FR3098155A1 - Digital projected instrument panel for automotive vehicle dashboard - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un combiné numérique pour véhicule automobile comprenant un processeur graphique couplé à un écran (2) de projection, monté sur la planche de bord (1) du véhicule, en vis à vis d’un élément réfléchissant (3), caractérisé en ce que ledit élément réfléchissant (3) comprend un revêtement (31) de la planche de bord (1) avec un matériau polymère transparent laissant apparaître le décor superficiel de ladite planche de bord à l’extinction de l’écran de projection, ainsi qu’un procédé de fabrication dudit combiné. Figure de l’abrégé : Fig. 1The invention relates to a digital handset for a motor vehicle comprising a graphics processor coupled to a projection screen (2), mounted on the dashboard (1) of the vehicle, facing a reflecting element (3), characterized in that said reflective element (3) comprises a coating (31) of the dashboard (1) with a transparent polymeric material allowing the surface decoration of said dashboard to appear when the projection screen is switched off, thus a method of manufacturing said handset. Abstract figure: Fig. 1
Description
L’invention concerne le domaine de l’affichage d’informations sur une planche de bord de véhicule automobile.The invention relates to the field of displaying information on a motor vehicle dashboard.
Plus particulièrement, l’invention concerne un combiné numérique destiné à l’affichage d’informations par projection directe sur la planche de bord et réflexion vers le conducteur du véhicule.More particularly, the invention relates to a digital handset intended for the display of information by direct projection on the dashboard and reflection towards the driver of the vehicle.
Dans les véhicules automobiles, les combinés d’instrumentation numériques ont tendance à remplacer les instruments de bord mécaniques qui se trouvent habituellement sur le tableau de bord devant le conducteur.In motor vehicles, digital instrument clusters are tending to replace the mechanical dashboard instruments that are usually located on the dashboard in front of the driver.
Ainsi, il existe aujourd’hui différents types de combinés numériques d’instrumentation assurant l’affichage direct ou indirect d’informations dans l’habitacle. Ces informations peuvent concerner les paramètres mécaniques du véhicule (régime moteur, vitesse, consommation…), mais peuvent également inclure les données cartographiques, GPS, météo, ….Thus, today there are different types of digital instrument clusters providing direct or indirect display of information in the passenger compartment. This information may relate to the mechanical parameters of the vehicle (engine speed, speed, consumption, etc.), but may also include map data, GPS, weather, etc.
C’est le cas, par exemple, des combinés numériques dits « Visualisation Tête Haute ou VTH » qui projettent les informations, au moyen de diodes ou à travers un écran à cristaux liquides, soit sur une lame semi-transparente, soit directement sur le pare-brise du véhicule, dans le bas du champ de vision du conducteur.This is the case, for example, of digital handsets called "Heads Up Display or HUD" which project information, by means of diodes or through a liquid crystal screen, either on a semi-transparent blade, or directly on the vehicle's windshield, in the driver's lower field of vision.
Il existe aussi des combinés numériques comprenant un processeur graphique associé à un premier écran du type à cristaux liquides (LCD) ou TFT («Thin Film Transistor») monté sur la planche de bord en « arrière-plan » et d’un second écran formé généralement d’un élément réfléchissant recevant l’image projeté par le premier écran.There are also digital handsets comprising a graphics processor associated with a first screen of the liquid crystal (LCD) or TFT ( Thin Film Transistor ) type mounted on the dashboard in the “background” and a second screen generally formed of a reflecting element receiving the image projected by the first screen.
De manière générale, les éléments réfléchissant des combinés traditionnels sont constitués de lames de verre montées sur la planche de bord, sous le combiné de projection, au moyen d’organes de fixation spécifiques car l’espace disponible est réduit et les lames de verre sont fragiles.In general, the reflective elements of traditional handsets consist of glass blades mounted on the dashboard, under the projection handset, by means of specific fixing devices because the space available is reduced and the glass blades are fragile.
Cependant, le profil de ces éléments de vitrage réfléchissant est généralement plat et ne s’harmonise pas toujours avec le style de la planche de bord dont le décor a tendance à devenir de plus en plus original et complexe.However, the profile of these reflective glazing elements is generally flat and does not always harmonize with the style of the dashboard, the decor of which tends to become more and more original and complex.
En outre, les éléments de vitrage délimitent avec la face extérieure de la planche de bord un faible espace intercalaire où des poussières ont tendance à s’accumuler. Or, l’encrassement de cet espace très étroit pose des problèmes de nettoyage.In addition, the glazing elements delimit with the outer face of the dashboard a small space in between where dust tends to accumulate. However, the clogging of this very narrow space poses cleaning problems.
Le brevet KR20100006914 décrit un tableau de bord de véhicule pourvu d’un combiné équipé d’un écran de projection LCD (ou TFT «Thin Film Transistor») et d’un élément présentant une surface de réflexion vers le conducteur des images projetées par l’écran. Toutefois, ce combiné nécessite un élément réfléchissant distinct et rapporté et ne permet donc pas la projection directe sur la planche de bord.Patent KR20100006914 describes a vehicle dashboard provided with a handset equipped with an LCD projection screen (or TFT " Thin Film Transistor ") and an element having a surface for reflecting images projected by the driver towards the driver. 'screen. However, this handset requires a separate and attached reflective element and therefore does not allow direct projection onto the dashboard.
En outre, le mode de réalisation de cet élément et la nature du matériau constituant la surface réfléchissante ne sont pas précisés.Furthermore, the embodiment of this element and the nature of the material constituting the reflecting surface are not specified.
Dans ce contexte, l’invention vise à résoudre les problèmes techniques posés par les combinés de l’art antérieur en proposant de remplacer les éléments de vitrage qui sont habituellement rapportés et montés sur la planche de bord sous l’écran de projection par un matériau polymère transparent et réfléchissant directement coulé sur la planche de bord.In this context, the invention aims to solve the technical problems posed by the handsets of the prior art by proposing to replace the glazing elements which are usually added and mounted on the dashboard under the projection screen by a material transparent and reflective polymer cast directly on the dashboard.
Ce but est atteint au moyen d’un combiné numérique pour véhicule automobile comprenant un écran de projection monté sur la planche de bord du véhicule en vis à vis d’un élément réfléchissant, caractérisé en ce que ledit élément réfléchissant comprend un revêtement de la planche de bord avec un matériau polymère transparent laissant apparaître le décor superficiel de ladite planche à l’extinction de l’écran de projection.This object is achieved by means of a digital handset for a motor vehicle comprising a projection screen mounted on the dashboard of the vehicle opposite a reflecting element, characterized in that the said reflecting element comprises a coating of the board edge with a transparent polymer material revealing the surface decoration of said board when the projection screen goes out.
Selon une caractéristique avantageuse du combiné de l’invention, l’écran de projection est un écran à cristaux liquides monté horizontalement au-dessus dudit revêtement réfléchissant en matériau polymère.According to an advantageous characteristic of the handset of the invention, the projection screen is a liquid crystal screen mounted horizontally above said reflective coating made of polymer material.
Selon une autre caractéristique de l’invention, la face extérieure dudit revêtement réfléchissant présente un taux de réflexion de la lumière d’au moins 35%.According to another feature of the invention, the outer face of said reflective coating has a light reflection rate of at least 35%.
Selon encore une autre caractéristique, l’épaisseur du revêtement réfléchissant est comprise entre 0,4mm et 2,5mm.According to yet another characteristic, the thickness of the reflective coating is between 0.4 mm and 2.5 mm.
De préférence, le matériau polymère est choisi parmi les résines ou les vernis époxy, les résines polyester transparentes, les colles du type « Crystal Clear ».Preferably, the polymer material is chosen from epoxy resins or varnishes, transparent polyester resins, adhesives of the “Crystal Clear” type.
Dans le cas où le revêtement transparent est constitué d’un vernis transparent, ce dernier aura une épaisseur de quelques microns.In the case where the transparent coating consists of a transparent varnish, the latter will have a thickness of a few microns.
Selon encore une variante de réalisation, le revêtement réfléchissant s’étend sur la planche de bord selon des dimensions au moins égales à celles de l’écran de projection.According to yet another variant embodiment, the reflective coating extends over the dashboard along dimensions at least equal to those of the projection screen.
De préférence, le revêtement réfléchissant affleure la face supérieure de la planche de bord.Preferably, the reflective coating is flush with the upper face of the dashboard.
Un autre objet de l’invention est un procédé de fabrication du combiné précédemment défini, caractérisé en ce qu’on effectue le dépôt du revêtement polymère réfléchissant au moins sur la surface de la planche de bord située en vis-à-vis de l’écran de projection.Another object of the invention is a method of manufacturing the handset defined above, characterized in that the reflective polymer coating is deposited at least on the surface of the dashboard located opposite the projection screen.
Selon une caractéristique du procédé, on coule le matériau polymère directement sur la planche de bord à l’intérieur d’un cadre rigide amovible préalablement fixé sur ladite planche.According to one characteristic of the process, the polymer material is poured directly onto the dashboard inside a removable rigid frame previously fixed to said board.
Encore un autre objet de l’invention est un véhicule automobile équipé d’un combiné numérique de projection présentant les caractéristiques définies ci-dessus.Yet another object of the invention is a motor vehicle equipped with a digital projection handset having the characteristics defined above.
Le combiné numérique de l’invention intègre une zone de réflexion réalisée in situ, directement sur la face extérieure de la planche de bord. Par conséquent, le combiné de l’invention s’affranchit d’un écran de réflexion rapporté avec des éléments de fixation complexes et s’adapte ainsi parfaitement à tous profils et géométries de planches de bord.The digital handset of the invention incorporates a reflection zone produced in situ, directly on the exterior face of the dashboard. Consequently, the handset of the invention does away with a reflective screen added with complex fixing elements and thus adapts perfectly to all profiles and geometries of dashboards.
En outre, le combiné de l’invention n’est pas sujet à l’encrassement puisqu’il n’existe plus d’espace intercalaire entre la surface de réflexion et la planche de bord.In addition, the handset of the invention is not subject to fouling since there is no longer any space between the reflection surface and the dashboard.
Par ailleurs, le décor de la planche reste apparent lorsque le combiné est éteint et est donc particulièrement bien mis en valeur de même que le style de la planche puisqu’il n’apparaît pas de discontinuité de profil.In addition, the decoration of the board remains visible when the handset is switched off and is therefore particularly well highlighted, as is the style of the board since there is no profile discontinuity.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées et détaillées ci-après.Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the description which follows, with reference to the appended figures detailed below.
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.For greater clarity, identical or similar elements are identified by identical reference signs in all the figures.
Naturellement, les modes de mise en œuvre du procédé de l’invention illustrés par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatifs. Il est explicitement prévu que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres.Naturally, the modes of implementation of the method of the invention illustrated by the figures presented above and described below, are given only by way of non-limiting examples. It is explicitly provided that it is possible to propose and combine different modes to propose others.
L’invention s’intéresse à la mise à disposition du conducteur et/ou des passagers d’informations diverses portant aussi bien sur le fonctionnement du véhicule (vitesse, régime moteur, niveau de carburant, …) que sur des paramètres extérieurs au véhicule (température extérieure, heure, temps de trajet, cartographie, GPS, …).The invention is concerned with providing the driver and/or passengers with various information relating both to the operation of the vehicle (speed, engine speed, fuel level, etc.) and to parameters external to the vehicle ( outside temperature, time, travel time, cartography, GPS, etc.).
En particulier, l’invention concerne le domaine de l’affichage d’informations sur la planche de bord 1 d’un véhicule automobile au moyen d’un combiné numérique fonctionnant par projection d’images dit aussi « combiné projeté ».In particular, the invention relates to the field of the display of information on the dashboard 1 of a motor vehicle by means of a digital handset operating by projection of images also called “projected handset”.
Plus précisément, ce combiné comprend, de manière traditionnelle et comme illustré par les figures 1 et 2, un écran 2 à cristaux liquides monté sous une voûte 11 solidaire de la planche de bord 1. L’écran 2 est couplé à un processeur graphique (non représenté) et est destiné à projeter les images émises par le processeur sur un élément 3 en vis-à-vis assurant la réflexion de ces images dans le champ de vision du conducteur et/ou des passagers, dans les directions des flèches présentées sur la figure 1.More precisely, this handset comprises, in a traditional manner and as illustrated by FIGS. 1 and 2, a liquid crystal screen 2 mounted under a vault 11 secured to the dashboard 1. The screen 2 is coupled to a graphics processor ( not shown) and is intended to project the images emitted by the processor onto an element 3 opposite ensuring the reflection of these images in the field of vision of the driver and/or passengers, in the directions of the arrows presented on Figure 1.
Pour des raisons pratiques, l’écran de projection 2 est monté horizontalement sur la planche de bord 1 du véhicule au-dessus et à distance de l’élément réfléchissant 3. Cette distance est généralement comprise entre 10cm et 15 cm.For practical reasons, the projection screen 2 is mounted horizontally on the dashboard 1 of the vehicle above and at a distance from the reflective element 3. This distance is generally between 10 cm and 15 cm.
Selon l’invention, l’élément réfléchissant 3 comprend un revêtement 31 de la planche de bord 1 obtenu par dépôt d’une couche d’un matériau polymère transparent. Cette couche assure alternativement la réflexion des images projetées par l’écran 2 lors du fonctionnement du combiné et la vision des motifs 10 du décor superficiel de la planche de bord 1 après extinction du combiné et de l’écran de projection 2. Ces motifs 10 peuvent tout aussi bien être formés en reliefs ou seulement en surface.According to the invention, the reflective element 3 comprises a coating 31 of the dashboard 1 obtained by depositing a layer of a transparent polymer material. This layer alternately ensures the reflection of the images projected by the screen 2 during operation of the handset and the vision of the patterns 10 of the surface decoration of the dashboard 1 after the handset and the projection screen 2 have been switched off. These patterns 10 can equally well be formed in relief or only on the surface.
Toujours selon l’invention, il est prévu que la face extérieure du revêtement réfléchissant 31 soit brillante. Plus précisément, le caractère brillant de ce revêtement est caractérisé par un taux de réflexion de la lumière d’au moins 35%.Still according to the invention, provision is made for the outer face of the reflective coating 31 to be shiny. More specifically, the glossy character of this coating is characterized by a light reflection rate of at least 35%.
L’épaisseur de la couche de revêtement réfléchissant 31 est, de préférence, comprise entre 0,4mm et 2,5mm. Sans sortir du cadre de l’invention, il serait possible de réaliser l’élément réfléchissant en recouvrant au moins la zone de la planche en regard de l’écran de projection 2 par un revêtement constitué d’un vernis transparent ayant une épaisseur de quelques microns.The thickness of the reflective coating layer 31 is preferably between 0.4mm and 2.5mm. Without departing from the scope of the invention, it would be possible to produce the reflecting element by covering at least the area of the board facing the projection screen 2 with a coating consisting of a transparent varnish having a thickness of a few microns.
Dans ces conditions, le matériau polymère présentant les propriétés optiques et mécaniques recherchées et définies ci-dessus sera choisi, par exemple, parmi les polymères suivants ; les résines ou vernis époxy, les résines polyester transparentes, des colles du type « Crystal Clear » (commercialisées par la société 3M).Under these conditions, the polymer material exhibiting the optical and mechanical properties sought and defined above will be chosen, for example, from the following polymers; epoxy resins or varnishes, transparent polyester resins, adhesives of the “Crystal Clear” type (marketed by the company 3M).
Le revêtement réfléchissant 31 s’étend sur la planche de bord 1 selon des dimensions au moins égales à celles de l’écran de projection 2 et, selon une variante de réalisation de l’invention, le revêtement pourrait même s’étendre sur toute la surface extérieure de la planche de bord.The reflective coating 31 extends over the dashboard 1 according to dimensions at least equal to those of the projection screen 2 and, according to a variant embodiment of the invention, the coating could even extend over the entire outer surface of the dashboard.
Le cas échéant, le processeur graphique couplé à l’écran de projection 2 sera doté d’un logiciel assurant le réglage de l’image projetée pour restituer au conducteur, via la réflexion sur la zone réfléchissante 3, une image pleine et nette.If necessary, the graphics processor coupled to the projection screen 2 will be equipped with software ensuring the adjustment of the projected image to restore to the driver, via the reflection on the reflective zone 3, a full and clear image.
Selon une autre variante non représentée, le revêtement réfléchissant affleure la face supérieure de la planche de bord, c’est-à-dire, qu’il recouvre localement (ou intégralement) la face extérieure de la planche sans discontinuité.According to another variant not shown, the reflective coating is flush with the upper face of the dashboard, that is to say, it covers locally (or completely) the outer face of the board without interruption.
Le procédé de fabrication du combiné numérique de l’invention consiste à effectuer le dépôt du revêtement polymère 3 au moins sur la surface de la planche de bord 1 située en vis-à-vis de l’écran de projection 2.The method of manufacturing the digital handset of the invention consists in depositing the polymer coating 3 at least on the surface of the dashboard 1 located opposite the projection screen 2.
A cet effet, on coule le matériau polymère directement sur la planche de bord 1 à l’intérieur d’un cadre rigide amovible (non représenté) préalablement fixé sur la planche à l’emplacement choisi et enlevé après séchage du revêtement. Ce cadre permet d’éviter les effets inesthétiques résultant d’un éventuel fluage non maîtrisé du polymère en dehors de la zone de réflexion sélectionnée.To this end, the polymer material is poured directly onto the dashboard 1 inside a removable rigid frame (not shown) previously fixed to the board at the chosen location and removed after the coating has dried. This framework makes it possible to avoid the unsightly effects resulting from a possible uncontrolled creep of the polymer outside the selected reflection zone.
Dans le cas où certains motifs 10 du décor de la planche de bord 1 sont en reliefs, le matériau polymère viendra, soit combler les cavités, soit enrober les saillies de la planche correspondant à ces motifs.In the case where certain patterns 10 of the decoration of the dashboard 1 are in relief, the polymer material will either fill the cavities or coat the projections of the board corresponding to these patterns.
Une variante de réalisation consiste à appliquer un vernis réfléchissant sur l’intégralité de la surface extérieure de la planche de bord 1.A variant embodiment consists in applying a reflective varnish to the entire outer surface of the dashboard 1.
Une autre variante consisterait à effectuer un traitement de surface de la planche de bord, par exemple, avec des produits de glaçage en vue d’obtenir les propriétés de brillance et de transparence recherchées.Another variant would consist of carrying out a surface treatment of the dashboard, for example, with glazing products in order to obtain the desired gloss and transparency properties.
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