Dans le domaine automobile, les interfaces de commande multifonctions à dalle tactile sont de plus en plus utilisées pour commander des systèmes électriques ou électroniques, tels qu'un système de climatisation, un système audio ou encore un système de navigation . De telles interfaces sont généralement associées à un écran d'affichage et permettent une navigation dans des menus déroulants.

Cependant, en présence de fonctions de plus en plus nombreuses, il est nécessaire d'améliorer l'ergonomie des interfaces homme-machine.

Lorsqu'un utilisateur appuie sur la surface tactile, on peut déterminer la localisation de l'endroit où la pression ou la force est exercée. Dans ce cas, un appui de l'utilisateur est par exemple associé à la sélection d'une commande.

En outre, pour signaler à l'utilisateur que sa commande a bien été prise en compte, que cela soit en situation normale de conduite ou d'arrêt mais également en situation dégradée (manipulation en aveugle, charge cognitive importante), il est important que l'utilisateur ait un retour haptique de manière à rester concentré sur la route en diminuant l'effort cognitif associé à la vérification de la réalisation de son action sur la surface tactile.

Pour cela, on connaît déjà des modules de commande à retour haptique comportant des actionneurs, tels que des actionneurs électromagnétiques, reliés au module d'interface pour transmettre un mouvement de vibration, de manière que l'utilisateur perçoive un retour haptique l'informant que sa commande a bien été prise en compte.

Un but de la présente invention est de proposer une interface de commande à dalle tactile capacitive améliorée, moins complexe, et moins onéreuse.

A cet effet, la présente invention a pour objet une interface de commande pour véhicule automobile comportant :

- une dalle tactile capacitive comportant au moins un capteur capacitif de localisation définissant une surface de détection et configuré pour localiser un doigt d'un utilisateur sur cette surface de détection de la dalle tactile capacitive, et

- un module d'affichage comprenant un écran d'affichage,

caractérisée en ce qu 'elle comporte en outre une unité de retour haptique comportant au moins un actionneur vibratoire relié de façon mécanique directement ou indirectement à la dalle tactile capacitive et en ce que la dalle tactile capacitive est fixée à l'écran d'affichage par l'intermédiaire d'une couche de colle optique élastique transparente permettant un mouvement relatif entre ladite dalle tactile capacitive et l'écran d'affichage lorsqu'un utilisateur appuie sur la dalle tactile capacitive.

L'interface de commande peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison :

Selon un aspect l'interface de commande comprend un cadre de style fixé à la dalle tactile capacitive et ledit au moins un actionneur vibratoire est fixé sous la face inférieure du cadre de style de manière à pouvoir transmettre un retour haptique à la surface de détection de la dalle tactile capacitive par l'intermédiaire du cadre de style.

Selon un autre aspect, la couche de colle optique transparente possède une épaisseur comprise entre 0 ,3mm et 2mm, voire entre 0 ,3mm et 8mm, notamment 1,5mm. Selon une première variante, la colle optique transparente est une colle acrylate optique UV.

Selon une deuxième variante, la colle optique transparente est un élastomère optique, en particulier une silicone optique.

La colle optique transparente possède en particulier une dureté comprise entre 30 et 80 shore 00 , notamment entre 30 et 40 shore 00.

Selon un autre aspect, l'interface comprend en outre au moins un capteur sans contact formant distance-mètre configuré pour mesurer sans contact une valeur de mesure proportionnelle à la distance entre le capteur sans contact formant distance- mètre et un élément métallique porté par le module d'affichage.

Selon un aspect, la dalle tactile capacitive est par exemple de forme rectangulaire et l'interface de commande comporte quatre capteurs sans contact formant distance- mètre et disposés au niveau des quatre coins de la dalle tactile capacitive.

Chaque capteur sans contact formant distance-mètre comprend notamment une électrode d'émission et une électrode de réception, une valeur caractéristique du capteur sans contact formant distance-mètre variant en fonction de la distance entre les électrodes d'émission et de réception d'une part et l'élément métallique porté par le module d'affichage d'autre part.

Selon une première variante, le capteur sans contact peut être un capteur capacitif, et dans ce cas la valeur caractéristique est en particulier la capacitance. Le capteur sans contact peut être de même technologie que le capteur capacitif de localisation .

Selon une deuxième variante, le capteur sans contact est un capteur inductif, et dans ce cas, la valeur caractéristique est l'inductance.

Selon encore un autre aspect, l'interface de commande comprend en particulier une unité de calcul et de traitement configurée pour convertir la valeur caractéristique mesurée en une valeur de distance entre les électrodes d'émission et de réception d'une part et l'élément métallique porté par le module d'affichage d'autre part, chaque valeur de distance correspondant à une valeur de pression exercée sur la dalle tactile capacitive.

Ledit élément métallique porté par le module d'affichage est en particulier formé par un cadre métallique ceinturant l'écran d'affichage. DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS

D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description de l'invention, ainsi que sur les figures annexées qui représentent un exemple de réalisation non limitatif de l'invention et sur lesquelles :

- la figure 1 montre une vue en perspective éclatée depuis l'avant d'une interface de commande selon un premier mode de réalisation, la figure 2 représente une autre vue schématique de dessus de l'interface de commande de la figure 1,

la figure 3 représente une vue schématique partielle en coupe transversale de l'interface de commande de la figure 1,

- la figure 4 représente un schéma permettant d'illustrer le fonctionnement de l'interface de commande de la figure 1,

la figure 5 représente une vue schématique d'un deuxième mode de réalisation de l'interface de commande, et

la figure 6 représente une vue schématique d'un troisième mode de réalisation de l'interface de commande.

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.

On désigne le plan horizontal (X, Y) et la direction verticale Z par le trièdre (X, Y, Z) indiqué sur la figure 1, fixe par rapport à une interface de commande 1. Ces axes peuvent correspondre à la dénomination des axes dans un véhicule automobile, c'est-à- dire par convention, dans un véhicule, l'axe X correspond à l'axe longitudinal du véhicule, Y correspond à l'axe transversal du véhicule et l'axe Z à l'axe vertical du véhicule.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE

La figure 1 représente selon une vue en perspective éclatée un premier exemple de réalisation d'une interface de commande 1 pour véhicule automobile, par exemple agencée sensiblement verticalement dans un tableau de bord du véhicule. Cette interface de commande 1 trouve une utilisation particulièrement avantageuse dans un habitacle de véhicule automobile, notamment pour être intégré dans un tableau de commande et d'affichage dans le but d'afficher des informations concernant les fonctions à commander par exemple le système, audio, la climatisation, le chauffage, le système de navigation ou encore le système de téléphonie.

Plus particulièrement, l'interface de commande 1 comprend un module d'affichage 3 comportant d'une part un écran plat 5, par exemple un écran TFT, un écran LCD, LED ou OLED et un cadre de support 7, notamment métallique avec des pieds de fixation 8 dudit écran plat 5 pour fixer l'interface de commande 1 à la structure du véhicule.

L'interface de commande 1 comprend de plus, en s'éloignant de l'écran plat 5, une dalle tactile capacitive 9, une plaque de protection 11 et, de façon facultative, un film polariseur 13.

La plaque de protection 11 est réalisée en un matériau transparent, comme par exemple en verre ou en polycarbonate, notamment teinté, fumé ou cristal, et présente sensiblement les dimensions d'une ouverture ménagée dans une façade derrière laquelle l'interface de commande 1 doit être installée. La plaque de protection 11 est par exemple collée par une colle optique transparente sur la dalle tactile capacitive 9.

L'épaisseur de la plaque de protection 11 est choisie de manière que la plaque de protection 11 avec le film polariseur 13 affleure la face de façade.

A titre d'exemple, la plaque de protection 13 possède une épaisseur comprise entre 1,6 et 2mm et la dalle tactile capacitive 9 possède une épaisseur comprise entre 1,0 et 1,4 mm, de préférence 1,2mm.

Bien entendu, des variantes plus simples sont envisageables, par exemple sans film polariseur 13.

Comme on le voit sur les figures 1 à 3, la dalle tactile capacitive 9 est de forme générale rectangulaire et comporte au moins un capteur capacitif de localisation 17 définissant une surface de détection et configuré pour localiser un doigt d'un utilisateur avec une bonne résolution .

Le capteur capacitif de localisation 17 est par exemple réalisé à l'aide d'électrodes en un conducteur électrique transparent, en particulier en oxyde d'indium étain (communément appelé ITO) déposé sur un substrat transparent, par exemple du verre. On comprend donc qu'au niveau de la surface de détection définie par le capteur capacitif de localisation 17, la dalle tactile capacitive est optiquement transparente.

Le capteur capacitif de localisation 17 permet notamment à un utilisateur de sélectionner ou d'activer une fonction, telle qu'une fonction du système de climatisation, de navigation, de l'autoradio ou le défilement et la sélection d'un choix parmi une liste, telle qu'une liste téléphonique.

Dans des zones périphériques de la dalle tactile capacitive 9, à l'abri du regard d'un utilisateur, par exemple du fait d'un cache, notamment au niveau des coins, la dalle tactile capacitive 9 comporte en outre au moins un, dans le présent cas quatre capteurs sans contact 19 formant chacun distance-mètre et configuré pour mesurer sans contact une distance entre le capteur sans contact 19 formant distance-mètre et un élément métallique porté par le module d'affichage 3.

Les capteurs sans contact sont par exemple des capteurs capacitifs ou inductifs.

Ces capteurs sans contact 19 peuvent être intégrés à la dalle tactile capacitive 9 au même titre que le capteur capacitif de localisation 17. Ceci présente l'avantage que les capteurs sans contact 19 peuvent être fabriqués en même temps que le capteur capacitif de localisation 17 et par un processus identique ou pour le moins similaire, ce qui permet une réduction de coût importante. En effet, le capteur sans contact 19 peut être réalisé en tant que capteur capacitif avec la même technologie que le capteur capacitif de localisation 17, c'est-à-dire également par dépôt d'un conducteur électrique transparent, par exemple de ΙΤΟ, sur un substrat transparent, par exemple du verre.

Chaque capteur sans contact 19 formant distance-mètre comporte une électrode d'émission 19 A et une électrode de réception 19B.

L'élément métallique peut être un élément métallique rapporté, par exemple en forme de plaque fixée au module d'affichage 3, mais il s'avère plus judicieux que les quatre capteurs sans contact 19 formant distance-mètre soient positionnés en dehors de la surface de détection du capteur de localisation 17 et en vis-à-vis du cadre de support 7 qui lui est déjà métallique et relié à la masse pour protéger l'écran des perturbations électromagnétiques. Ce cadre de support 7 métallique ceinture l'écran d'affichage 5. Sur la figure 3 qui ne présente qu'une vue en coupe partielle dans un plan X-Y, il est représenté que la dalle tactile capacitive 9 est fixée au module d'affichage 3 par l'intermédiaire d'une couche 21 de colle optique élastique transparente.

Cette couche 21 de colle optique transparente adhère aussi bien au cadre métallique 7 qu'à l'écran d'affichage 5 et permet un mouvement relatif selon la direction X entre ladite dalle tactile capacitive 9 et l'écran d'affichage 5 lorsqu'un utilisateur appuie sur la dalle tactile capacitive 9. En effet, un appui sur la dalle tactile capacitive 9 ou sur la plaque de protection 11 avec ou sans film polariseur 13 a pour effet de comprimer la couche 21 de colle optique transparente.

Ainsi, la couche 21 de colle optique transparente remplit non seulement la fonction de moyen de fixation mais aussi la fonction d'amortisseur et de transmetteur d'un effort d'appui.

La couche de colle optique transparente 21 possède une épaisseur comprise entre 0 ,3mm et 2mm, notamment 1,5mm.

Selon une première variante, la colle optique transparente est une colle acrylate optique UV.

Selon une seconde variante, la colle optique transparente est un élastomère optique, en particulier une silicone optique.

Pour permettre une compression de la couche 21 de colle optique transparente, celle-ci possède une dureté comprise entre 30 et 80 shore 00 , notamment entre 30 et 40 shore 00.

La figure 4 montre un schéma simplifié pour permettre d'expliquer le fonctionnement des capteurs sans contact 19 formant distance-mètre. En effet, dans le cas où le capteur sans contact 19 est un capteur capacitif, l'électrode d'émission 19A émet un champ électrique, par exemple alternatif selon une période donnée. Les lignes de champs 23 pénètrent dans la couche 21 de colle optique, sont déformées par l'élément métallique formé par le cadre 7 du module d'affichage 3 pour être reçues par l'électrode de réception 19B.

Dans le cas où le capteur sans contact 19 est un capteur inductif, l'électrode d'émission 19A émet un champ magnétique, par exemple alternatif selon une période donnée. Les lignes de champs 23 pénètrent dans la couche 21 de colle optique, sont déformées par l'élément métallique formé par le cadre 7 du module d'affichage 3 pour être reçues par l'électrode de réception 19B.

Lorsque l'on appuie sur la dalle tactile capacitive 3 selon la flèche 25, les électrodes 19A et 19B vont se rapprocher du cadre métallique 7, ce qui aura pour conséquence de faire varier une valeur caractéristique de mesure (la capacitance dans le cas d'un capteur capacitif et l'inductance dans le cas d'un capteur inductif) du capteur sans contact 19 formant distance-mètre. Placé dans un circuit de résonnance ou d'oscillation, la variation de la valeur caractéristique de mesure a pour conséquence une variation de la fréquence de résonnance ce qui peut être mesuré pour déterminer cette valeur caractéristique de mesure.

On peut ainsi mesurer la valeur caractéristique de mesure de chaque capteur sans contact 19 formant distance-mètre, chaque valeur de mesure correspondant à une distance déterminée entre le capteur sans contact 19 d'une part et le cadre 7 du module d'affichage 3.

Etant donné que la plage de pressions d'appui sur la couche 21 de colle optique est une plage linéaire répondant à la loi de Hooke, chaque distance correspond à une force d'appui bien déterminée et donc à une pression d'appui spécifique.

Par ailleurs, l'interface de commande 1 comprend en outre une unité 27 de calcul et de traitement (voir figure 2) configurée pour convertir par exemple une valeur de mesure caractéristique en une valeur de distance entre les électrodes d'émission 19A et de réception 19B d'une part et le cadre métallique 7 d'autre part, chaque valeur de distance correspondant à une valeur de pression exercée sur la dalle tactile capacitive 9. La figure 5 montre un schéma simplifié en coupe transversale d'un deuxième mode de réalisation de l'interface de commande 1.

Ce mode de réalisation se distingue de celui des figures 1 à 3 par le fait qu'elle comporte en outre une unité de retour haptique 31 comportant au moins un actionneur vibratoire 33 relié de façon mécanique directement ou indirectement à la dalle tactile capacitive 9. L'actionneur vibratoire 33 génère par exemple une vibration selon une direction dans le plan Y-Z (voir flèche 35). Ceci est intéressant pour ne pas perturber les mesures de pression selon la direction X.

Comme on le voit sur la figure 5, l'interface de commande 1 comprend par exemple un cadre de style 37 destiné à être intégré à la façade du tableau de bord et fixé, par exemple par collage, à la dalle tactile capacitive 9. L'actionneur vibratoire 33 est fixé sous la face inférieure du cadre de style 37 de manière à pouvoir transmettre un retour haptique à la surface de détection de la dalle tactile 9 par l'intermédiaire du cadre de style 37.

En effet, la couche 21 de colle optique transparente permet un certain mouvement relatif dans la plan Y-Z de la dalle tactile capacitive 9 et donc aussi de la plaque de protection 11 avec le film polariseur 13 par rapport au module d'affichage 3.

Pour piloter l'actionneur vibratoire 33, l'interface de commande comporte une carte électronique 39, tel qu'un PCB pour « Printed circuit Board » en anglais, portant par exemple des microprocesseurs et des circuits de commande. L'actionneur vibratoire 33 et la carte électrique 39 sont reliées par des câbles non représentés.

La vibration de la dalle tactile capacitive 9 permet de fournir un retour haptique à l'utilisateur en réponse à un contact, tel qu'un appui ou un déplacement de son doigt ou tout autre moyen d'activation (par exemple un stylet).

Le retour est dit « haptique » , car il est perceptible par le toucher de la dalle tactile capacitive 9.

L'actionneur vibratoire 33 est par exemple de type ERM (pour « Eccentric

Rotating-Mass » en anglais) également appelé « moteur vibrant » ou moteur à masselotte. Selon un autre exemple, l'actionneur vibratoire 33 est de type électromagnétique. Il repose par exemple sur une technologie similaire à celle du Haut- Parleur (en anglais : « Voice-Coil ») . L'actionneur vibratoire 33 est par exemple un LRA (pour « Linear Résonant Actuator » en anglais), également appelé « moteur linéaire » . La partie mobile est par exemple formée par un aimant mobile coulissant à l'intérieur d'une bobine fixe ou par une bobine mobile coulissant autour d'un aimant fixe, la partie mobile et la partie fixe coopérant par effet électromagnétique. Selon un autre exemple, l'actionneur vibratoire 33 est de type piézoélectrique.

Du fait de la suspension de l'actionneur vibratoire 33 à la face inférieure du cadre de style 37, la couche 21 de colle optique transparente joue également le rôle d'un amortisseur des vibrations générées par l'actionneur vibratoire 33 et permet de limiter le déplacement en X de la dalle tactile capacitive 9 vers le module d'affichage 3.

Un retour haptique peut être généré en réponse à l'appui détecté, par exemple lorsque la durée et la force de l'appui franchissent un seuil respectif alors que le doigt de l'utilisateur est toujours en contact ou lorsque la mesure du déplacement indique que l'utilisateur est en train de relâcher son doigt de la dalle tactile capacitive 9.

Il est à noter que la vibration de la dalle tactile capacitive 9 ne perturbe pas la mesure du déplacement de celle-ci. D'abord parce que la mesure du déplacement de la dalle tactile capacitive 9 est postérieure à l'acquisition de la mesure. Ensuite, parce que la vibration de la dalle tactile capacitive 9 n'est pas forcément et uniquement dirigée dans la direction verticale X du déplacement mesuré mais peut être aussi dirigée dans le plan (Y, Z) de la dalle tactile capacitive 9, et donc avec peu d'effets des vibrations dans la direction verticale X de la mesure du déplacement. Par ailleurs, la vibration n 'est émise que sur une durée très courte, telle qu 'inférieure à 200 millisecondes, ce qui impacte peu la mesure du déplacement qui peut être réalisée en permanence. Enfin, il est également possible de configurer l'unité de retour haptique 31 pour différencier la mesure du déplacement des vibrations de la dalle tactile capacitive 9 ou pour déterminer un déplacement moyen, à comparer selon que la dalle tactile capacitive 9 vibre ou non, avec des seuils de déplacements moyens avec ou sans vibrations.

Plus précisément, l'unité de retour haptique 31 peut par exemple définir l'allure

(ou forme), la fréquence, le déphasage, l'amplitude de l'accélération, la durée de la vibration par exemple en relation avec le déplacement de la partie mobile formée par la dalle tactile capacitive 9, la plaque de protection 11 et le cas échant le film polariseur 13, et donc relativement à la force d'appui exercée par l'utilisateur. Cette dépendance est par exemple une relation proportionnelle ou une loi mathématique ou peut être prédéfinie dans un tableau de correspondance préalablement stocké dans la mémoire de l'unité de retour haptique 31.

On peut aussi prévoir par exemple que l'unité de retour haptique 31 soit configurée pour piloter l'actionneur vibratoire 33 afin de générer un retour haptique uniquement lorsque le déplacement mesuré est supérieur à un seuil de déclenchement. La programmation du retour haptique en fonction de seuils de déclenchements permet notamment de différencier la promenade du doigt de l'utilisateur sur la dalle tactile capacitive 9, de l'appui intentionnellement réalisé pour activer ou sélectionner une commande par exemple. On évite également des générations intempestives de retour haptique qui pourraient survenir par frôlement involontaire de la dalle tactile capacitive 9.

La figure 6 montre un schéma simplifié en coupe transversale d'un troisième mode de réalisation de l'interface de commande 1.

Ce troisième mode de réalisation est une version simplifiée du deuxième mode de réalisation de la figure 5 et se distingue de celui-ci seulement par le fait que la dalle tactile capacitive 9 de l'interface de commande 1 ne comporte pas de capteurs sans contact 19 formant distance-mètre.

Il s'agit donc d'une version permettant la localisation d'un doigt d'utilisateur sur la surface tactile définie par le capteur capacitif 17 de localisation conjugué avec une unité de retour haptique 31 pour fournir un retour haptique. Cependant, cette version ne permet pas de mesurer la pression d'appui d'un doigt d'utilisateur sur la dalle tactile capacitive 9.

Pour cette version simplifiée, l'épaisseur de la couche 21 de colle optique transparente peut être plus importante, notamment comprise entre 0.3mm et 2mm, voir jusqu'à 8mm.

On comprend donc que l'interface de commande 1 est peu complexe et réalisée à partir d'un nombre limité de pièces.

En effet, on utilise la couche 21 de colle optique transparente à la fois comme moyen de fixation entre la dalle tactile capacitive 9 et le module d'affichage 3 et comme élément élastique et amortisseur permettant un mouvement relatif selon le plan Y-Z de la dalle tactile capacitive 9. On gagne ainsi sensiblement en simplicité de montage, en temps d'assemblage et en coût de revient.