FR3095532A1 - Interface pour véhicule automobile - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne une interface (1) pour la commande d’au moins une fonction d’un organe de véhicule automobile comportant :- au moins un organe de commande (2) comprenant un élément mobile de préhension (4), mobile en rotation autour d’un axe de rotation (I) et un guide (5) supportant et guidant en rotation l’élément mobile de préhension (4),- une dalle capacitive (3) comportant une plaque frontale (32), le guide (5) de l’organe de commande (2) étant collé sur la surface de la plaque frontale (32) de la dalle capacitive (3), caractérisée en ce que le guide (5) de l’organe de commande (2) comporte sur sa face annulaire (5a) en vis-à-vis de la plaque frontale (32) des nervures (51) faisant saillie en direction de cette plaque frontale (32), définissant entre-elles des cavités (52) remplies de matière adhésive (54). Figure pour l’abrégé : Fig.7

Description

Interface pour véhicule automobile
La présente invention concerne une interface pour la commande d’au moins une fonction d’un organe de véhicule automobile.
Dans le domaine de l’automobile, la commande de l’un des organes d’un véhicule, tel que le système de navigation ou de climatisation, est assuré par une interface de commande électrique comportant un bouton rotatif mobile et un écran tactile. Le bouton rotatif mobile comporte généralement une molette dont le positionnement angulaire peut être déterminé par un capteur optique ou par un commutateur rotatif électrique. La position angulaire déterminée sur l’interface par la dalle capacitive permet à l’unité de traitement de définir en réponse à ce positionnement, la sélection d’une commande choisie par l’utilisateur. La sélection d’une fonctionnalité d’un organe du véhicule peut également se faire par le biais d’un clavier, notamment dans le cadre de la saisie d’une destination voulue ou encore la recherche d’une fréquence radio.
Les systèmes de commande associant une molette avec un écran tactile sont connus dans le domaine de l’automobile. Dans de tels systèmes, l’écran tactile détecte la position angulaire de la molette. La dalle tactile capacitive peut permettre d’une part, la saisie tactile d’une information et d’autre part, de détecter la position angulaire de la molette sur la dalle. Ce système permet de programmer l’affichage de l’écran tactile supportant la molette en relation avec différentes fonctions à commander. Ce système est utilisé pour le contrôle de différents organes de commande d’un véhicule automobile tels que le réglage de la température du système de climatisation ou encore le réglage des paramètres audio.
La rotation de la mollette permet à l’utilisateur de faire défiler sur l‘écran des éléments d’une liste ou de sélectionner une fonction parmi une arborescence de fonctionnalité proposées sur cet écran. La sélection pouvant être réalisée directement par contact sur l’écran tactile.
L’adhésion entre l’organe de commande sur la dalle tactile capacitive est soumise à de nombreuses contraintes mécaniques notamment dues à l’utilisation du bouton rotatif ou de la molette. Ces contraintes peuvent entraîner une usure anticipée de l’ancrage de l’organe de commande sur la dalle capacitive tactile et rendre l’interface inutilisable.
A cet effet, l’invention a pour objet une interface pour la commande d’au moins une fonction d’un organe de commande automobile comportant :
- au moins un organe de commande comprenant un élément mobile de préhension, mobile en rotation autour d’un axe de rotation et un guide supportant et guidant en rotation l’élément mobile de préhension,
-une dalle capacitive comportant une surface tactile, le guide de l’organe de commande étant collé sur la surface tactile de la dalle capacitive, le guide de l’organe de commande comportant sur sa face en vis-à-vis de la surface tactile des nervures faisant saillie en direction de cette surface tactile, définissant entre-elles des cavités remplis de matière adhésive.
La face du guide en vis-à-vis de la dalle capacitive tactile comporte des nervures en direction de la surface tactile. Ces nervures faisant saillie, agissent comme des petites butées à l’encontre des forces latérales subies par l’organe de préhension. Ces nervures induisent une meilleure adhérence mécanique avec la dalle capacitive en comparaison à une face lisse. Ces nervures ont également pour effet d’augmenter la ténacité de la matière adhésive présente entre le guide et la dalle tactile.
Selon une ou plusieurs caractéristiques de l’interface, prise seule ou en combinaison :
- le guide de l’organe de commande est de forme annulaire,
- les nervures sont orientées de manière radiale,
- le sommet d’une nervure disposé en vis-à-vis de la plaque frontale est moins large que la base de la nervure,
- les nervures présentent des parois inclinées ayant un angle avec la surface du guide compris entre 45° et 90°,
- la plaque frontale comporte au moins deux orifices non-débouchants, la face du guide comporte au moins deux pions de centrage faisant saillie, chaque pion étant inséré dans un orifice correspondant,
- les pions de centrage du guide présentent une section transversale cruciforme,
- les pions de centrage de la surface du guide présentent une hauteur supérieure à celle des nervures de la face du même guide de sorte à former un interstice entre le sommet des nervures et la surface de la plaque frontal, rempli de matière adhésive.
- les pions de centrage du guide ont une hauteur inférieure à la somme de la hauteur des nervures et de la profondeur des orifices,
- les orifices de la plaque frontale ont une forme en contre dépouille, remplis au moins partiellement de matière adhésive.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d’exemple et sans caractère limitatif, en regard des figures annexées sur lesquelles :
la figure 1 représente une vue schématisée d’une portion de l’habitacle intérieur avant d’un véhicule automobile comprenant une interface installée à titre d’exemple au centre du tableau de bord avant d’un véhicule,
la figure 2 représente une vue schématisée de l’interface de la figure 1,
la figure 3 représente une vue selon une coupe AA de l’interface schématisée en figure 2,
la figure 4 représente une vue éclatée d’un organe de commande de l’interface de la figure 3,
la figure 5 représente une vue du dessus de la surface de l’écran tactile de la figure 3,
la figure 6 représente une vue en coupe transversale d’un orifice de centrage de la surface de la dalle tactile de la figure 5,
la figure 7 représente une vue schématique en trois dimensions représentant la face du guide en vis-à-vis de la plaque frontale,
la figure 8 représente une vue de côté transparente du pion de centrage du guide logé dans l’un des orifices de centrage de la surface de la dalle tactile,
la figure 9 représente une vue en coupe transversale d’un pion de centrage logé dans l’un des orifices de centrage de la surface de la dalle tactile de la figure 8,
Les éléments identiques sur les différentes figures portent les mêmes références numériques.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.
La figure 1 montre des éléments d’une partie d’un habitacle et d’un tableau de bord 61 avant d’un véhicule automobile.
L’habitacle schématisé dans cette figure comprend entre autre un siège conducteur C situé derrière un volant 60 lui même disposé devant le tableau de bord 61. L’habitacle peut comprendre un siège passager P à égale distance du tableau de bord que le siège C, un module de plafonnier 63 placé à proximité d’un rétroviseur 62 dans la partie centrale haute de l’habitacle.
Le tableau de bord centrale du véhicule 61 peut comprendre une console centrale 64 disposée entre les sièges C et P et sur laquelle peut être disposée une interface 1 de commande d’au moins un organe de véhicule automobile.
Une telle interface permet la commande d’au mois une fonction d’un organe de véhicule automobile telle que la commande des fonctions d’un système de climatisation ou de ventilation, d’un système audio ou encore d’un système de navigation. La liste des fonctions pouvant être commandées par cette interface dans la présente invention n’est pas exhaustive. A titre d’exemple, l’interface peut permettre la commande du positionnement des rétroviseurs, l’ouverture ou la fermeture du toit ouvrant, des différents feux et d’autres fonctionnalités.
Selon les figures 2 et 3, l’interface 1 comporte au moins un organe de commande 2 et une dalle tactile capacitive 3. La dalle tactile capacitive 3 comprend au moins un capteur capacitif 31 et une plaque frontale 32 agencée sur le capteur capacitif 31. Le capteur capacitif 31 est fixé à la plaque frontale 32 par exemple par une colle optique (appelée « optical bonding » en anglais).
Le capteur capacitif 31 permet de détecter une variation de capacité au niveau de la surface de la plaque frontale 32. Le capteur capacitif 31 peut par exemple détecter un contact d’un doigt d’un utilisateur.
Le capteur capacitif 31 permet également de déterminer les coordonnées spatiales du doigt sur la surface de la dalle 3. Le capteur capacitif 31 est par exemple formé d’un réseau d’électrodes s’étendant sur tout ou partie de la surface arrière de la plaque frontale 32. Les électrodes sont par exemple réalisées en ITO (oxyde d’indium – étain) qui permettent au capteur 31 d’être transparent.
La plaque frontale 32 peut être au moins partiellement transparente et/ou au moins partiellement opaque de manière à cacher les éléments disposés derrière.
La plaque frontale 32 peut être entièrement opaque, la dalle tactile capacitive 3 formant un pavé tactile ou « Touchpad » en anglais. Une telle interface 1 ayant un organe de commande 2 collé sur la dalle tactile capacitive 3 est compacte. En effet, une telle interface 1 regroupe deux éléments manipulables par l’utilisateur dans un même emplacement de l’habitacle sans nécessiter d’emplacement dédié pour la fixation de l’organe de commande 2. Cela permet aussi d’avoir une interface 1 reconfigurable. La saisie de caractères est fastidieuse avec une molette, voire impossible pour les caractères asiatiques. L’organe de commande 2 collé sur une dalle 3 permet d’obtenir dans un espace réduit une interface 1 multifonctions capable de réaliser une reconnaissance aisée des caractères grâce à la dalle, associée au confort de préhension d’un organe de commande 2.
Un écran d'affichage 10, tel qu’un écran TFT (« Thin-Film transistor » en anglais) ou un écran LED ou un écran LCD peut être configuré pour afficher des informations associées à la manipulation de l’interface 1. L’écran 10 peut être disposé sous le capteur capacitif 31 de manière à former un écran tactile (« touchscreen » en anglais). L’écran d’affichage 10 peut être fixé au capteur capacitif 31 par une colle optique 33 (appelée « optical bonding » en anglais). Le capteur capacitif 31, la colle optique 33 et la plaque frontale 32 sont alors au moins partiellement transparents pour permettre la visualisation des images affichées au travers par l’écran 10.
L’interface 1 peut comporter une carte électronique 21 portant des circuits électroniques de gestion de l’écran d’affichage 10.
L’écran d’affichage 10 peut aussi être déporté de la dalle tactile capacitive 3. La plaque frontale 32 est alors opaque. L’écran d’affichage 10 déporté peut être reçu dans le panneau avant 61 ou peut être projeté dans le champ de vision du conducteur par un afficheur tête haute, également connu sous le nom de HUD (pour « Head-Up Display » en anglais).
La dalle tactile capacitive 3 et l’écran d’affichage 10 sont par exemple des éléments d’une partie mobile de l’interface 1 qui est reliée par au moins un élément amortisseur 17 à une partie fixe 18 destinée à être fixée au véhicule automobile. L’élément amortisseur 17 comporte au moins un élément élastique, tel qu’un plot élastique, silicone ou caoutchouc. L’élément amortisseur 17 comporte par exemple au moins quatre silentblock ® comprenant des éléments élastiques et des vis de fixation pour relier la partie mobile 16 à la partie fixe 18.
L’interface 1 peut comporter un capteur d’appui 11 configuré pour mesurer un paramètre représentatif d’une force d’appui exercée sur la dalle tactile capacitive 3.
L’interface 1 comporte par exemple autant de capteurs d’appui 11 que d’éléments amortisseurs 17, par exemple quatre capteurs d’appui 11, agencés à proximité d’un élément amortisseur 17 respectif. Un capteur 11 est par exemple agencé à proximité de chaque coin de l’écran d’affichage 10 (figure 2).
Le capteur d’appui 11 est par exemple un capteur capacitif configuré pour mesurer une distance entre la partie mobile 16 et la partie fixe 18 dans une direction perpendiculaire à la surface de la dalle 3. Une variation de distance entre la partie mobile 16 et la partie fixe 18 est représentatif d’un déplacement de la partie mobile 16 par rapport à la partie fixe 18 dû à un appui sur la dalle 3.
Pour cela, le capteur d’appui 11 comporte une électrode, par exemple portée par une carte électronique additionnelle 11a, agencée en regard d’une surface métallique, l’un étant porté par la partie mobile 16, l’autre étant porté par la partie fixe 18. La mesure de la force d’appui peut alors être obtenue à partir d’une mesure capacitive du faible déplacement de la dalle 3 (non perceptible) résultant d’un appui exercé sur la dalle 3.
La partie mobile 16 comporte par exemple un support 19 auquel est fixée la dalle tactile capacitive 3 et au moins un élément amortisseur 17. Plus précisément, le capteur capacitif 31 de la dalle 3 est fixé à l’arrière de la plaque frontale 32, un guide 5 de l’organe de commande 2 étant fixé en face avant. On prévoit en outre que la dimension de la surface de la plaque frontale 32 soit supérieure à celle du capteur capacitif 31. Le support 19, par exemple en forme de cadre, est fixé au niveau de la surface laissée libre de la plaque frontale 32, à l’arrière de cette dernière, autour du capteur capacitif 31 de la dalle 3.
Selon la figure 3, l’interface 1 comporte au moins deux capteurs d’appui 11, par exemple quatre, agencés de part et d’autre du capteur capacitif 31, et ici de l’écran d’affichage 10. Les capteurs d’appui 11 sont configurés pour mesurer un déplacement du support 19 par rapport à une embase 20 de la partie fixe 18. Le support 19 est par exemple métallique ou présente un revêtement métallique en face arrière, au moins en face de l’électrode du capteur d’appui 11 porté par une carte électronique additionnelle 11a fixée à l’embase 20. Ces surfaces métalliques peuvent être détectées par l’électrode du capteur d’appui 11. Les capteurs d’appui 11 sont ainsi agencés en regard du support 19, lui-même fixé à une portion P de la plaque frontale 32 qui est opaque figure 2, ils ne sont donc pas visibles par l’utilisateur.
Les capteurs d’appui 11 agencés à proximité des éléments amortisseurs 17 sont disposés à l’emplacement où le déplacement de la partie mobile 16 est le plus important.
En fonctionnement, lorsque l’utilisateur appuie sur la plaque frontale 32 ou sur l’organe de commande 2, le capteur d’appui 11 détecte le déplacement de la dalle tactile capacitive 3 vers la partie fixe 18, représentatif d’une force d’appui.
La mesure de la force d’appui peut aussi être réalisée par d’autres moyens comme par mesure inductive ou par mesure ultrason ou par mesure de déformation au moyen de jauges de contrainte ou de capteurs FSR (pour « Force Sensing Resistor » en anglais).
Une unité de traitement 12 peut être reliée aux capteurs d’appui 11 et au capteur capacitif 31 (figure 2). L’unité de traitement 12 comporte un ou plusieurs microcontrôleurs ou ordinateurs, ayant des mémoires et programmes adaptés pour modifier l’affichage de l’écran 10, pour recevoir les informations de position détectées par la dalle tactile capacitive 3 et pour recevoir les signaux de mesure des capteurs 11. C’est par exemple l’ordinateur de bord du véhicule automobile. L’unité de traitement 12 peut être configurée pour évaluer une force d’appui à partir des capteurs d’appui 11 notamment en additionnant les forces mesurées par chaque capteur 11.
Un exemple d’organe de commande 2 est également visible sur la vue en coupe de la figure 3 et sur la vue éclatée de la figure 4.
On voit sur ces figures que l’organe de commande 2 comporte un élément mobile de préhension 4, au moins un index métallique 6a, 6b porté par l’élément mobile de préhension 4 et mobile avec celui-ci et un guide 5,l’élément mobile de préhension 4 étant supporté et guidé en déplacement par le guide 5.
Le guide 5 comporte deux faces opposées, une face 5a en vis-à-vis de la dalle tactile 3 et une face 5b pouvant être en contact avec un roulement mécanique 34. La face 5b pouvant présenter une collerette de maintien 55 dont le pourtour peut comporter des fentes, nécessaires au maintien d’une pièce mécanique telle que le roulement mécanique 34.
L’organe de commande 2 est un bouton rotatif, l’élément mobile de préhension 4 étant mobile en rotation autour d’un axe de rotation I perpendiculaire à la surface de la dalle tactile capacitive 3.
L’élément mobile de préhension 4 rotatif est supporté et guidé en rotation par le guide 5 formant un palier.
Le guide 5 est fixé sur la plaque frontale 32 de la dalle tactile capacitive 3 au moyen de matière adhésive 54 (Fig.7). Le guide 5 est par exemple fixé au centre de la dalle tactile capacitive 3 (figure 2) ou dans un coin ou côté de la dalle tactile capacitive 3.
La plaque frontale 32 peut comporter au moins deux orifices de centrage 320. A titre d’exemple, la figure 5 illustre une vue du dessus de la plaque frontale 32 sur laquelle peuvent être présents huit orifices de centrage 320. Ces orifices de centrage 320 peuvent être espacés de manière régulière, leur positionnement pouvant correspondre au positionnement de pions de centrage faisant saillie sur la face 5a du guide 5 (voir figure 7).
Selon la figure 6, les orifices de centrage 320 peuvent présenter une forme particulière de contre-dépouille dont les parois 320a et 320b peuvent présenter des angles obtus avec la surface de la plaque frontale 32.
Comme illustré dans cette figure 6, les orifices de centrage 320 peuvent ne pas être débouchant.
Le guide 5 est fixé sur la plaque frontale 32 et guide l’élément mobile de préhension 4 dans sa rotation autour de l’axe I. Le guide 5 et l’élément mobile 4 peuvent présenter des formes générales cylindriques coaxiales.
Le guide 5 illustré en figure 7 présente une face annulaire 5a en vis-à-vis de la plaque frontale 32, définissant un creux central 56 du guide 5. La collerette 55 de la face 5b du guide 5 est disposée sur la circonférence du creux du guide 5 sur les exemples des figures 4, 7 et 8.
Selon la figure 7, le guide 5 comporte sur sa face annulaire 5a en vis-à-vis de la plaque frontale 32, des nervures 51 faisant saillie et définissant entre-elles des cavités 52 remplies de matière adhésive 54 lorsque collée sur la plaque frontale 32 (voir figure 8 et 9). Ces nervures 51 permettent une meilleure répartition des forces et des contraintes subies par le guide 5 lors de l’utilisation de l’organe de préhension 2. Ces nervures 51 induisent une meilleure adhérence mécanique avec la plaque frontale 32 de la dalle capacitive 3 en comparaison avec l’adhérence d’un guide ayant une face lisse. De plus, ces nervures 51 ont également pour effet d’augmenter la surface de contact entre le guide 5 et la dalle capacitive 3.
Selon la figure 7, les nervures 51 peuvent présenter une orientation radiale selon l’axe de rotation I de l’organe de commande 2. Les nervures 51 s’étendent alors du bord extérieur de l’anneau du guide 5 vers le bord intérieur du même guide en passant par l’axe de rotation I.
Selon cette même figure, les nervures 51 peuvent présenter une forme de ligne continue permettant d’augmenter la résistance de l’adhésion du guide sur la dalle capacitive 3 face aux contraintes d’utilisation de l’organe de commande 2. Ces nervures 51 peuvent présenter également d’autres formes telles que discontinues, concentriques autour de l’axe de rotation I ou encore en forme de serpentins.
Selon la figure 7, la face annulaire du guide 5 en vis-à-vis de la plaque frontale 32 de la dalle capacitive 3 peut comporter au moins deux pions de centrage 53 faisant saillie.
A titre d’exemple, cette figure illustre un guide 5 annulaire comprenant, sur sa face annulaire 5a en vis-à-vis de la plaque frontale 32, huit pions de centrage 53 espacés de manière régulière sur la circonférence du guide 5 et étant équidistants du centre de l’anneau correspondant à l’axe de rotation I.
Selon les figures 7 et 8, les pions de centrage 53 présentent une section transversale cruciforme. Ces pions de centrage 53 peuvent également présenter d’autres formes non représentées sur les figures tels que des formes rectangulaires, coniques, etc.
Selon la figure 8, les pions de centrage 53 de la face annulaire 5a du guide 5 peuvent se loger dans les orifices de centrage 320 présents à la surface de la plaque frontale 32.
Pour obtenir le centrage de la face annulaire 5a sur la plaque frontale 32, les pions de centrage 53 sur la face annulaire 5a du guide 5 peuvent être disposés de sorte à ce que leur positionnement reflète le positionnement d'orifices de centrage 320 disposés sur la surface de la plaque frontale 32.
Lorsque les pions de centrage 53 sont logés dans leur orifice de centrage 320 leur correspondants, ces orifices de centrage 320 sont remplis de matière adhésive 54. Après polymérisation de la matière adhésive 54, les parois 320a et 320b de chaque orifice de centrage 320 vont créer une partie intégrée dans l'épaisseur du verre de la plaque frontale 32, résistante aux forces d'arrachement et permettant d'améliorer l'ancrage des pions de centrage 53 dans les orifices de centrage 320.
Chaque pion de centrage 53 peut correspondre à un orifice de centrage 320 dans lequel il vient se loger.
Selon ces mêmes figures, chaque pion de centrage 53 peut présenter une extrémité vis-à-vis de la plaque frontale 32 moins large que leur base venant de matière avec la face 5a du guide 5.
Selon la figure 9, chaque nervure 51 du guide 5 peut présenter une forme évasée dont le sommet 51a, en vis-à-vis de la plaque frontale 32, est moins large que la base 51b. La base 51b de chacune de ces nervures 51 vient de matière avec la surface de la face 5a du guide 5. Les nervures 51 présentent alors des parois inclinées 51c, permettant d’augmenter la surface totale de contact avec la matière adhésive 54 , ceci pouvant permettre d’augmenter la fixation du guide 5 sur la plaque frontale 32.
Selon la figure 9, les parois inclinées 51c des nervures 51 peuvent présenter un angle d’inclinaison avec la surface du guide 5, compris entre 45°et 90°.
Selon les figures 8 et 9, un interstice Y peut séparer le sommet 51a des nervures 51 du guide 5 avec la surface de la plaque frontale 32. Ces interstices Y peuvent être remplis de matière adhésive 54 permettant d’augmenter la cohésion entre le guide 5 et la dalle frontale 32.
Selon ces mêmes figures, les pions de centrage 53 présentent une hauteur inférieure à la somme de la hauteur des nervures 51 et de la profondeur des orifices de centrage 53. Ceci, de manière à créer des interstices Y’ entre l’extrémité des pions de centrage 53 en vis-à-vis de la plaque frontale 32 et le fond des orifices de centrage 320. Ces interstices Y’ sont remplis de matière adhésive 54 permettant d’augmenter d’avantage la cohésion entre le guide 5 et la plaque frontale 32.
L’organe de commande 2 illustré en figure 4 peut comprendre un roulement mécanique 34, tel qu’un roulement à billes, un roulement à cylindres ou un roulement à aiguilles. Ce roulement peut être monté sur le le guide 5, le roulement mécanique 34 pouvant être interposé entre le guide 5 et l’élément mobile de préhension 4.
L’utilisation d’un roulement mécanique 34 entre l’élément mobile de préhension 4 et le guide 5 peut permettre de limiter les frottements et d’assurer un bon guidage en rotation de l’élément mobile de préhension 4. La réduction des frottements permet une bonne longévité de l’organe de commande 2 et limite les bruits. Le bon guidage en rotation produit un ressenti de qualité à l’utilisateur, lui permettant une navigation fluide et aisée dans les différents menus proposés.
Le bon guidage en rotation peut permettre aussi d’éviter à l’élément mobile de préhension 4 de se positionner de travers lors de la rotation, ce qui pourrait coincer les index métalliques 6a, 6b.
En outre, le roulement mécanique 34 peut permettre de transmettre un effort exercé sur l’organe de commande 2 vers la dalle tactile capacitive 3 pour que celui-ci puisse être détecté par les capteurs d’appui 11. Également, la possibilité de transmettre un effort entre l’organe de commande 2 et la dalle 3 permet qu’un retour haptique généré sur la dalle 3 soit transmis aux doigts de l’utilisateur par l’organe de commande 2. En effet, le roulement mécanique 34 permet de former une liaison rigide entre l’élément mobile de préhension 4 et le guide 5 collé à la dalle tactile capacitive 3.
Le roulement mécanique 34 peut comporter un joint d’étanchéité permettant notamment d’améliorer la manœuvrabilité de l’organe de commande 2.
L’extrémité de l’élément mobile de préhension 4 en regard de la dalle tactile capacitive 3 porte au moins un index métallique 6a, 6b qui est ainsi agencé en vis-à-vis de la dalle tactile capacitive 3. Il s’agit par exemple d’une languette métallique, par exemple en Cuivre.
L’index métallique 6a, 6b est électriquement connecté à une surface métallique externe 9a, 9b de l’élément mobile de préhension 4 destinée à être manipulée par l’utilisateur. La surface métallique externe 9a, 9b recouvre au moins en partie la surface externe de l’élément mobile de préhension 4.
Pour cela, l’élément mobile de préhension 4 est par exemple au moins en partie réalisé en matériau métallique.
En touchant la surface métallique externe 9a, 9b électriquement connectée à l’index métallique 6a, 6b, l’utilisateur amène des charges électriques en regard de la dalle tactile capacitive 3 qui sont alors détectées par le capteur capacitif 31. La détection de ces charges dans la zone de l’organe de commande 2 permet d’en déduire le contact de l’organe de commande 2 par l’utilisateur. La détermination des coordonnées de l’index métallique 6b par la dalle tactile capacitive 3 permet également de déterminer la position angulaire de l’index métallique 6b mobile au-dessus de la dalle tactile capacitive 3.
Afin d’exercer un retour haptique à l’utilisateur, l’interface 1 peut aussi comporter au moins un actionneur vibratoire 13 configuré pour faire vibrer au moins la dalle tactile capacitive 3 en réponse à un contact, un déplacement ou un appui de l’élément mobile de préhension 4 ou à un contact ou un appui exercé sur la dalle tactile capacitive 3. L’interface 1 comporte par exemple deux actionneurs vibratoires 13 par exemple fixés au support 19 de la plaque frontale 32 de la dalle tactile capacitive 3 (figure 2).
Les actionneurs vibratoires 13 peuvent être agencés de part et d’autre de l’écran 10, tel qu’à droite et à gauche ou tel qu’en haut et en bas de l’écran 10 en référence à la position verticale de l’interface 1 montée dans le véhicule (figure 1).
Les actionneurs vibratoires 13 peuvent être montés de manière à diriger la vibration dans le plan de l’écran 10 ou orthogonalement au plan de l’écran 10, ou encore dirigée selon une combinaison de ces directions.
La possibilité de faire vibrer la dalle 3 permet de faire vibrer l’organe de commande 2 fixé sur la dalle 3. En effet, le retour haptique ne se fait pas uniquement sur la dalle tactile capacitive 3 mais il est également transmis à la main de l’utilisateur à travers l’organe de commande 2 fixé sur la dalle 3. Cela est possible du fait de la bonne transmission des forces entre l’organe de commande 2 et l’actionneur 13 qui est obtenue notamment par fixation du guide 5 par collage sur la dalle 3 et par l’emploi d’un roulement mécanique 34.
Ce retour haptique peut par exemple permettre d’indexer les positions angulaires de l’élément mobile de préhension 4.
Selon un exemple de réalisation en particulier visible sur les figures 3 et 4, l’organe de commande 2 peut aussi comporter au moins un organe élastique métallique 8a, 8b, tel qu’un ressort hélicoïdal de compression.
Une première extrémité de l’organe élastique métallique 8a, 8b est connectée à une surface métallique externe 9a de l’élément mobile de préhension 4 et une deuxième extrémité est fixée à l’index métallique 6a, 6b.
L’organe élastique métallique 8a, 8b est configuré pour solliciter l’index métallique 6a, 6b contre la dalle tactile capacitive 3.
En sollicitant l’index métallique 6a, 6b contre la dalle tactile capacitive 3, on s’assure d’un contact entre l’index métallique 6a, 6b et la dalle 3. L’index métallique 6a, 6b peut ainsi être vu par la dalle 3, indépendamment des tolérances de fabrication ou de la non-planéité d’une plaque frontale 32 courbe par exemple et donc de l’interstice pouvant exister entre la dalle et l’index. En outre, l’organe élastique métallique 8a, 8b est conducteur, ce qui permet d’assurer le transfert de charge entre l’index métallique 6a, 6b et la surface métallique externe de l’élément mobile de préhension 4.
L’élément mobile de préhension 4 peut comporter un isolant électrique 7 interposé entre la partie centrale de préhension 4a et la partie périphérique de préhension 4b. L’isolant électrique 7 permet d’isoler les index métalliques 6a, 6b l’un de l’autre notamment pour une partie périphérique et centrale de préhension 4a, 4b comportant des corps métalliques. Cela permet de séparer la détection d’un contact sur la partie périphérique de préhension 4b d’un contact sur la partie centrale de préhension 4b.
Les parties périphérique et centrale de préhension 4a, 4b et l’isolant électrique 7 peuvent présenter des formes complémentaires. Les parties périphérique et centrale de préhension 4a, 4b sont fixées à l’isolant électrique 7, par exemple par collage. La partie périphérique de préhension 4a, la partie centrale de préhension 4b et l’isolant électrique 7 de l’élément mobile de préhension 4 sont solidaires en rotation.
L’isolant électrique 7 peut entourer la partie centrale de préhension 4a, notamment sur la hauteur de l’organe de commande 2. Plus précisément, l’isolant électrique 7 présente par exemple une première portion cylindrique, notamment de même hauteur que le guide 5, surmontée d’une deuxième portion de révolution de forme évasée. La portion cylindrique de l’isolant électrique 7 traverse le guide 5. Les extrémités 7a, 7b de l’isolant électrique 7 peuvent présenter des formes respectives d’anneaux.
La rotation de la partie périphérique de préhension 4a peut permettre la sélection d’une fonction et un appui ou contact successif de la partie périphérique de préhension 4a ou de la partie centrale de préhension 4b peut permettre la validation de la sélection réalisée.
Un appui ou contact de la partie centrale de préhension 4b peut permettre une validation sans rotation de sélection préalable.
L’élément mobile de préhension 4 de l’organe de commande 2 peut également comporter au moins un guide de lumière 7. Selon la figure 4, le guide de lumière 7 présente une première extrémité 7a située en regard de la dalle tactile capacitive 3 et une deuxième extrémité 7b située à une extrémité de l’élément mobile de préhension 4 opposée à celle située en regard de la dalle tactile capacitive 3.
Dans le cas où la dalle tactile capacitive 3 est au moins partiellement transparente et l’interface 1 comporte un écran d’affichage 10 agencé sous la dalle tactile capacitive 3, la source de lumière éclairant la première extrémité 7a du guide de lumière peut provenir de l’écran d’affichage 10.
Dans le cas notamment où la plaque frontale 32 est opaque, l’interface 1 peut comporter une source lumineuse, telle qu’une LED, située au niveau de la première extrémité 7a du guide de lumière. La LED est par exemple fixée sur la dalle tactile capacitive 3.
Le guide de lumière 7 est configuré pour réfléchir au moins une fois les rayons lumineux, par réflexion sur ses parois latérales ou sur des particules diffusantes du matériau du guide de lumière.
Le guide de lumière 7 est réalisé en matériau au moins partiellement transparent et/ou au moins partiellement translucide.
Le guide de lumière 7 peut entourer la partie centrale de préhension 4a. Les parties périphérique et centrale de préhension 4a, 4b et le guide de lumière 7 peuvent présenter des formes complémentaires. Les parties périphérique et centrale de préhension 4a, 4b sont fixées au guide de lumière 7, par exemple par collage. La partie périphérique de préhension 4a, la partie centrale de préhension 4b et le guide de lumière 7 de l’élément mobile de préhension 4 sont solidaires en rotation.
La première extrémité 7a et/ou la deuxième extrémité 7b du guide de lumière 7 présente par exemple une forme annulaire.
L’élément mobile de préhension 4 peut comporter un seul ou plusieurs guides de lumière 7. L’élément mobile de préhension 4 comporte par exemple plusieurs guides de lumière 7 indépendants s’inscrivant dans une forme tubulaire ou rétroéclairant un pictogramme respectif.
L’isolant électrique 7 peut en outre former le guide de lumière et inversement. Un seul élément référencé 7 désigne ainsi le guide de lumière et l’isolant électrique sur la figure 3.
L’unité de traitement 12 peut être configurée pour modifier l’éclairage de l’écran d’affichage 10 ou de la source lumineuse en fonction d’un contact ou d’un déplacement de l’élément mobile de préhension 4 ou lorsqu’un appui, pouvant être associé à un contact de l’organe de commande 2, est détecté par le capteur d’appui 11.
L’écran 10 permet ainsi de disposer d’une grande palette de couleur et d’une grande souplesse de programmation pour rétroéclairer ou éclairer l’organe de commande 2. Les couleurs peuvent ainsi par exemple défiler de manière séquentielle, continue ou clignotante.
Le guide de lumière 7 permet ainsi de rétroéclairer ou éclairer l’organe de commande 2 par exemple en association avec la détection d’un contact de l’organe de commande 2 ou lorsque l’élément mobile de préhension 4 est déplacé ou lorsqu’un appui est détecté sur l’organe de commande 2.
De plus, l’interface 1 peut générer un retour visuel par exemple réalisé sous la forme d’un anneau lumineux rétroéclairé par l’écran d’affichage 10 qui peut être programmable en fonction de la manipulation de l’utilisateur.
Par ailleurs, l’interface 1 peut générer un retour vibratoire également programmable en fonction des manipulations de l’utilisateur, tel qu’en fonction de l’effort exercé sur l’organe de commande 2 ou en fonction de l’angle de rotation de la partie périphérique de préhension 4a.
On obtient ainsi une interface 1 dont le retour haptique ou visuel est complètement programmable en fonction du type de menu dans lequel l’utilisateur évolue.
Le guide 5 comprend sur sa face annulaire 5a en vis-à-vis de la plaque frontale 32, des nervures faisant saillie permettant d’augmenter significativement la surface totale d’adhésion avec de la matière adhésive 54. Ceci permettant d’obtenir une interface 1 de commande d’au moins une fonction d’un organe de véhicule automobile comprenant un guide 5 permettant une fixation renforcée de l’organe de préhension mobile 4 sur la dalle capacitive 3.

Claims (10)

  1. Interface (1) pour la commande d’au moins une fonction d’un organe de véhicule automobile comportant :
    - au moins un organe de commande (2) comprenant un élément mobile de préhension (4), mobile en rotation autour d’un axe de rotation (I) et un guide (5) supportant et guidant en rotation l’élément mobile de préhension (4),
    - une dalle capacitive (3) comportant une plaque frontale (32), le guide (5) de l’organe de commande (2) étant collé sur la surface de la plaque frontale (32) de la dalle capacitive (3), caractérisée en ce que le guide (5) de l’organe de commande (2) comporte sur sa face annulaire (5a) en vis-à-vis de la plaque frontale (32) des nervures (51) faisant saillie en direction de cette plaque frontale (32), définissant entre-elles des cavités (52) remplies de matière adhésive (54).
  2. Interface (1) selon la première revendication, caractérisée en ce que le guide (5) de l’organe de commande (2) est de forme annulaire.
  3. Interface (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les nervures (51) sont orientées de manière radiale.
  4. Interface (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le sommet (51a) d’une nervure (51) disposé en vis-à-vis de la plaque frontale (32) est moins large que la base (51b) de la nervure (51).
  5. Interface (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les nervures (51) présentent des parois inclinées (51c) ayant un angle avec la surface du guide (51) compris entre 45° et 90°.
  6. Interface (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la plaque frontale (32) comporte au moins deux orifices de centrage (320) non-débouchants, et en ce que la face annulaire (5a) du guide (5) en vis-à-vis de la plaque frontale (32) comporte au moins deux pions de centrage (53) faisant saillie, chaque pion étant inséré dans un orifice de centrage (320) lui correspondant.
  7. Interface (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les pions de centrage (53) du guide (5) présentent une section transversale cruciforme.
  8. Interface (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que les pions de centrage (53) de la surface du guide (5) présentent une hauteur supérieure à celle des nervures (51) du même guide de sorte à former un interstice (Y) entre le sommet des nervures (51a) et la surface de la plaque frontale (32) rempli de matière adhésive (54).
  9. Interface (1) selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que les pions de centrage (53) du guide (5) ont une hauteur inférieure à la somme de la hauteur des nervures (51) et de la profondeur des orifices de centrage (320).
  10. Interface (1) selon l’une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisée en ce que les orifices de centrage (320) de la plaque frontale (32) ont une forme en contre dépouille, remplis au moins partiellement de matière adhésive (54).
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