La présente invention concerne un module d'interface, en particulier pour l'habitacle d'un véhicule automobile et le contrôle de fonctions de ce dernier, plus particulièrement à écran tactile. Pour le contrôle des fonctions d'un véhicule, telles que l'assistant de navigation, l'illumination de l'habitacle, l'air conditionné ou l'autoradio, il est connu d'utiliser des modules d'interface utilisant un capteur d'appui tel qu'une dalle tactile.

Ladite dalle tactile est avantageusement couplée à un écran d'affichage visible à travers ladite dalle tactile afin de former un module d'interface connu en tant qu'écran tactile.

Dans lesdits écrans tactiles l'espacement entre la dalle tactile et l'écran d'affichage auquel elle est superposée conditionne la qualité du module d'affichage obtenu. Plus ledit espacement est grand, et plus le risque augmente que lors d'une observation sous un angle oblique les zones de sélection à afficher à l'écran ne correspondent plus avec les zones effectives de commande par appui sur la dalle tactile. En outre, lors de ladite observation sous un angle oblique, des parties techniques non esthétiques sont susceptibles d'être perçues par l'utilisateur. Avec ledit espacement augmentent aussi des effets indésirables de floutage de l'image.

Afin de pallier au moins partiellement les défauts précédemment mentionnés, l'invention a pour objet un module d'interface, comprenant :

- une dalle tactile, transparente, apte à détecter un appui d'un utilisateur, - un écran d'affichage, disposé derrière la dalle tactile et coopérant avec ladite dalle tactile pour former un écran tactile,

- un cadre frontal comportant un pourtour extérieur et un rebord interne, délimitant dans l'espace intérieur du cadre frontal un logement avant et un logement arrière,

- la dalle tactile est disposée à l'intérieur du logement avant et l'écran d'affichage est disposé à l'intérieur du logement arrière. Ce montage permet notamment de contrôler l'espace entre ladite dalle tactile et ledit écran tout en assemblant l'écran tactile en un élément aisément manipulable pour le reste de l'assemblage.

Le module d'interface selon l'invention peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison. La dalle tactile et l'écran d'affichage sont maintenus par collage contre le rebord interne.

De manière non limitative, ce moyen de collage peut être un adhésif double-face, de la colle réagissant aux ultra-violets ou encore de la colle à base de silicone.

Pour obtenir une bonne étanchéité, le moyen de collage sera de préférence un cordon de silicone.

Le cadre frontal peut être réalisé en magnésium.

L'emploi du magnésium permet de bien contrôler les dimensions critiques qui permettent d'obtenir une interface présentant un bon niveau de qualité. Ainsi l'emploi du magnésium permet d'obtenir un rebord interne de très faible épaisseur tout en procurant une rigidité suffisante pour une bonne cohésion mécanique de l'ensemble. La faible épaisseur du rebord interne permet de réduire au maximum l'espacement entre l'écran et la dalle tactile et augmenter ainsi la qualité du système optique formé par la dalle tactile et l'écran.

L'épaisseur du rebord interne est comprise dans une plage s'étendant de 0,35 à 0,5 mm.

De préférence, l'épaisseur du rebord interne est de 0,4 mm.

Un intervalle libre se trouve entre le pourtour extérieur de la dalle tactile et la face intérieure du pourtour extérieur du cadre qui la reçoit.

L'emploi du magnésium permet aussi de bien contrôler le dimensionnel du pourtour extérieur du cadre qui reçoit la dalle tactile de sorte que l'intervalle libre, situé entre le pourtour extérieur du cadre et la dalle tactile, soit le plus régulier possible.

La longueur cet intervalle libre est comprise dans une plage s'étendant de 0,7 à 0,9 mm.

De préférence, la longueur de cet intervalle libre est de 0,8 mm.

L'emploi du magnésium permet encore d'obtenir un état de surface de très bonne qualité au niveau de la partie extérieure du cadre visible par l'utilisateur. Ainsi, au niveau de l'espace libre entre le cadre et la dalle tactile, il n'y aura pas ou très peu de discontinuité apparente lorsque cette zone sera recouverte par exemple par un film polarisant. L'emploi du magnésium permet ainsi d'obtenir une façade de commande de type « flush », c'est-à-dire lisse, sans cadre apparent en relief pour délimiter le contour de l'écran.

Le cadre frontal est relié à la masse électrique.

L'emploi d'un cadre en magnésium permet également d'offrir une bonne protection de la dalle tactile, de l'écran et de l'électronique contre les décharges électrostatiques de type ESD. Pour cela, il suffit de relier le cadre frontal à la masse électrique du module d'interface, solution qui n'est pas envisageable dans le cas d'un cadre en plastique.

Pour un contrôle du dimensionnel et un état de surface de bonne qualité, on réalisera de préférence le cadre en magnésium au moyen d'un procédé de moulage par injection. La dalle tactile est recouverte par un film polarisant formant surface frontale du module d'interface, ledit film polarisant étant en outre collé sur le pourtour du cadre frontal de sorte à fermer le logement avant. Le film ferme ainsi le logement avant, et forme une surface frontale pouvant en outre aisément être décorée par sérigraphie.

Il comporte en outre un fond de boîtier, fermant le logement arrière, et comportant des protubérances sur une surface de fond fermant ledit logement arrière. II comporte des fixations traversant le fond de boîtier et coopérant avec le pourtour du cadre frontal pour compresser les protubérances en fixant le cadre frontal et le fond de boîtier. Sous l'effet du serrage, les protubérances sont comprimées permettant ainsi le rattrapage des jeux de montage ainsi que la réduction du bruit lorsque le module d'interface est soumis à des vibrations. Les fixations comportent par exemple des vis autoformeuses traversant le fond de boîtier et en prise avec le pourtour du cadre frontal.

Il peut comporter en outre :

- un circuit imprimé disposé dans le logement arrière,

- un circuit imprimé formant interface électronique entre la dalle tactile et l'écran d'affichage, disposé dans le logement arrière,

- une plaque, disposée derrière l'écran d'affichage, et fixée audit écran d'affichage par des secondes fixations

- ladite plaque peut être disposée entre l'écran d'affichage et le circuit imprimé.

- ladite plaque comporte des moyens de positionnent formant des appuis pour le circuit imprimé. A titre d'exemple non limitatif, ces moyens de positionnement sont des plots emboutis issus de ladite plaque.

La plaque métallique permet notamment de positionner l'écran dans le module d'interface de manière solide et compacte.

Ladite plaque peut être en prise avec des fixations du fond de boîtier et du cadre frontal. La coopération de la plaque avec les fixations permet de renforcer la structure du module d'interface, en particulier vis-à-vis des vibrations. La plaque peut être une plaque d'aluminium emboutie et découpée. L'aluminium est un métal léger et facilement déformable, le procédé d'emboutissage et découpe est rapide et offre une bonne précision géométrique.

Les plots emboutis peuvent être disposées en vis-à-vis des protubérances du fond de boîtier. Ainsi les protubérances et les plots emboutis pincent le circuit imprimé sans exercer d'efforts qui risquent de déformer ou de rompre ledit circuit imprimé.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : la figure 1 montre schématiquement un module d'interface selon un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 2 montre schématiquement un module d'interface selon un second mode de réalisation de l'invention, et - les figures 3a, 3b, 3c montrent plus en détail une portion de fond de boîtier pour un module d'interface selon l'invention.

Sur toutes les figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments.

En figure 1 est montré de façon schématique un module d'interface selon un mode de réalisation particulier de l'invention.

Le module d'interface 1 comporte ici une dalle tactile 3, transparente et placée devant un écran d'affichage 5.

Les qualités de « devant », « derrière », « frontal », « arrière » etc. sont estimées par rapport à la normale à la surface du module d'interface 1 présentée à l'utilisateur et dirigée vers l'utilisateur, ladite surface étant alors la surface frontale la plus avant.

La dalle tactile 3 est configurée pour détecter un appui d'un utilisateur, en particulier dans le cadre de la navigation dans un menu affiché sur l'écran d'affichage 5, par exemple pour le contrôle de fonctions du véhicule, telles que l'air conditionné, un autoradio et/ou l'assistance de navigation.

La surface tactile 3 et l'écran d'affichage 5 coopèrent ainsi pour former un écran tactile.

La technologie de la dalle tactile 3 peut par exemple être résistive ou capacitive, et l'écran d'affichage 5 peut être réalisé sous forme d'un écran d'affichage à cristaux liquide (LCD) ou à diodes électroluminescentes (TFT).

Le module d'interface 1 comporte un cadre frontal 7, comportant un pourtour 7a formant cadre extérieur pour le module d'interface 1.

La surface intérieure du cadre frontal 7 porte un rebord interne 7b délimitant dans l'espace intérieur du cadre frontal 7 deux logements, respectivement avant 8a et arrière 8b.

La dalle tactile 3 est disposée dans le logement avant 8a, et l'écran d'affichage 5 est disposé dans le logement arrière 8b. En particulier, la dalle tactile 3 et l'écran d'affichage 5 peuvent être collés sur le rebord interne 7b par exemple au moyen d'un cordon de silicone 9, fin et formant en outre un joint d'étanchéité.

De la sorte, l'espacement entre la dalle tactile 3 et l'écran d'affichage 5 est réduit à l'épaisseur additionnée du rebord interne 7b et des deux cordons de silicone 9. L'épaisseur du cordon de silicone 9 s'ajuste lors de l'assemblage de manière à absorber une partie des variations de cotes des pièces du module d'interface 1.

Le silicone utilisé est indiqué pour cet usage en ce qu'il permet de fermer de manière étanche l'espace entre les surfaces arrières de la dalle tactile 3 et la surface avant de l'écran d'affichage 5. Ceci évite le dépôt de buée sur lesdites surfaces, et donc l'apparition d'un floutage des éléments affichés à l'écran d'affichage 5.

En outre, le silicone présente l'avantage par rapport, notamment, aux mousses, qu'il peut être compressé jusqu'à une épaisseur bien moindre sans perdre ses propriétés adhésives, d'étanchéité et d'élasticité. Ceci permet de réduire encore davantage l'espacement entre la dalle tactile 3 et l'écran d'affichage 5 sous-jacent. La dalle tactile 3 et l'écran d'affichage 5 collés sur le cadre frontal 7 forment un élément aisément manipulable lors du montage du module d'interface 1.

Le cadre frontal 7 est avantageusement réalisé en magnésium, ce qui permet notamment d'obtenir une épaisseur du rebord interne 7b très fine, c'est-à- dire comprise dans une plage de valeur qui s'étend de 0,35 à 0,5 mm. De préférence, l'épaisseur du rebord interne est 0,4 mm. Cette fine épaisseur du rebord interne est obtenue du fait de la précision des procédés de moulage par injection ou d'usinage du magnésium.

La surface du cadre frontal 7 est avantageusement recouverte d'une couche fine de vernis sombre, permettant d'une part d'éviter la corrosion dudit cadre frontal 7, et d'autre part de rendre ledit cadre frontal 7 discret voire imperceptible lorsque l'écran d'affichage 5 est éteint. Ladite couche fine est par exemple déposée par cataphorèse.

Le module d'interface 1 peut comporter un film polarisant 11 , qui recouvre la surface supérieure de la dalle tactile 3 et est en outre collé sur la face avant du pourtour 7a du cadre frontal 7, de sorte à fermer le logement avant 8a contenant la dalle tactile 3. Le film polarisant 11 permet ainsi d'isoler la dalle tactile 3 des éléments extérieurs comme l'humidité et la poussière, tout en procurant une meilleure visibilité.

Lors de l'assemblage, on compresse le cordon de silicone 9 situé entre le rebord interne 7b et la dalle tactile 9 jusqu'à ce que le partie supérieure de la dalle tactile et la partie supérieure du pourtour 7a du cadre frontal 7 se trouvent sur un même plan.

Le film polarisant 11 qui recouvre à la fois la dalle tactile et la partie supérieure du pourtour 7a est alors plan, et peut aisément et esthétiquement être intégré dans, par exemple, un habitacle de véhicule. À cette fin, le film polarisant 11 peut être décoré, en particulier par sérigraphie, par exemple par impression d'un cadre délimitant l'écran tactile obtenu par la superposition de la dalle tactile 3 et de l'écran d'affichage 5. En choisissant pour le cadre frontal 7 et le cadre sérigraphié du film polarisant 11 une couleur noire ou plus généralement sombre correspondant à la couleur de l'écran d'affichage 5 éteint, ledit cadre frontal 7 et le cadre sérigraphié sont relativement indiscernables de l'écran d'affichage 5 lorsqu'il est éteint, améliorant ainsi l'intégration du module d'interface 1 dans l'habitacle. Le module d'interface comporte aussi un fond de boîtier 13, formant la façade postérieure du module d'interface 1 et fermant le logement arrière 8b. Le fond de boîtier 13 peut en particulier être réalisé par moulage d'un matériau plastique, polymère ou composite, par exemple un mélange polycarbonate/acrylonitrile-butadiène-styrène (PC/ABS). Ledit fond de boîtier 13 comporte en particulier des protubérances, ici sous forme de picots 15 élastiquement déformables, sur sa surface de fond en vis-à-vis du logement arrière 8b.

Ces picots 15 sont, lors de l'assemblage, compressés ici contre l'écran d'affichage 5, et permettent de compenser au moins partiellement les variations de cotes des éléments dans le logement arrière 8b.

Les picots 15 compressés absorbent en outre une partie des vibrations auxquelles les composants du module d'interface 1 peuvent être soumis.

Le mode de réalisation de fond de boîtier 13 de la figure 1 comporte ici un pourtour de fond 13a et une surface de fond 13b. Le module d'interface 1 comporte des fixations 17 du pourtour de fond 13a, ici des vis et des préperçages pour le passage desdites vis à travers le fond de boîtier 13, coopérant par prise de force avec le cadre frontal 7.

En alternative, les fixations 17 peuvent comprendre par exemple des rivets, des tiges bouterollées. Ces fixations 17 permettent de réaliser par serrage la compression des picots 15 contre l'écran d'affichage 5 situé devant eux, ici l'écran d'affichage 5, de sorte à compenser au moins partiellement les variations de cotes des éléments placés dans le logement arrière 8b. Le module d'interface 1 ainsi obtenu est aisément assemblé, solide et au moins une partie des variations des chaînes de cotes est compensée. En particulier, des éléments avec plus de variations de cotes, et donc potentiellement moins chers à produire peuvent être utilisés sans que des jeux plus importants en résultent. En outre, l'espace 40 entre la dalle tactile 3 et l'écran d'affichage est réduit, ce qui permet d'amoindrir les effets de flous créés par cet espacement, et d'agrandir l'angle d'observation maximal formé entre le champ de saisie par appui et le champ affiché.

L'angle d'observation a est ici défini par l'axe d'observation d'un observateur avec la normale à la surface frontale du module d'interface 1.

Enfin, par un dimensionnement adapté du cadre sérigraphié sur le film polarisant, il est possible, grâce l'espace réduit 40 entre la dalle tactile 3 et l'écran d'affichage 5, de faire en sorte que même sous un angle d'observation a relativement grand (30° à 45°), peu, voire aucun des pixels de l'écran d'affichage 5 ne soient cachés, de sorte que la surface active de l'écran d'affichage 5 ne soit pas réduite.

La figure 2 illustre un second mode de réalisation de module d'interface 1 selon l'invention.

Ce mode de réalisation, diffère de celui représenté à la figure 1 en ce que son module d'interface comporte en outre un circuit imprimé 19.

Ledit circuit imprimé 19 est relativement plan, comportant notamment un corps en résine plat, sur lequel sont disposés des éléments électroniques reliés par des pistes conductrices métalliques formant ainsi le circuit électronique. Le circuit imprimé 19, afin de demeurer invisible, est placé derrière l'écran d'affichage 5, dans le logement arrière 8b.

Un tel circuit imprimé 19 est notamment utilisé pour former une interface entre la dalle tactile 3 et l'écran 5, afin de permettre leur coopération pour l'obtention d'un écran tactile.

Le module d'interface 1 de la figure 2 diffère également de celui représenté à la figure 1 en ce qu'il comporte une plaque 21 formant support, placée dans le logement arrière 8b. Ladite plaque 21 est avantageusement métallique et en particulier une plaque d'aluminium, emboutie et découpée. Pour éviter la corrosion galvanique avec le magnésium, la plaque est en « aluminium noble ». La plaque 21 est disposée entre l'écran 5 et le fond de boîtier 13.

La plaque 21 comporte des secondes fixations 23, ici des vis, fixant l'écran d'affichage 5 à la plaque métallique 21. La plaque métallique 21 comporte en outre des plots emboutis 25, dirigées vers l'arrière et appuyant sur le circuit imprimé 19. En particulier, les plots emboutis 25 peuvent avantageusement être placées en vis-à-vis des picots 15, de sorte à pincer le circuit imprimé 19 avec lesdits picots 15, afin d'annuler des efforts qui pourraient conduire à la flexion ou à la rupture dudit circuit imprimé 19.

La plaque 21 est disposée et dimensionnée de sorte à être prise entre le pourtour 7a du cadre extérieur 7 et le pourtour de fond 13a du fond de boîtier 13. En particulier les fixations 17 maintenant le cadre frontal 7 et le fond de boîtier 13 peuvent comprimer ceux-ci pour maintenir ladite plaque 21 en position.

Si lesdites fixations 17 comportent des vis ou un autre élément allongé équivalent, lesdites vis peuvent avantageusement traverser la plaque 21 , qui pourra alors comporter des préperçages à cette fin.

La plaque 21 permet, lorsqu'elle est en métal, de dissiper de la chaleur produite par les éléments du logement arrière 8b. En particulier, en étant en contact avec le cadre frontal 7, en métal tel que le magnésium, la chaleur est dispersée par effet de radiation sur une surface plus importante. Comme visible sur les figures 1 et 2, la dalle tactile 3 est positionnée dans le logement avant 8a formé dans le pourtour extérieur 7a du cadre frontal 7. Avantageusement, la dalle tactile est positionnée de manière centrée dans ce logement 8a de sorte qu'un intervalle libre 50 régulier soit réalisé entre le pourtour extérieur 52 de la dalle tactile et la face intérieure 51 du pourtour extérieur 7a délimitant le logement 8a. Lorsque le film polarisant 11 recouvre cet intervalle libre 50, il ne faut pas que ce dernier soit trop grand. En effet, dans le montage final du module d'interface 1 , l'intervalle 50 est recouvert par un film polarisant. Si cet intervalle 50 est trop grand, il y a un risque, qu'au fil du temps, que ce film polarisant ne se déforme au droit de cet intervalle. Cette déformation, par exemple sous forme de retassure ou de bossage provoquerait un effet inesthétique vis-à- vis de l'utilisateur car elle ferait apparaître un cadre fantôme non désiré entre la dalle tactile et le cadre en magnésium. Pour résoudre ce problème, la demanderesse à déterminé que cet intervalle libre 50 doit être compris dans une fourchette comprise entre 0,7 et 0,9 mm. De préférence, l'intervalle libre 50 est de 0,8 mm. C'est l'emploi d'un cadre en magnésium qui permet de parfaitement maîtriser la faible valeur de cet intervalle sur tout le pourtour de la dalle tactile sans lequel le problème de la déformation du film polarisant ne saurait être simplement résolu. Les figures 3a, 3b et 3c montrent plus en détail des modes de réalisation particuliers de picots 15 pour le fond de boîtier 13 d'un module d'interface 1 selon l'invention.

En figure 3a, 3b, 3c est représenté une portion de la surface de fond 13b avec un picot 15. En figure 3a, la surface de fond 13b comporte un pion 27 dépassant de la surface de fond 13 en direction de l'avant. Le picot 15 est alors surmoulé sur le pion 27, par exemple par injection d'un thermoplastique élastomère (TPE). Le pion 27 augmente alors la surface de contact entre le thermoplastique et la surface de fond 13b.

En figure 3b, la surface de fond 13b comporte une nervure 29, et le picot 15 est à nouveau obtenu par surmoulage, notamment par injection d'un thermoplastique élastomère. La nervure 29 permet aussi d'augmenter la surface de contact entre le thermoplastique et la surface de fond 13b.

En figure 3c est représenté un picot analogue à celui de la figure 3a. Ledit picot 15 comporte ici en outre des aplats 31 à la périphérie de sa base. Ces aplats 31 sont des couches relativement fines de thermoplastique élastomère obtenues par surmoulage. À nouveau les aplats 31 permettent d'augmenter la surface de contact entre le thermoplastique et la surface de fond 13b.

En outre, dans les figures 3a, 3b, 3c les picots 15 sont de forme à section trapézoïdale, pour une meilleure répartition des efforts à la compression, et en particulier pour éviter un pliage ou une torsion desdits picots 15.

L'architecture du module d'interface 1 selon l'invention permet de rattraper des variations dans les chaînes de côtes, en particulier avec les fixations 17 qui compriment les éléments contre les picots 15 élastiquement déformables.