plus grande que pour une surface concave. En variante, la ou au moins une surface du panneau transparent 20 sur laquelle est appliquée le composant transparent 22 est une surface concave. Le composant transparent 22 présente au moins une propriété optique, venant s’ajouter à la propriété de transparence. La propriété optique est, par exemple, une propriété semi-réfléchissante ou une propriété de diffusion. Dans un exemple, le composant transparent 22 comprend au moins un film (par exemple laminé ou maintenu par effet électrostatique) conférant la au moins une propriété optique. Dans un mode de réalisation, le composant transparent 22 comprend plusieurs films superposés conférant chacun une propriété optique différente. En variante, le composant transparent 22 est un revêtement ou un traitement (par exemple obtenu par dépôt physique ou dépôt chimique). L’unité d’émission 24 est propre à émettre au moins un faisceau lumineux en direction du composant transparent 22 de sorte que le composant transparent 22 forme au moins une image utile dans une fenêtre d’observation du conducteur 18 en position de conduite. Le faisceau lumineux est, par exemple, dans la gamme de longueurs d’onde visible (380 nanomètres à 700 nanomètres). L’image utile permet, ainsi, au conducteur 18 de visualiser des informations de contrôle du véhicule 10. Avantageusement, le panneau de contrôle 16 est dépourvu d’optiques sur le trajet du faisceau lumineux entre l’unité d’émission 24 et le composant transparent 22, ce qui permet de gagner en compacité et de ne pas restreindre la fenêtre d’observation. Un exemple de fonctionnement du panneau de contrôle 16 intégré dans le véhicule 10 va maintenant être décrit. Avantageusement, le panneau de contrôle 16 est mis en marche automatiquement lorsque le contact est mis dans le véhicule 10 et est arrêté automatiquement lorsque le contact est coupé dans le véhicule 10. Lors de la conduite, l’unité d’émission 24 envoie des informations sous la forme d’un faisceau lumineux en direction du composant transparent 22 qui forme alors une image utile comprenant des informations utiles à la conduite du véhicule 10. Ainsi, le panneau de contrôle 16 permet l’affichage d’informations utiles à la conduite (informations de contrôle, de navigation, de conditions de circulation) sans affecter la sécurité de conduite puisque le parebrise 12 n’est pas masqué. Un tel panneau de contrôle 16 est compact et facilement intégrable dans la planche de bord 14 du véhicule 10. En outre, un tel panneau de contrôle 16 permet d’observer l’image utile dans une fenêtre d’observation (eyebox) plus grande, et donc plus confortable, que pour un afficheur tête-haute. Dans ce qui suit, il est décrit différents modes de réalisation du panneau de contrôle 16 venant compléter le mode de réalisation générique décrit précédemment. De tels modes de réalisations sont combinables entre eux. Selon un premier mode de réalisation illustré en , au moins une propriété optique du composant transparent 22 est une propriété semi-réfléchissante et l’unité d’émission 24 comprend au moins un écran 40 sur lequel est affiché une image. La au moins une image utile est alors une image virtuelle IM1 de l’image affichée sur l’écran 40. Une telle image virtuelle IM1 est obtenue par réflexion du faisceau issu de l’écran 40 sur le composant transparent 22 (du fait de la propriété semi-réfléchissante du composant transparent 22). L’image virtuelle IM1 vient, ainsi, se former derrière le panneau transparent 20 en superposition de l’environnement extérieur du véhicule 10. De préférence, l’écran 40 a une luminosité adaptable en fonction de la luminosité ambiante (journée, nuit, ensoleillement). De préférence, la luminosité minimale de l’écran 40 est choisie de sorte que l’image utile formée par le composant transparent 22 soit visualisable par le conducteur même de jour par temps ensoleillé. Par exemple, la luminosité minimale de l’écran 40 est choisie en fonction de la réflectivité du composant transparent 22. En variante, la luminosité de l’écran 40 est fixée et la réflectivité du composant transparent 22 est variable (réflectivité ajustable, par exemple, électriquement). La réflectivité du composant transparent 22 est alors ajustée en fonction de la luminosité ambiante (journée, nuit, ensoleillement). De préférence, la réflectivité du composant transparent 22 est ajustée de sorte que l’image utile formée par le composant transparent 22 soit visualisable par le conducteur même de jour par temps ensoleillé. L’écran 40 est, par exemple, un écran à cristaux liquides (en anglais LCD pour « liquid cristal display). Dans un exemple de mise en œuvre du premier mode de réalisation, le composant transparent 22 est appliqué sur la face externe 30E du dioptre d’entrée 30 et l’écran 40 est positionné entre le volant du conducteur et le panneau transparent 20. Selon un deuxième mode de réalisation illustré en , au moins une propriété optique du composant transparent 22 est une propriété de diffusion et l’unité d’émission 24 comprend au moins un projecteur 42 propre à projeter au moins une image utile sur le composant transparent 22 (du fait de la propriété de diffusion du composant transparent 22). L’image utile est alors une image réelle IM2. L’image réelle IM2 vient, ainsi, se former en superposition de l’environnement extérieur du véhicule 10. Dans un premier exemple de mise en œuvre du deuxième mode de réalisation, le composant transparent 22 est appliqué sur la face externe 30E du dioptre d’entrée 30 et le projecteur 42 est positionné entre le volant du conducteur et le panneau transparent 20. Dans un deuxième exemple de mise en œuvre du deuxième mode de réalisation, le composant transparent 22 est appliqué sur la face externe 32E du dioptre de sortie 32 et le projecteur 42 est positionné entre le panneau transparent 20 et le parebrise 12. Selon un troisième mode de réalisation illustré en , le panneau de contrôle 16 résulte d’une combinaison des premier et deuxième modes de réalisation. Ainsi, au moins deux images utiles de natures différentes sont obtenues, à savoir une image virtuelle formée derrière le panneau transparent 20 et une image réelle formée sur le composant transparent 22 du panneau transparent 20. Un tel mode de réalisation permet, ainsi, de visualiser des informations en multi-plans via des images de nature différentes. Selon un quatrième mode de réalisation illustré en figures 5 et 6, compatibles avec les modes de réalisation précédents, le panneau transparent 20 comprend au moins deux parties contenues dans des plans différents et permettant la formation d’images utiles visibles par un conducteur 18. Le composant transparent 22 est appliqué sur les surfaces des aux moins deux parties. L’unité d’émission 24 est propre à émettre un faisceau lumineux en direction de chacune des au moins deux parties du panneau transparent 20 de sorte à former au moins deux images utiles dans des plans différents. Un tel mode de réalisation permet, ainsi, de visualiser des informations en multi-plans du fait d’une forme spécifique du panneau transparent 20. Ainsi, dans l’exemple illustré par la , le panneau transparent 20 comprend quatre parties (partie centrale PC, les deux parties latérales PL1, PL2, et la partie formant les deux extrémités PE) contenues dans des plans différents, chacune permettant la formation d’images utiles visibles par un conducteur 18. Dans l’exemple illustré par la , le panneau transparent 20 comprend cinq parties (partie centrale PC, les deux parties latérales gauches PG1, PG2 et les deux parties latérales droites PD1, PD2) contenues dans des plans différents et parallèles entre eux, chacune des parties permettant la formation d’images utiles visibles par un conducteur 18. Selon un cinquième mode de réalisation, l’unité d’émission 24 comprend au moins deux sous-unités d’émission. Chaque sous-unité est propre à émettre un faisceau lumineux en direction du composant transparent 22 pour former une image utile. Selon ce mode de réalisation, les deux sous-unités sont positionnées l’une par rapport à l’autre de sorte que les images utiles obtenues pour les deux sous-unités sont dans des plans différents. Les deux sous-unités sont, par exemple, positionnées à des distances (hauteur) différentes du composant transparent 22. En variante, au moins une optique est insérée sur le trajet du faisceau lumineux entre l’une des sous-unités et le composant transparent 22 de sorte à permettre l’obtention d’images dans des plans différents. Un tel mode de réalisation permet, ainsi, de visualiser des informations en multi-plans du fait d’un positionnement spécifique des sous-unités d’émission par rapport au composant transparent 22. En complément ou en variante des modes de réalisation précédents, le panneau transparent 20 ou le composant transparent 22 comprend également au moins un revêtement conférant des propriété optiques et/ou mécaniques additionnelles. Le revêtement est, par exemple, un traitement colorimétrique (permettant par exemple d’accroître le contraste), ou encore un revêtement anti-rayures ou antibuée. Comme indiqué précédemment, l’homme du métier comprendra que les modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux. L’homme du métier comprendra également que la présente description s’est basée sur le cas particulier des véhicules automobiles, mais que l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Le panneau de contrôle est, ainsi, adaptable à tous types de véhicules, notamment aériens et navals. Panneau de contrôle (16) d’un véhicule (10) propre à être intégré à la planche de bord (14) du véhicule (10) pour afficher des informations de contrôle du véhicule (10), y compris l’ensemble des instruments de bord (19) du véhicule (10), le panneau de contrôle (16) comprenant : un panneau transparent (20) propre à être positionné face au parebrise (12) du véhicule (10) en vis-à-vis du haut du corps d’un conducteur (18) en position de conduite, un composant transparent (22) appliqué sur au moins une surface du panneau transparent (20), le composant transparent (22) ayant au moins une propriété optique, et une unité (24) d’émission d’informations de contrôle du véhicule (10), l’unité d’émission (24) étant propre à émettre au moins un faisceau lumineux en direction du composant transparent (22) de sorte que le composant transparent (22) forme au moins une image utile dans une fenêtre d’observation du conducteur (18) en position de conduite. Panneau de contrôle (16) selon la revendication 1, dans lequel le panneau de contrôle (16) est configuré pour être mis en marche automatiquement lorsque le contact est mis dans le véhicule (10) et pour être arrêté automatiquement lorsque le contact est coupé dans le véhicule (10). Panneau de contrôle (16) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le panneau de contrôle (16) est dépourvu d’optiques sur le trajet du faisceau lumineux entre l’unité d’émission (24) et le composant transparent (22). Panneau de contrôle (16) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel au moins une propriété optique du composant transparent (22) est une propriété semi-réfléchissante, l’unité d’émission (24) comprenant au moins un écran (40) sur lequel est affiché une image, au moins une image utile étant une image virtuelle (IM1) de l’image affichée sur l’écran (40). Panneau de contrôle (16) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel au moins une propriété optique du composant transparent (22) est une propriété de diffusion, l’unité d’émission (24) comprenant au moins un projecteur (42) propre à projeter au moins une image utile (IM2) sur le composant transparent (22). Panneau de contrôle (16) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le composant transparent (22) comprend au moins un film conférant la au moins une propriété optique. Panneau de contrôle (16) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le panneau transparent (20) comprend au moins deux parties (P C , P L1 , P L2 , P E ; P C , P G 1 , P G 2 , P D 1 , P D 2 ) contenues dans des plans différents, le composant transparent (22) étant appliqué sur les surfaces des aux moins deux parties (P C , P L1 , P L2 , P E ; P C , P G 1 , P G 2 , P D 1 , P D 2 ), l’unité d’émission (24) étant propre à émettre un faisceau lumineux en direction de chacune des au moins deux parties (P C , P L1 , P L2 , P E ; P C , P G 1 , P G 2 , P D 1 , P D 2 ) du panneau transparent (20) de sorte à former au moins deux images utiles dans des plans différents. Panneau de contrôle (16) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l’unité d’émission (24) comprend au moins deux sous-unités d’émission, chaque sous-unité étant propre à émettre un faisceau lumineux en direction du composant transparent (22) pour former une image utile, les deux sous-unités étant positionnées l’une par rapport à l’autre de sorte que les images utiles obtenues pour les deux sous-unités sont dans des plans différents. Véhicule (10) comprenant un panneau de contrôle (16) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, le panneau de contrôle (16) étant intégré à la planche de bord (14) du véhicule (10), le panneau transparent (20) étant positionné face au parebrise (12) du véhicule (10) en vis-à-vis du haut du corps d’un conducteur (18) en position de conduite. Véhicule (10) selon la revendication 9, dans lequel la planche de bord (14) est dépourvue d’instruments de bord mécaniques intégrés dans la planche de bord (14) et d’instruments de bord numérique intégrés dans la planche de bord (14) différents du panneau de contrôle (16).