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Effleurer le décor pour obtenir une commande

JEAN-FRANÇOIS PREVÉRAUD
Effleurer le décor pour obtenir une commande

Omar Ben Abdelaziz Lauréat 2015 du Trophée de l'ingénieur pour le design

© Stéphanie Jayet

Lauréat 2015 du Trophée de l'ingénieur pour le design

Supprimer tous les boutons et se servir de l'habillage intérieur d'une voiture comme interface utilisateur. Un rêve de designer que Faurecia rend possible en intégrant des commandes piézoélectriques dans l'épaisseur des pièces de décoration.

Les designers automobiles ont souvent des idées simples qui compliquent la tâche des ingénieurs chargés de les matérialiser. Ainsi chez l'équipementier automobile Faurecia cherche-t-on à transformer toutes les pièces de l'habillage intérieur d'un véhicule en commandes au service des passagers ou du conducteur, renvoyant les traditionnels boutons à la préhistoire de l'automobile. Il suffirait ainsi par exemple d'effleurer une zone de la planche de bord pour faire varier le volume sonore de la radio, modifier la climatisation ou changer l'ambiance lumineuse de l'habitacle.

« Un tel projet était déjà en cours pour les pièces en matière plastique lorsque je suis arrivé, mais on m'a demandé fin 2014 d'aller plus loin en apportant ces fonctionnalités aux matériaux actuellement en vogue dans les décors automobiles tels l'aluminium, le bois ou le tissu de carbone », explique Omar Ben Abdelaziz, responsable projet innovation dans la division Systèmes Intérieurs de Faurecia.

Une technologie de détection capacitive avait été utilisée, mais elle ne pouvait s'adapter aux revêtements métalliques. De plus, il fallait pouvoir rétroéclairer les zones tactiles et donner une information en retour à l'utilisateur. « Nous avons alors envisagé plusieurs solutions, tant pour la détection que pour l'éclairage ou le retour d'information. En tenant bien entendu compte des contraintes d'intégration, d'industrialisation et de coût propres au domaine automobile ». De fait, des technologies de détection infrarouge, résistive, capacitive et piézoélectrique ont été évaluées, tout comme des micromoteurs, des solénoïdes et des actionneurs piézoélectriques pour le retour d'effort.

Le piézoélectrique s'est vite imposé car capable d'assurer à la fois les fonctions de détection et d'information. Faurecia qui ne maîtrisait pas cette technologie s'est alors mis en quête de partenaires pour l'aider à l'intégrer dans ses produits. Après étude et de multiples essais les ingénieurs de Faurecia ont créé une architecture de produit qui répond aux attentes des designers.

Les modules de commande sont constitués d'une feuille de décor, microperforée pour le rétro-éclairage, correspondant à l'aspect que l'on souhaite offrir à l'utilisateur. Il peut s'agir d'aluminium ou de tout autre métal, de bois, de tissu de carbone, de plastique, etc. L'épaisseur de cette feuille varie en fonction de la nature du matériau. Elle est par exemple de 0,3 à 0,4 mm dans le cas de l'aluminium. On surmoule au dos de cette feuille de décor une couche de polycarbonate de 1 à 1,5 mm qui sert de guide de lumière pour éclairer sélectivement les touches souhaitées. Puis l'on place les composants piézoélectriques qui sont soit imprimés sur un film souple, soit constitués de disques rigides superposés. « Chacune des fabrications présente des avantages et des inconvénients, le choix sera donc très dépendant de l'application envisagée », explique l'ingénieur. Enfin une plaque de matière plastique chargée en fibres de verre ferme le boîtier ainsi constitué et sert à l'assemblage par clipsage sur le composant que l'on souhaite équiper. Le tout mesure moins de 10 mm d'épaisseur et porte le nom de DecoControl.

Une planche de bord avec de multiples zones de commande

Lors de l'utilisation, le très léger enfoncement de la touche, qui nécessite un effort de l'ordre de 2 newtons, excite le composant piézoélectrique qui émet un signal électrique. Le système de commande renvoie alors à la touche un courant électrique qui génère une vibration, informant l'utilisateur de la prise en compte de son action.

« L'avantage de cette technologie de fabrication est d'être directement intégrable dans une pièce telle qu'une planche de bord. Il suffit de placer la feuille de décor au fond du moule, puis de surmouler localement le guide de lumière, les composants piézoélectriques et finalement la plaque de fermeture, avant d'injecter la matière plastique destinée à former la planche de bord moussée ». On peut ainsi envisager de doter une planche de bord de multiples zones de commande, en plus ou moins grand nombre en fonction du niveau d'équipement, et de les doter de décors variant suivant les niveaux de finition.

L'ensemble de cette technologie et de ses process de fabrication est actuellement en cours de validation industrielle et plusieurs prototypes fonctionnels ont déjà été présentés aux constructeurs automobiles qui ont montré un fort intérêt. Outre la nouveauté technologique, leurs designers y voient une liberté supplémentaire pour concevoir des habitacles toujours plus conviviaux.

« Les retours que nous avons des constructeurs nous font espérer que nous allons commencer à travailler sur des projets de véhicules destinés à être commercialiser dans les six prochains mois », conclut Omar Ben Abdelaziz.

PRIX DE L'INGÉNIEUR POUR LE DESIGN

OMAR BEN ABDELAZIZ est passionné depuis l'enfance par la mécanique, il sort major de la première promotion de DUT en mécatronique automobile créée en Tunisie. Il obtient ensuite un diplôme d'ingénieur à Sousse, puis un Master 2 en systèmes mécatroniques à l'Université de technologie de Compiègne (UTC). Embauché avant la fin de son stage chez Faurecia, il devient à moins de 30 ans responsable du projet DecoControl.

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