FR3104079A1 - Interface pour véhicule automobile et procédé de montage - Google Patents

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Abstract

Interface (1) pour la commande d’au moins une fonction d’un organe de véhicule automobile, comportant une partie mobile (2) comprenant une surface tactile capacitive (3), une partie fixe (4) destinée à être fixée au véhicule automobile, au moins un élément amortisseur (5) interposé entre la partie mobile (2) et la partie fixe (4) pour relier la partie mobile (2) à la partie fixe (4), au moins un capteur capacitif d’appui (6) comprenant une électrode mobile (16 ; 31) portée par la partie mobile (2) et une électrode fixe (22) portée par la partie fixe (4), au moins une entretoise isolante (23) interposée entre l’électrode fixe (22) et l’électrode mobile (16 ; 31), l’électrode mobile (16 ; 31) comprenant un dispositif de maintien (25) coopérant avec un axe (24) de la partie mobile (2) pour assembler l’électrode mobile (16 ; 31) sur l’axe (24) après poussée de l’électrode mobile (16 ; 31) le long de l’axe (24) en butée contre l’entretoise isolante (23). Figure d’abrégé : Figure 2

Description

Interface pour véhicule automobile et procédé de montage
La présente invention concerne une interface pour la commande d’au moins une fonction d’un organe de véhicule automobile. L’invention concerne également un procédé de montage d’une telle interface.
Dans le domaine automobile, les écrans tactiles sont couramment utilisés pour commander des systèmes électriques ou électroniques, tels qu'un système de climatisation, un système audio ou encore un système de navigation. Ces écrans tactiles comportent des dalles tactiles capacitives permettant de détecter une interaction avec un utilisateur. Cependant, ces dalles ne permettent pas de détecter la force d’appui avec laquelle l’utilisateur appuie sur la surface. Cette information peut être utile dans certains cas pour mieux interpréter les commandes de l’utilisateur.
Pour mesurer la force d’appui exercée, il est connu de mesurer la déformation d’une pièce mécanique élastique dont la raideur est connue. La déformation élastique permet le rapprochement de deux éléments de mesure, comme le rapprochement entre deux électrodes dans le cas d’une mesure capacitive ou comme le rapprochement d’une inductance et d’un noyau dans le cas d’une mesure inductive.
Dans le cas d’une mesure capacitive, la sensibilité de mesure évolue en fonction de la distance entre les deux électrodes. La sensibilité (variation minimum qui peut être mesurée) est plus faible lorsque la distance entre les électrodes augmente. Pour bénéficier au contraire d’une sensibilité plus élevée pour les efforts plus faibles, on connait une autre architecture qui consiste à mesurer l’écart entre électrodes « en éloignement » plutôt qu’en « rapprochement ».
L’électrode mobile est portée par une vis de fixation traversant un amortisseur ainsi qu’une carte électronique portant l’électrode fixe. Au moins une entretoise entourant la vis permet d’assurer un espacement entre les deux électrodes en formant une butée pour le serrage de la vis de fixation au moment de l’assemblage de l’interface. Avec cet agencement, un appui exercé par l’utilisateur sur l’interface éloigne l’électrode mobile de l’électrode fixe, ce qui permet d’obtenir une mesure précise pour les petits efforts.
Un inconvénient de cette solution est la difficulté de réglage de l’espacement entre électrodes définissant la capacité initiale au repos lors de l’assemblage de l’interface. En effet, pour régler avec précision cet espacement, il est nécessaire de maitriser avec précision le serrage de la vis portant l’électrode mobile. Un serrage trop faible peut laisser un interstice trop grand entre les électrodes et un serrage trop fort peut comprimer l’entretoise, décalant la capacité initiale de la plage optimale du capteur. Ce réglage fin du serrage de la vis est par conséquent assez difficile à réaliser avec la précision requise. Sachant en plus qu’une interface comporte généralement au moins quatre capteurs capacitifs, l’assemblage global de l’interface peut s’avérer particulièrement long à réaliser et donc relativement couteux.
Un autre inconvénient de cette architecture est que les capteurs capacitifs agencés dans le même axe que l’amortisseur, peuvent pénaliser l’épaisseur globale de l’interface.
Un des buts de la présente invention est donc de proposer une interface améliorée qui résolve au moins en partie un des inconvénients de l’état de la technique.
A cet effet, l'invention a pour objet une interface pour la commande d’au moins une fonction d’un organe de véhicule automobile, comportant :
- une partie mobile comprenant une surface tactile capacitive,
- une partie fixe destinée à être fixée au véhicule automobile,
- au moins un élément amortisseur interposé entre la partie mobile et la partie fixe pour relier la partie mobile à la partie fixe,
- au moins un capteur capacitif d’appui comprenant une électrode mobile portée par la partie mobile et une électrode fixe portée par la partie fixe, l’électrode fixe étant agencée en regard de l’électrode mobile pour mesurer une variation de distance entre la partie mobile et la partie fixe représentative d’une force d’appui exercée sur la surface tactile capacitive, l’électrode fixe étant disposée entre l’électrode mobile et la surface tactile capacitive pour qu’un appui exercé sur la surface tactile capacitive éloigne l’électrode mobile de l’électrode fixe,
caractérisée en ce que :
- le capteur capacitif d’appui comporte au moins une entretoise isolante interposée entre l’électrode fixe et l’électrode mobile,
- l’électrode mobile comprend un dispositif de maintien coopérant avec un axe de la partie mobile pour assembler l’électrode mobile sur l’axe après poussée de l’électrode mobile le long de l’axe en butée contre l’entretoise isolante.
L’assemblage est terminé lorsque l’électrode mobile poussée le long de l’axe arrive en butée contre l’entretoise isolante. Il n’est donc pas nécessaire d’ajuster le serrage de la vis comme dans l’art antérieur pour garantir l’espacement entre les électrodes. L’assemblage de l’électrode mobile en regard de l’électrode fixe peut donc être réalisé sans vis. Le montage est donc simplifié. L’écart entre les électrodes est maitrisé par l’entretoise isolante qui assure un écart constant entre les électrodes quelque soit les tolérances des pièces de l’interface. La distance entre les électrodes peut être suffisamment précise avec les entretoises isolantes pour s’affranchir d’une calibration des capteurs sur la ligne d’assemblage. En outre, le capteur capacitif d’appui est dissocié des éléments amortisseurs, ce qui permet de limiter l’épaisseur de l’interface.
L’interface peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques qui sont décrites ci-après, prise seule ou en combinaison.
L’électrode mobile peut être une rondelle métallique.
L’assemblage de l’électrode mobile sur l’axe peut être irréversible, c’est-à-dire que le dispositif de maintien de l’électrode mobile peut permettre l’insertion axiale de l’électrode mobile le long de l’axe dans le sens du montage mais bloquer le déplacement de l’électrode mobile dans l’autre sens. Une fois l’électrode mobile insérée, elle ne peut plus être démontée sans difficultés.
Le dispositif de maintien de l’électrode mobile peut comporter au moins une languette flexible, saillant radialement d’un orifice central de l’électrode mobile, la languette flexible étant déformée au montage en force de l’électrode mobile le long de l’axe. Cette déformation des languettes flexible rend difficile le démontage de l’électrode mobile. Lorsqu’elles sont déformées, les arêtes des languettes flexibles appuient sur l’axe et empêchent l’électrode mobile de se déplacer le long de l’axe dans le sens contraire au sens de montage. Le serrage et le maintien de l’électrode mobile sur l’axe sont ainsi assurés par la déformation des languettes flexibles dont les arêtes exercent continuellement une pression sur l’axe de la partie mobile.
Le dispositif de maintien de l’électrode mobile peut également comporter au moins une languette de centrage, saillant radialement de l’orifice central pour centrer la rondelle sur l’axe. Une fois assemblée, l’électrode mobile est centrée sur l’axe perpendiculairement à l’axe grâce aux languettes de centrage et elle est maintenue sur l’axe grâce à la déformation des languettes flexibles.
Selon un autre exemple de réalisation, le dispositif de maintien est configuré pour maintenir l’électrode mobile sur l’axe par friction. Par exemple, le diamètre de l’orifice central de la rondelle de l’électrode mobile est juste un peu plus grand que le diamètre de l’axe. Au montage, la rondelle peut être poussée le long de l’axe par un effort exercé par un opérateur. Une fois relâchée et en butée contre l’entretoise isolante, la force de friction de la rondelle sur l’axe est suffisante pour empêcher la rondelle de glisser sur l’axe sous l’effet de son propre poids ou sous l’effet de vibrations.
L’électrode mobile et le dispositif de maintien peuvent être d’une seule pièce.
L’axe et le support de la partie mobile portant la surface tactile capacitive peuvent être métalliques. Dans ce cas, le montage de l’électrode mobile sur l’axe assure également le contact électrique entre l’électrode mobile et le support, permettant de relier aisément l’électrode mobile à la masse.
L’entretoise isolante peut être une rondelle isolante.
L’électrode fixe peut être noyée dans une carte électronique de la partie fixe, l’entretoise isolante étant formée par une portion de la carte électronique interposée entre l’électrode fixe et l’électrode mobile. Ce mode de réalisation permet de réduire le nombre de pièces. Il est donc moins couteux.
L’électrode fixe du capteur capacitif d’appui peut être portée par une face arrière de la carte électronique, la carte électronique portant en face avant des circuits électriques, notamment pour la gestion de la surface tactile capacitive.
La partie mobile peut comporter un écran d’affichage agencé à l’arrière de la surface tactile capacitive.
L’invention a aussi pour objet un procédé de montage d’une interface telle que décrite précédemment, dans lequel :
- on pose un support d’une partie mobile portant une surface tactile capacitive sur un support de montage, la surface tactile capacitive étant à plat contre le support de montage,
- on fixe un châssis d’une partie fixe au support en interposant au moins un élément amortisseur entre la partie mobile et la partie fixe et en faisant traverser au moins une électrode fixe de la partie fixe par un axe de la partie mobile,
- on insère au moins une entretoise isolante autour de l’axe jusqu’à ce qu’elle vienne en butée contre l’électrode fixe,
- on pousse une électrode mobile le long de l’axe jusqu’à ce que l’électrode mobile vienne en butée contre l’entretoise isolante.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels:
La figure 1 représente une vue d'une portion de l'habitacle intérieur d'un véhicule automobile comprenant une interface qui est installée à titre d’exemple au niveau de la planche de bord du véhicule.
La figure 2 montre une vue schématique en coupe transversale d’une partie des éléments d’un premier exemple de réalisation de l’interface de la figure 1.
La figure 3 est une vue d’un détail de l’interface de la figure 2, en absence d’appui sur l’interface.
La figure 4 est une vue similaire à la figure 3 lorsqu’un appui est exercé sur l’interface.
La figure 5 est une vue en perspective d’une électrode mobile de l’interface de la figure 1.
La figure 6a montre une première étape d’un procédé de montage de l’interface.
La figure 6b montre une deuxième étape du procédé de montage.
La figure 6c montre une troisième étape du procédé de montage.
La figure 6d montre une quatrième étape du procédé de montage.
La figure 7 est une vue similaire à la figure 3 pour un deuxième mode de réalisation de l’interface, en absence d’appui sur l’interface.
La figure 8 est une vue similaire à la figure 7 lorsqu’un appui est exercé sur l’interface.
La figure 9 est une vue similaire à la figure 5 pour un deuxième mode de réalisation de l’électrode mobile.
La figure 10 est une vue en coupe C-C radiale de l’électrode mobile de la figure 9 assemblée sur un axe de la partie mobile de l’interface.
Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
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 s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.
La figure 1 montre des éléments d’une partie avant d'habitacle de véhicule automobile.
L'habitacle comprend notamment un siège conducteur noté -C- disposé derrière un volant 60 et une planche de bord 61, un siège passager noté -P-, un rétroviseur intérieur 62, un module de plafonnier 63 aussi appelé dôme placé à proximité du rétroviseur intérieur 62 dans la partie centrale haute de la partie avant de l'habitacle et une console centrale 64 située entre les deux sièges C, P de la partie avant de l’habitacle.
L’habitacle comporte en outre une interface 1 notamment propre à être logée dans la planche de bord 61 du véhicule. Bien entendu, l’interface 1 peut également être disposée à d'autres endroits de l'habitacle.
Une telle interface 1 permet la commande d’au moins une fonction d’un organe de véhicule automobile telle que la commande des fonctions d’un système de climatisation, d’un système audio, d’un système de téléphonie ou encore d’un système de navigation. Cette interface 1 peut également servir pour les commandes de lève-vitres, de positionnement des rétroviseurs extérieurs ou encore pour le déplacement de sièges motorisés ou pour commander des lumières intérieures, un verrouillage central, un toit ouvrant, les feux de détresse ou les lumières d’ambiance.
L’interface 1 permet par exemple à l’utilisateur une sélection par défilement dans une liste ou une modification d’une valeur de paramètre ou une validation d’une sélection. Elle permet par exemple à l’utilisateur de sélectionner une adresse postale de destination ou un nom dans un répertoire, les réglages du système de climatisation ou la sélection d’une piste musicale dans une liste.
La figure 2 montre une vue schématique en coupe transversale de l’interface 1.
L’interface 1 comporte une partie mobile 2 comprenant une surface tactile capacitive 3, une partie fixe 4 destinée à être fixée au véhicule automobile, au moins un élément amortisseur 5 interposé entre la partie mobile 2 et la partie fixe 4 pour relier la partie mobile 2 à la partie fixe 4, et au moins un capteur capacitif d’appui 6 configuré pour mesurer un paramètre représentatif d’une force d’appui exercée sur la surface tactile capacitive 3.
Par « interposé », on entend que la partie mobile 2 et la partie fixe 4 ne sont pas directement en contact, mais sont reliées via un ou plusieurs éléments amortisseurs 5. L’élément amortisseur 5 qui relie la partie mobile 2 de l’interface 1 à la partie fixe 4 comporte au moins un élément élastique 7, tel qu’un plot élastique, silicone ou caoutchouc travaillant en compression. L’élément élastique 7 est par exemple d’une seule pièce et présente par exemple une forme générale sensiblement cylindrique présentant un orifice axial pour le passage d’un organe de fixation 8. L’organe de fixation 8 est par exemple une vis dont l’extrémité filetée est vissée dans un support 11 de la partie mobile 2 et contre lequel l’élément élastique 7 de l’élément amortisseur 5 vient en butée. L’interface 1 comporte par exemple quatre éléments amortisseurs 5 type «silentblock ® ». L’élément amortisseur 5 permet notamment de limiter le déplacement de la partie mobile 2 vers la partie fixe 4 lorsqu’un appui est exercé sur la surface tactile capacitive 3.
La surface tactile capacitive 3 comprend par exemple au moins un capteur capacitif et une plaque frontale, telle qu’une plaque de verre ou de plastique, assurant la rigidité de la surface tactile capacitive. La plaque frontale est agencée sur le au moins un capteur capacitif et fait face à l’utilisateur une fois montée dans l’habitacle. La plaque frontale peut être plane ou courbe et peut être au moins partiellement transparente et/ou au moins partiellement opaque de manière à cacher les éléments disposés derrière.
Le capteur capacitif permet de détecter une variation de capacité au niveau de la surface de la plaque frontale. Le capteur capacitif peut par exemple détecter un contact ou un déplacement d’un doigt d’un utilisateur. Le capteur capacitif permet également de déterminer les coordonnées spatiales du contact.
Selon un premier exemple, l’interface est de type « tableau de commande » (aussi appelé « Control Panel » en anglais). La plaque frontale est opaque et la partie mobile 2 comporte un ou plusieurs capteurs capacitifs agencés à distance les uns des autres, formant une ou plusieurs zones de contact, reproduisant par exemple des touches de clavier ou des curseurs (« sliders » en anglais).
Selon un deuxième exemple, l’interface est de type « pavé tactile » (aussi appelé « TouchPad » en anglais). La plaque frontale est opaque et la partie mobile 2 comporte un capteur capacitif de type dalle tactile capacitive, par exemple notamment apte à faire de la reconnaissance d’écriture.
Selon un troisième exemple, l’interface 1 est de type « écran tactile ». Dans ce cas, la partie mobile 2 comporte un écran d’affichage agencé à l’arrière du capteur capacitif de type dalle tactile capacitive, la plaque frontale étant au moins partiellement transparente.
Le capteur capacitif est fixé à la plaque frontale par exemple par une colle optique (appelée « optical bounding » en anglais). Le capteur capacitif est par exemple formé d’un réseau d’électrodes s’étendant sur tout ou partie de la surface arrière de la plaque frontale. Les électrodes sont par exemple réalisées en ITO (oxyde indium – étain) qui permettent au capteur capacitif d’être transparent.
L’écran d'affichage, 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 est disposé sous le capteur capacitif de manière à former un écran tactile. L’écran d’affichage peut être fixé au capteur capacitif par une colle optique. Le capteur capacitif, la colle optique et la plaque frontale sont au moins partiellement transparents pour permettre la visualisation des images affichées par l’écran.
Le support 11 de la partie mobile 2 porte la surface tactile capacitive 3 et l’écran d’affichage le cas échéant. Le support 11, par exemple en forme de cadre et par exemple métallique, est par exemple fixé à l’arrière de la plaque frontale, au niveau d’une surface opaque autour du capteur capacitif.
L’interface 1 peut aussi comporter au moins un actionneur vibratoire configuré pour faire vibrer la partie mobile 2 en réponse à un contact, un déplacement ou un appui exercé sur la surface tactile capacitive 3 afin de fournir un retour haptique à l’utilisateur notamment pour l’informer de la prise en compte de sa commande.
La partie fixe 4 comporte une carte électronique 13 et un boitier 14 comportant par exemple un châssis 14a et un socle 14b dont le fond permet de refermer l’interface 1. La carte électronique 13, par exemple de type PCB en anglais pour « Printed Circuit Board », porte notamment des circuits électriques de gestion de la surface tactile capacitive 3 et de l’écran d’affichage le cas échéant. Le châssis 14a présente par exemple une forme de cadre, le châssis 14a et le socle 14b s’assemblant par exemple au moyen de vis 15.
L’élément élastique 7 de l’élément amortisseur 5 présente par exemple un dégagement annulaire central permettant à l’élément élastique 7 d’être retenu dans un orifice respectif du châssis 14a. Les éléments élastiques 7 peuvent être insérés dans les orifices du châssis 14a par déformation ou peuvent être surmoulés dans un orifice respectif.
Le au moins un capteur capacitif d’appui 6 comporte une électrode mobile 16 portée par la partie mobile 2 et une électrode fixe 22 portée par la partie fixe 4, l’électrode fixe 22 étant agencée en regard de l’électrode mobile 16 pour mesurer une variation de distance « d » entre la partie mobile 2 et la partie fixe 4 dans une direction perpendiculaire à la surface tactile capacitive 3 représentative d’une force d’appui exercée sur la surface tactile capacitive 3 (figure 4).
L’électrode fixe 22 et l’électrode mobile 16 ont des surfaces métalliques conductrices ou sont réalisées en matériau conducteur, notamment en métal.
L’électrode fixe 22 est par exemple portée par la carte électronique 13 de la partie fixe 4. Elle est par exemple imprimée sur la carte électronique 13 comme les pistes électriques des circuits de la carte 13. L’électrode fixe 22 du capteur capacitif d’appui 6 est par exemple portée par une face arrière de la carte électronique 13 portant les circuits électriques notamment pour la gestion de la surface tactile capacitive 3, en face avant. En utilisant une seule carte électronique 13 commune pour la gestion de la surface tactile capacitive 3, de l’écran d’affichage 9 et du capteur capacitif d’appui 6, on évite l’utilisation de cartes électroniques additionnelles pour les capteurs capacitifs d’appui, ce qui permet de diminuer le nombre de composants de l’interface 1, facilite son montage et abaisse les coûts.
L’électrode fixe 22 est disposée entre l’électrode mobile 16 et la surface tactile capacitive 3 pour qu’un appui exercé sur la surface tactile capacitive 3 éloigne l’électrode mobile 16 de l’électrode fixe 22. Avec cette configuration, la distance « d » augmente quand l’effort augmente. Cette configuration permet d’obtenir une bonne sensibilité pour les faibles valeurs d’efforts.
Le capteur capacitif d’appui 6 comporte en outre une entretoise isolante 23 interposée entre l’électrode fixe 22 et l’électrode mobile 16. L’entretoise isolante 23 est par exemple posée sur l’électrode fixe 22 de la partie fixe 4. En position de repos, lorsqu’aucun appui n’est exercé sur la surface tactile capacitive 3, les électrodes mobile 16 et fixe 22 sont séparées par l’entretoise isolante 23 (figure 3).
Dans ce premier exemple de réalisation, l’entretoise isolante 23 est réalisée par une rondelle isolante qui est un élément distinct des autres éléments de l’interface 1. Le matériau de cette entretoise isolante 23 est isolant électriquement. Il comporte par exemple un polymère thermoplastique tel qu’un matériau PMMA.
L’électrode mobile 16 comprend un dispositif de maintien 25 coopérant avec un axe 24 de la partie mobile 2 pour assembler l’électrode mobile 16 sur l’axe 24 après poussée de l’électrode mobile 16 le long de l’axe 24 contre l’entretoise isolante 23.
L’assemblage de l’électrode mobile 16 sur l’axe 24 peut être irréversible, c’est-à-dire que le dispositif de maintien de l’électrode mobile 16 peut permettre l’insertion axiale de l’électrode mobile 16 le long de l’axe 24 dans le sens du montage (flèche 28 sur la figure 6d) mais bloquer le déplacement de l’électrode mobile 16 dans l’autre sens. Une fois l’électrode mobile 16 insérée, elle ne peut pas être démontée sans difficultés.
Il y a par exemple au moins trois capteurs capacitifs d’appui 6, par exemple quatre, comprenant chacun une électrode mobile 16 portée par la partie mobile 2 et une électrode fixe 22 portée par la partie fixe 4, autant d’entretoises isolantes 23 interposées entre les électrodes fixes 22 et mobiles 16 et autant d’axes 24 de la partie mobile 2.
L’axe 24 est par exemple venu de matière avec le support 11 de la partie mobile 2. La direction de l’axe 24 est perpendiculaire au plan de la surface tactile capacitive 3.
L’électrode mobile 16 est par exemple fixée à une extrémité de l’axe 24.
L’électrode fixe 22 et l’électrode mobile 16 du au moins un capteur capacitif d’appui 6 peuvent entourer l’axe 24 de la partie mobile 2.
Pour cela, l’électrode fixe 22 et l’électrode mobile 16 présentent par exemple des formes annulaires. L’électrode mobile 16 est par exemple une rondelle métallique, telle qu’en acier. La surface du disque métallique est agencée parallèlement et en regard de la surface de l’électrode fixe 22.
Le dispositif de maintien 25 de l’électrode mobile 16 en forme de rondelle comporte par exemple au moins une languette flexible 26, saillant radialement d’un orifice central 27 de l’électrode mobile 16 (figure 5).
Le dispositif de maintien 25 comporte par exemple entre trois et huit languettes flexibles 26 (ici six diamétralement opposées) régulièrement réparties.
L’électrode mobile 16 et le dispositif de maintien 25 sont par exemple d’une seule pièce, par exemple métallique (Figure 5). Les languettes flexibles 26 sont par exemple obtenues par découpe de la rondelle.
La languette flexible 26 est déformée par le montage en force de l’électrode mobile 16 le long de l’axe 24 à travers l’orifice central 27 de la rondelle. Après le montage, les languettes flexibles 26 sont déformées contre l’axe 24 dans le sens d’insertion de l’axe 24. Plus précisément, les languettes flexibles 26 déformées s’étendent le long de l’axe 24 du côté de l’extrémité de l’axe 24 insérée en premier à travers l’orifice central 27 de l’électrode mobile 16. Cette déformation des languettes flexible 26 rend difficile le démontage de l’électrode mobile 16. Lorsqu’elles sont déformées, les arêtes 29 des languettes flexibles 26 appuient sur l’axe 24 et empêchent l’électrode mobile 16 de se déplacer le long de l’axe 24 dans le sens contraire au sens de montage (flèche 28). Le serrage et le maintien de l’électrode mobile 16 sur l’axe 24 sont ainsi assurés par la déformation des languettes flexibles 26 dont les arêtes 29 exercent continuellement une pression sur l’axe 24 de la partie mobile 2.
Dans le cas d’un axe 24 et d’un support 11 métalliques, le montage de l’électrode mobile 16 sur l’axe 24 assure également le contact électrique entre l’électrode mobile 16 et le support 11, permettant de relier l’électrode mobile 16 à la masse 30.
Le procédé de montage de l’interface 100 comporte par exemple la succession d’étapes suivantes (figures 6a, 6b, 6c, 6d).
On pose le support 11 de la partie mobile 2 portant la surface tactile capacitive 3 sur un support de montage 19 (figure 6a). L’interface 1 est alors retournée pour que la surface tactile capacitive 3 de l’interface 1 soit à plat contre le support de montage 19.
On fixe le châssis 14a de la partie fixe 4 au support 11 en interposant le au moins un élément amortisseur 5 entre la partie mobile 2 et la partie fixe 4 et en faisant traverser la au moins une électrode fixe 22 de la partie fixe 4 par un axe 24 de la partie mobile 2 (figure 6b).
Puis, on insère au moins une entretoise isolante 23 autour de l’axe 24 jusqu’à ce qu’elle vienne en butée contre l’électrode fixe 22 (figure 6c).
Puis, on pousse l’électrode mobile 16 le long de l’axe 24 jusqu’à ce qu’elle vienne en butée contre l’entretoise isolante 23 (figure 6d).
L’électrode mobile 16 ainsi poussée en butée le long de l’axe 24 permet un assemblage par simple enfoncement de l’électrode mobile 16 sur l’axe 24 de la partie mobile 2 en appui sur le support de montage 19. L’assemblage est terminé lorsque l’électrode mobile 16 arrive en butée contre l’entretoise isolante 23. Il n’est pas nécessaire d’ajuster le serrage de la vis comme dans l’art antérieur pour garantir l’espacement entre les électrodes. L’assemblage de l’électrode mobile 6 en regard de l’électrode fixe 22 peut donc être réalisé sans vis. Le montage est donc simplifié. L’écart entre les électrodes 16, 22 est maitrisé par l’entretoise isolante 23 qui assure un écart constant entre les électrodes 16, 22 quelque soit les tolérances des pièces de l’interface 1. La distance entre les électrodes 16, 22 peut être suffisamment précise avec les entretoises isolantes 23 pour s’affranchir d’une calibration des capteurs sur la ligne d’assemblage. En outre, le capteur capacitif d’appui 6 est dissocié des éléments amortisseurs 5, ce qui permet de limiter l’épaisseur de l’interface 1.
Une unité de traitement comportant un ou plusieurs microcontrôleurs ou ordinateurs ou processeurs, ayant des mémoires et programmes adaptés peut être reliée aux capteurs capacitifs d’appui 6 et à la surface tactile capacitive 3. C’est par exemple l’ordinateur de bord du véhicule automobile.
En fonctionnement, lorsque l’utilisateur 17 appuie avec effort sur la surface tactile capacitive 3, la partie mobile 2 est enfoncée (le sens de déplacement est représenté par la flèche 18 sur la figure 4) et se déplace d’une distance « d » par rapport à la partie fixe 4, éloignant l’électrode mobile 16 de l’électrode fixe 22 portée par la carte électronique 13.
Le capteur capacitif d’appui 6 détecte le déplacement de la partie mobile 2 vers la partie fixe 4, représentatif d’une force d’appui. La mesure de la distance « d » et la valeur calibrée de la suspension permettent d’en déduire la valeur de l’effort appliqué.
La mesure de la force d’appui peut permettre de commander au moins une fonction de l’interface 1 par exemple uniquement lorsqu’une force d’appui exercée sur la surface tactile capacitive 3 est supérieure à un seuil. La fonction de l’interface 1 peut être commandée relativement à l’intensité de la force d’appui exercée sur la surface tactile capacitive 3.
Les figures 7 et 8 montrent un deuxième exemple de réalisation.
Dans cet exemple, l’électrode fixe 22 est noyée dans la carte électronique 13 de la partie fixe 4. La surface de l’électrode fixe 22 est parallèle aux faces arrière et avant de la carte électronique 13.
L’entretoise isolante 23 est ainsi formée par une portion de la carte électronique 13 interposée entre l’électrode fixe 22 et l’électrode mobile 16, prise en sandwich par les électrodes 16, 22 en position de repos (figure 7).
En fonctionnement, lors d’un appui avec effort sur la surface tactile capacitive 3, la partie mobile 2 est enfoncée (le sens de déplacement est représenté par la flèche 18 sur la figure 8) et se déplace d’une distance « d » par rapport à la partie fixe 4, éloignant l’électrode mobile 16 de l’électrode fixe 22 portée par la carte électronique 13.
Ce mode de réalisation permet de ne réduire le nombre de pièces par rapport au premier exemple de réalisation en supprimant la rondelle isolante. Il est donc moins couteux.
Les figures 9 et 10 montrent un deuxième exemple de réalisation de l’électrode mobile 31.
Dans ce mode de réalisation, le dispositif de maintien 25 de l’électrode mobile 31 en forme de rondelle comporte en outre au moins une languette de centrage 32 saillant radialement de l’orifice central 27 de l’électrode mobile 16, pour centrer la rondelle sur l’axe 24.
Avant déformation des languettes flexibles 26, le diamètre dans lequel s’inscrivent les extrémités des languettes de centrage 32 est plus grand que celui dans lequel s’inscrivent les extrémités des languettes flexibles 26 qui sont donc radialement plus longues (figure 9).
Le dispositif de maintien 25 comporte par exemple entre trois et quatre languettes flexibles 26 et entre trois et quatre languettes de centrage 32 régulièrement réparties et disposées en alternance.
Les languettes flexibles 26 et les languettes de centrage 32 sont par exemple réalisées par découpe de la rondelle.
Ces languettes de centrage 32 n’empêchent pas la rondelle de glisser le long de l’axe 24 dans un sens ou dans l’autre, mais permettent son centrage sur l’axe 24, perpendiculairement à l’axe 24.
Une fois montée sur l’axe 24, l’électrode mobile 31 est centrée sur l’axe 24 perpendiculairement à l’axe 24 grâce aux languettes de centrage 32 et elle est maintenue sur l’axe 24 grâce à la déformation des languettes flexibles 26.

Claims (12)

  1. Interface (1) pour la commande d’au moins une fonction d’un organe de véhicule automobile, comportant :
    - une partie mobile (2) comprenant une surface tactile capacitive (3),
    - une partie fixe (4) destinée à être fixée au véhicule automobile,
    - au moins un élément amortisseur (5) interposé entre la partie mobile (2) et la partie fixe (4) pour relier la partie mobile (2) à la partie fixe (4),
    - au moins un capteur capacitif d’appui (6) comprenant une électrode mobile (16; 31) portée par la partie mobile (2) et une électrode fixe (22) portée par la partie fixe (4), l’électrode fixe (22) étant agencée en regard de l’électrode mobile (16; 31) pour mesurer une variation de distance (d) entre la partie mobile (2) et la partie fixe (4) représentative d’une force d’appui exercée sur la surface tactile capacitive (3), l’électrode fixe (22) étant disposée entre l’électrode mobile (16; 31) et la surface tactile capacitive (3) pour qu’un appui exercé sur la surface tactile capacitive (3) éloigne l’électrode mobile (16; 31) de l’électrode fixe (22),
    caractérisée en ce que :
    - le capteur capacitif d’appui (6) comporte au moins une entretoise isolante (23) interposée entre l’électrode fixe (22) et l’électrode mobile (16;31),
    - l’électrode mobile (16; 31) comprend un dispositif de maintien (25) coopérant avec un axe (24) de la partie mobile (2) pour assembler l’électrode mobile (16; 31) sur l’axe (24) après poussée de l’électrode mobile (16; 31) le long de l’axe (24) en butée contre l’entretoise isolante (23).
  2. Interface (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le dispositif de maintien (25) est configuré pour assembler de manière irréversible l’électrode mobile (16; 31) sur l’axe (24).
  3. Interface (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’électrode mobile (16; 31) est une rondelle métallique.
  4. Interface (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif de maintien (25) de l’électrode mobile (16; 31) comporte au moins une languette flexible (26), saillant radialement d’un orifice central (27) de l’électrode mobile (16; 31), la languette flexible (26) étant déformée au montage en force de l’électrode mobile (16; 31) le long de l’axe (24).
  5. Interface (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le dispositif de maintien (25) de l’électrode mobile (31) comporte en outre au moins une languette de centrage (32), saillant radialement de l’orifice central (27) pour centrer la rondelle sur l’axe (24).
  6. Interface (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’électrode mobile (16; 31) et le dispositif de maintien (25) sont d’une seule pièce.
  7. Interface (1) selon les revendications 3 et 6, caractérisée en ce que l’axe (24) et le support (11) de la partie mobile (2) portant la surface tactile capacitive (3) sont métalliques.
  8. Interface (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’entretoise isolante (23) est une rondelle isolante.
  9. Interface (1) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l’électrode fixe (22) est noyée dans une carte électronique (13) de la partie fixe (4), l’entretoise isolante (23) étant formée par une portion de la carte électronique (13) interposée entre l’électrode fixe (22) et l’électrode mobile (16; 31).
  10. Interface (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’électrode fixe (22) du capteur capacitif d’appui (6) est portée par une face arrière de la carte électronique (13), la carte électronique (13) portant en face avant des circuits électriques, notamment pour la gestion de la surface tactile capacitive (3).
  11. Interface (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie mobile (2) comporte un écran d’affichage agencé à l’arrière de la surface tactile capacitive (3).
  12. Procédé de montage d’une interface (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel
    - on pose un support (11) d’une partie mobile (2) portant une surface tactile capacitive (3) sur un support de montage (19), la surface tactile capacitive (3) étant à plat contre le support de montage (19),
    - on fixe un châssis (14a) d’une partie fixe (4) au support (11) en interposant au moins un élément amortisseur (5) entre la partie mobile (2) et la partie fixe (4) et en faisant traverser au moins une électrode fixe (22) de la partie fixe (4) par un axe (24) de la partie mobile (2),
    - on insère au moins une entretoise isolante (23) autour de l’axe (24) jusqu’à ce qu’elle vienne en butée contre l’électrode fixe (22),
    - on pousse une électrode mobile (16; 31) le long de l’axe (24) jusqu’à ce que l’électrode mobile (16; 31) vienne en butée contre l’entretoise isolante (23).
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