FR3130702A1 - Système d’affichage de véhicules automobiles - Google Patents

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Abstract

Système d’affichage destiné à être monté dans un tableau de bord d’un véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend : un écran source, un dispositif optique en forme de plaque translucide adapté pour former une image déportée de l’écran source, l’écran source et ledit dispositif optique étant incliné l’un par rapport à l’autre, et, ladite image déportée étant formée du côté opposé à l’écran source par rapport au dispositif optique. Figure de l’abrégé : Figure 2

Description

Système d’affichage de véhicules automobiles
La présente invention se rapport à un système d’affichage destiné à être monté dans un tableau de bord de véhicule automobile.
Dans un véhicule automobile il existe plusieurs systèmes d’affichage différents.
Le plus connu est le compteur de vitesse généralement installé derrière le volant de direction.
L’utilisation d’un afficheur numérique est devenu très courant, notamment à l’arrière du volant de direction, afin d’afficher les informations de vitesse, de distance parcourue, ou encore de consommation du véhicule automobile.
Il est assez fréquent, par simplification de nommer cet afficheur numérique « compteur numérique » ou plus simplement « compteur » même s’il ne se limite pas à l’affichage de la seule information de comptage de vitesse ou de distance.
Traditionnellement, le système d’affichage comprend un logiciel, un écran digital ou des afficheurs analogiques, tels que des cadrans à aiguille, et un verre épais de protection.
Un des inconvénients de cette solution est l’encombrement du tableau de bord. En effet, le verre de protection est très épais et l’installation prend un grand espace dans le tableau de bord.
Pour libérer cet espace, plusieurs constructeurs ont conçus des systèmesHead- U p D isplay ,en anglais«Afficheurs Tête-Haute » qui permettent de créer une image virtuelle du compteur dans l’axe du pare-brise du véhicule automobile. Cette solution permet de libérer l’espace utilisé par l’afficheur numérique sur le tableau de bord.
Cependant, l’écran lumineux utilisé doit être puissant pour que l’image virtuelle soit visible et l’infrastructure technique mise en place est relativement complexe, ce qui augmente significativement les coûts de production.
De plus, une image virtuelle au niveau du pare-brise du véhicule automobile peut gêner la vision du conducteur lorsqu’il conduit, puisqu’il peut alors se focaliser sur l’écran et non sur la route.
Ainsi, les solutions proposées dans l’art antérieur présentent des inconvénients en termes de coût de production, d’encombrement et de lisibilité.
Aussi, il existe un besoin d’un système d’affichage libérant l’encombrement technique au profit d’une perception d’un espace de rangement tout en diminuant les coûts de production par rapport à des solutions plus avancées.
On propose un système d’affichage destiné à être monté dans un tableau de bord d’un véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend :
- un écran source,
- un dispositif optique en forme de plaque translucide adapté pour former une image déportée de l’écran source,
l’écran source et ledit dispositif optique étant incliné l’un par rapport à l’autre, et,
ladite image déportée étant formée du côté opposé à l’écran source par rapport au dispositif optique.
Un avantage est de proposer un système d’affichage simple et performant dans un véhicule automobile permettant de libérer l’encombrement technique par rapport à un système d’affichage traditionnel.
Avantageusement est de manière non limitative, l’écran source est incliné par rapport au dispositif optique d’un angle compris entre 35° et 55°, en particulier d’un angle sensiblement égal à 45°. Cet angle entre l’écran source et le dispositif optique, permet notamment de minimiser l’espace vide entre l’écran source et le dispositif optique tout en assurant un affichage performant de l’image déportée.
Avantageusement est de manière non limitative, l’image déportée est inclinée par rapport au dispositif optique d’un angle compris entre 35° et 55°, en particulier d’un angle sensiblement égal à 45°.
Cet angle entre l’image déportée et le dispositif optique permet notamment, et en particulier lorsque l’écran source est monté sensiblement horizontalement, d’obtenir une image déportée affichée face au conducteur avec un angle sensiblement similaire à l’angle d’affichage d’un l’afficheur numérique de l’art antérieur installé dans le tableau de bord. Aussi ceci permet d’offrir au conducteur un affichage auquel il est déjà habitué.
Avantageusement et de manière non limitative, l’écran source est amovible.
Un avantage est que l’écran source peut être remplacé, par exemple en après-vente ou par l’utilisateur suivant ses besoins.
L’invention concerne aussi un tableau de bord s’étendant selon un axe principal longitudinal et comprenant trois parties :
- une partie de conduite en regard d’un volant de direction,
- une partie centrale, et,
- une partie passager opposée à la partie de conduite par rapport à la partie centrale,
ledit tableau de bord comprenant aussi le système d’affichage tel que décrit précédemment.
Avantageusement et de manière non limitative, l’écran source est incliné par rapport à l’horizontal du tableau de bord d’un angle compris entre 5° et 25°, en particulier d’un angle sensiblement égal à 25°.
Un avantage de l’invention est d’optimiser l’espace dans le tableau de bord tout en respectant l’angle choisi entre l’écran source et le dispositif optique.
Avantageusement et de manière non limitative, le système d’affichage est installé dans la partie de conduite du tableau de bord.
Un avantage est de pouvoir afficher les informations importantes aux conducteurs tel que le compteur de vitesse ou encore la consommation du véhicule.
Selon une alternative de mise en œuvre, le système d’affichage est installé dans la partie centrale du tableau de bord.
Un avantage est de pouvoir afficher des informations tels que le son à diffuser ou encore le GPS pour qu’elles soient visible par tous les utilisateurs du véhicule.
Selon une autre alternative de mise en œuvre, le système d’affichage est installé dans la partie passager du tableau de bord.
Un avantage est de pouvoir afficher des informations visibles principalement par le passager avant du véhicule.
L’invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant un tableau de bord tel que décrit précédemment.
D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de plusieurs modes de réalisation particulier de l’invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
est une vue schématique du dessus de l’avant de l’habitacle d’un véhicule automobile.
est une vue schématique d’une section axiale du mode de réalisation principal de l’invention.
est une vue d’une section axiale du mode de réalisation de la intégré à un véhicule automobile.
Pour les besoins de la description, on se référera à un repère orthonormé direct XYZ classiquement utilisé en conception automobile, dans lequel l’axe X désigne la direction longitudinale avant-arrière du véhicule, orienté vers l’arrière, l’axe Y désigne la direction transversale et est orienté vers la droite du véhicule, l’axe Z désigne la direction verticale, et est orienté vers le haut. Le plan XY est horizontal lorsque le véhicule repose classiquement sur une surface horizontale.
Un véhicule automobile comprend un habitacle comprenant une partie avant destinée à recevoir le conducteur du véhicule et éventuellement un passager.
Cet habitacle comprend un tableau de bord, installé dans l’habitacle à l’avant des sièges conducteur et passager.
En référence à la , le tableau de bord 5 s’étend selon un axe principal latéral (Y), entre le côté droit et le côté gauche du véhicule automobile.
Ce tableau de bord comprend trois parties distinctes 6-8 :
- une partie de conduite 6 monté à vis-à-vis du volant de direction 9 et à l’avant d’un siège conducteur 10.
- une partie centrale 7 surplombant ou intégrant généralement la console centrale ; et,
- une partie passager 8 opposée à la partie de conduite 6 par rapport à la partie centrale 7, surplombant généralement ou intégrant une boite à gants, et étant à l’avant du siège passager 11.
En référence à la , un système d’affichage 1 est monté dans le tableau de bord 5 au niveau de la partie de conduite 6 derrière le volant de direction 9.
Mais l’invention n’est pas limitée à un système d’affichage 1 monté dans la partie de conduite 6 puisqu’il peut être aussi monté au niveau de la partie centrale 7 ou de la partie passager 8 permettant ainsi une utilisation des écrans par tous les usagers du véhicule automobile. L’invention pourra à la lecture de la description être adaptée pour que le système soit monté en une autre partie du tableau de bord.
En outre on pourrait prévoir une pluralité de systèmes d’affichages selon l’invention installés en différents endroits du tableau de bord, par exemple pour le conducteur et pour le passager. Dans une variante de réalisation non représentée, on peut également prévoir que le système d’affichage soit coulissant par exemple entre une partie centrale de la planche de bord et une partie passager située à l’opposé du conducteur.
En effet, beaucoup de véhicules automobiles comprennent des systèmes d’affichage notamment au niveau de la partie centrale du tableau de bord comme pour installer un GPS ou encore une interface de contrôle de la musique à diffuser dans l’habitacle.
Le système d’affichage 1 comprend un écran source 2 et un dispositif optique 3 adapté pour former une image déportée 4 de l’écran source 2 en référence aux figures 2 et 3.
Une cavité est ménagée dans le tableau de bord et présente au moins une ouverture en regard du volant de direction, sensiblement en un emplacement équivalent à l’emplacement habituel de l’afficheur numérique de l’art antérieur comprenant le compteur de vitesse.
L’écran source est monté dans ladite cavité, au voisinage d’un bord supérieur du tableau de bord.
Dans ce mode de réalisation l’écran source 2 est incliné par rapport à l’horizontal du tableau de bord 5 d’un angle 14 sensiblement égale à 25°.
Toutefois l’invention n’est pas limitée à cette valeur précise mais est préférentiellement compris entre 5° et 25° par rapport à l’horizontal du tableau de bord, c’est-à-dire par rapport à un plan XY L’écran source 2 est ainsi globalement disposé à plat dans la partie supérieure de la cavité. Cette disposition de l’écran source 2 est avantageuse car elle permet aisément de le situer dans une zone supérieure de la planche de bord qui correspond à la zone de la visière surplombant les indicateurs lumineux du combiné du poste de conduite et s’avançant vers le conducteur et/ou le passager.
La disposition de l’écran source 2 est telle que l’image affichée est projetée en dessous de l’écran source 2, vers le bas.
Selon un mode particulier de l’invention, une trappe supérieure peut être ménagée dans le tableau de bord de sorte à pouvoir accéder à cet écran source pour la maintenance et intervention, et s’il est amovible, de sorte à pouvoir le retirer ou l’installer. Dans un autre mode de réalisation de l’invention, l’écran peut être inséré au travers d’une fente donnant accès à la cavité.
Le dispositif optique est lui aussi intégré dans cette cavité de manière oblique par rapport à l’écran source.
La cavité sera préférentiellement agencée de manière à créer un espace sombre, sans lumière parasite, entre l’écran source et le dispositif optique. Ainsi, en dehors de l’ouverture en regard du volant de direction, la cavité sera préférablement réalisée sans autre ouverture permanente laissant entrer une source lumineuse.
L’écran source 2 et le dispositif optique 3 sont ainsi inclinés l’un par rapport à l’autre et l’image déportée 4 est formée du côté opposé à l’écran source 2 par rapport au dispositif optique 3.
En particulier, l’écran source 2 est préférentiellement incliné par rapport au dispositif optique d’un angle 12 sensiblement égale à 45°. Mais l’invention n’est pas limitée à cette valeur, l’angle pouvant être préférentiellement compris entre 35° et 55°.
L’image déportée 4 est ainsi formée par réfraction des rayons lumineux émis par l’écran source 2 sur le dispositif optique 3.
L’image déportée est inclinée par rapport au dispositif optique d’un angle 13 sensiblement égale à 45°. Cependant, l’invention n’est pas limitée à cette valeur l’inclinaison pouvant être préférentiellement comprise entre 35° et 55°. L’écran source 2 et l’image déportée 4 sont situés de façon symétrique par rapport au dispositif optique 3.
Une telle inclinaison permet ainsi de former l’image déportée 4 à l’endroit voulu pour que l’utilisateur puisse la voir lorsqu’il est assis dans le véhicule, de manière sensiblement similaire à l’afficheur numérique connu de l’art antérieur.
Ainsi, lorsque l’utilisateur regarde en direction de l’espace où l’image déportée 4 se forme, il aura l’impression que l’écran source 2 est affiché en cet endroit alors que l’espace est vide et qu’il ne s’agit que de l’image déportée, par un procédé holographique.
L’utilisateur aura donc la perception d’un espace de rangement plus grand et d’un design épuré.
L’écran source 2 peut être un écran LCD, un écran LED, OLED, ou tout type d’écran connu de l’art antérieur présentant toutefois une luminosité suffisante pour l’information à afficher puisse être reproduite sous forme d’image déportée.
L’utilisateur ne regardant pas directement l’écran mais une image produite de celui-ci alors l’écran n’a pas nécessairement besoin d’avoir une résolution particulièrement importante.
De plus, l’espace entre l’écran source 2 et le dispositif optique 3 étant vide, aucune lumière parasite ne vient nuire à l’affichage de l’image déportée, de sorte que l’écran source 2 n’a pas besoin d’être puissant et de diffuser beaucoup de lumière pour que l’image déportée 4 soit visible et lisible par l’utilisateur.
Un avantage est de pouvoir utiliser n’importe quel type d’écran source 2, ce qui permet de réduire les coûts de production du système d’affichage 1 en utilisant un écran source 2 de plus faible résolution.
Dans un mode de réalisation particulier, l’écran est amovible et peut donc être déplacé par l’utilisateur, en particulier par l’intermédiaire d’une trappe décrite précédemment.
Dans ce mode de réalisation, le dispositif optique 3 est une plaque translucide pouvant par exemple être en verre ou en matériau polymère.
Une telle plaque présente des propriétés optiques particulières qui sont dû aux matériaux utilisés et à son procédé de fabrication.
Un exemple de plaque est celle décrite dans le document EP2919045 A1 de ASUKANET CO LTD.
Mais l’invention n’est pas limitée à cette plaque précise, tout dispositif optique permettant de créer une image déportée d’un écran source pouvant être utilisé.

Claims (10)

  1. Système d’affichage (1) destiné à être monté dans un tableau de bord (5) d’un véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend :
    un écran source (2),
    un dispositif optique (3) en forme de plaque translucide adapté pour former une image déportée (4) de l’écran source (2),
    l’écran source (2) et ledit dispositif optique (3) étant incliné l’un par rapport à l’autre, et,
    ladite image déportée (4) étant formée du côté opposé à l’écran source (2) par rapport au dispositif optique (3).
  2. Système d’affichage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’écran source (2) est incliné par rapport au dispositif optique (3) d’un angle (12) compris entre 35° et 55°, préférentiellement d’un angle sensiblement égal à 45°.
  3. Système d’affichage (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’image déportée (4) est inclinée par rapport au dispositif optique (3) d’un angle (13) compris entre 35° et 55°, préférentiellement d’un angle sensiblement égal à 45°.
  4. Système d’affichage (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’écran source (2) est amovible.
  5. Tableau de bord (5) s’étendant selon un axe longitudinal principal comprenant trois parties :
    une partie de conduite (6) en regard d’un volant de direction (9),
    une partie centrale (7), et,
    une partie passager (8) opposée à la partie de conduite (6) par rapport à la partie centrale (7),
    ledit tableau de bord (5) étant caractérisé en ce qu’il comprend le système d’affichage (1) selon la revendication 1.
  6. Tableau de bord (5) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’écran source (2) est incliné par rapport à l’horizontal du tableau de bord (5) d’un angle (14) compris entre 5° et 25°, préférentiellement d’un angle sensiblement égal à 25°.
  7. Tableau de bord (5) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le système d’affichage (1) selon la revendication 1 est installé dans la partie de conduite (6) du tableau de bord (5).
  8. Tableau de bord (5) selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le système d’affichage (1) selon la revendication 1 est installé dans la partie centrale (7) du tableau de bord (5).
  9. Tableau de bord (5) selon l’une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le système d’affichage (1) selon la revendication 1 est installé dans la partie passager (8) du tableau de bord (5).
  10. Véhicule automobile comprenant un tableau de bord (5) selon la revendication 5.
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