WO2017017268A1 - Damping device, and haptic feedback method and device for motor vehicle - Google Patents

Damping device, and haptic feedback method and device for motor vehicle Download PDF

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WO2017017268A1
WO2017017268A1 PCT/EP2016/068225 EP2016068225W WO2017017268A1 WO 2017017268 A1 WO2017017268 A1 WO 2017017268A1 EP 2016068225 W EP2016068225 W EP 2016068225W WO 2017017268 A1 WO2017017268 A1 WO 2017017268A1
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damping member
damping
haptic feedback
touch
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Stéphane Vanhelle
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    • G06F2203/04105—Pressure sensors for measuring the pressure or force exerted on the touch surface without providing the touch position

Definitions

  • the present invention relates to a damping device.
  • the invention also relates to a haptic feedback device for a motor vehicle generating a haptic feedback to a user in response to a touch on a touch interface.
  • the invention also relates to a haptic feedback control method.
  • multi-function touchscreen control interfaces are increasingly used to control electrical or electronic systems, such as an air conditioning system, an audio system or a navigation system.
  • Such interfaces can be associated with a display screen and allow navigation in drop-down menus.
  • the haptic feedback is generally obtained by the action of a vibratory actuator attached to the touch screen, controlled to vibrate the touch screen in response to contact with the surface.
  • capacitive touch panels consist of elements that are configured to have a rigidity that does not deform when pressed. However, the capacitive touch panels do not detect the pressing force with which the user presses on the surface. This information may be useful in some cases to better interpret the user's commands.
  • the resistive touch panels also do not allow access to the information of the user's pressing force without requiring the use of complex resistive sensors having several superposed resistive layers.
  • An object of the present invention is to provide a haptic feedback device with improved tactile interface.
  • the subject of the present invention is a damping device comprising a damping member comprising a flexible element capable of damping vibrations in a compression direction, characterized in that the damping device further comprises a sensor configured for measuring a parameter representative of a force exerted on the damping member in the compression direction, the sensor being carried by the damping member. According to one or more characteristics of the damping device, taken alone or in combination,
  • the sensor is at least partially housed in the damping member
  • the senor is a resistive or piezoelectric type force sensor or a displacement sensor of capacitive or inductive type
  • the damping member has a hardness of between 20 and 70 shore A
  • the damping member comprises a variable resistance material as a function of the pressure loaded with conductive particles, the sensor being a resistive type force sensor comprising electrical contacts arranged on either side of the damping member in the direction of compression, for the measurement of an ohmic resistance of the damping member,
  • the damping device comprises a fastener passing through the damping member.
  • the invention also relates to a haptic feedback device for a motor vehicle comprising:
  • a moving part comprising:
  • a touch interface comprising at least one touch sensor for detecting at least one contact of a user on the surface of the touch interface
  • At least one damping device comprising a damping member interposed between the touch interface and the fixed part, for connecting the mobile part to the fixed part,
  • the damping device further comprises a sensor configured to measure a parameter representative of a pressing force exerted by a user on the touch interface carried by the damping member.
  • the haptic feedback device has a greater compactness.
  • the integration of the sensor in the haptic feedback device is facilitated.
  • the senor is at least partially housed in the damping member.
  • the haptic feedback device comprises a haptic feedback unit connected to the sensor and to the vibratory actuator, the haptic feedback unit being configured to control the vibratory actuator as a function of the displacement of the tactile interface. and / or the bearing force measured by the sensor.
  • the measurement of the support force and / or the displacement of the moving part towards the fixed part makes it possible to control the haptic feedback as a function of the pressing force exerted by the user. It is thus possible to parameterize the haptic feedback as a function of the pressing force exerted on the tactile interface.
  • the damping member has a hardness of between 20 and 70 shore A. This limits the travel path of the moving part relative to the fixed part, while ensuring the vibration damping function. Indeed, it has been found that a depression that is not perceptible by a user allows the haptic feedback device to appear superior quality while ensuring vibration damping functions.
  • the damping device comprises a fixing member for fixing the mobile part to the fixed part through the damping member,
  • the senor is a force sensor interposed between the damping member and the movable part, comprising a first part in contact with the damping member and a second part in contact with the moving part,
  • the senor is a force sensor interposed between the fixed part and the damping member, comprising a first part in contact with the fixed part and a second part in contact with the damping member,
  • the senor is a displacement sensor interposed between the fixed part and the mobile part, comprising a first part in contact with the fixed part and a second part in contact with the moving part,
  • the senor is a resistive or piezoelectric type force sensor or a displacement sensor of capacitive or inductive type
  • the damping member comprises a variable resistance material as a function of pressure, charged with conductive particles
  • the sensor being a resistive type force sensor comprising electrical contacts arranged on either side of the damping member for the measuring an ohmic resistance of the damping member between the fixed part and the mobile part
  • the touch interface furthermore comprises a display screen disposed beneath the touch sensor and the touch sensor is transparent
  • the display screen is fixed by gluing to the touch sensor
  • the touch sensor is a capacitive sensor and the haptic feedback device comprises a contact plate arranged on the capacitive sensor.
  • the invention also relates to a haptic feedback control method of a haptic feedback device for a motor vehicle as described above, characterized in that the vibratory actuator is piloted to generate a haptic feedback as a function of the force and / or displacement of the touch interface measured by the sensor.
  • the vibratory actuator is piloted to generate a haptic feedback when the support force and / or the measured displacement is greater than a trigger threshold.
  • the programming of the haptic feedback according to trigger thresholds makes it possible in particular to differentiate the user's finger walk on the touch interface, the support intentionally made to activate or select a command for example. It also avoids unwanted generation of haptic feedback that may occur in response to an involuntary touch of the touch interface.
  • FIG. 1 represents a schematic view of a first example of a haptic feedback device for a motor vehicle
  • FIG. 2 represents a schematic view of a second example of a haptic feedback device
  • FIG. 3 represents an enlarged schematic view in section of a damping device
  • FIG. 4 represents an enlarged schematic view in section of a damping device according to another embodiment
  • FIG. 5 is an enlarged schematic view in section of a damping device according to another embodiment.
  • FIG. 6 is an enlarged schematic view in section of a device damping according to another embodiment.
  • FIG. 3 represents a damping device 5 intended to connect a mobile part 2 to a fixed part 3.
  • the damping device 5 comprises a damping member 8 and a sensor 15 configured to measure a parameter representative of a pressing force P exerted on the damping member 8 in the compression direction Z.
  • the damping member 8 comprises a flexible element such as a pad of silicone, elastomer or rubber, working in compression to damp vibrations in a direction of compression Z.
  • the hardness of the damping member 8 is preferably between 20 and 70 shore A, such as 30 shA on average, which makes it possible to compress the damping member 8 over a distance of the order of 0.2 millimeters for a support force P of 2.5N.
  • the diameter of the cylindrical stud of the flexible element of the damping member 8 is for example between 6 and 10 millimeters.
  • the sensor 15 is carried by the damping member 8.
  • the parameter representative of a pressing force P exerted on the damping member 8 in the compression direction Z measured by the sensor 15 may be the pressing force P exerted on the movable part 2 connected to the fixed part 3 by the damping device 5 in the compression direction Z or may be the displacement of the mobile part 2 with respect to the fixed part 3.
  • the sensor 15 may be a resistive or piezoelectric type force sensor or a displacement sensor of the capacitive or inductive type.
  • the sensor 15 is for example fixed by gluing to the damping member 8. It is for example fixed to one end of the damping member 8 or it can be at least partially housed in the damping member 8.
  • the damping member 8 comprises a variable resistance material as a function of the pressure loaded with conductive particles. When pressure is exerted on the material, the conductive particles come closer, which decreases the ohmic resistance of the material.
  • the sensor 15 then comprises electrical contacts arranged on either side of the damping member 8 in the compression direction Z, for measuring the ohmic resistance of the damping member 8.
  • the damping device 5 may further comprise a fastener 11 passing through the damping member 8.
  • the damping device 5 will be described in more detail below with reference to an example of application in a haptic feedback device 1 for a motor vehicle.
  • FIG. 1 represents an exemplary embodiment of a haptic feedback device 1 for a motor vehicle, for example arranged in a dashboard of the vehicle.
  • the haptic feedback device 1 comprises a mobile part 2, a fixed part 3 intended to be fixed to the motor vehicle and at least one damping device 5 comprising a damping member 8 interposed between the mobile part 2 and the fixed part 3.
  • the mobile part 2 comprises a touch interface 6 and at least one vibratory actuator 7 suspended at the touch interface 6, to vibrate the touch interface 6.
  • the vibratory actuator 7 is only attached to the touch interface 6 to which it is held for example by being fixed to a support plate 13 of the touch interface 6, directly or indirectly via intermediate support elements.
  • the mobile part 2 comprising the vibratory actuator 7, the touch sensor 9 and the contact plate 13, is connected to the fixed part 3 via the at least one vibratory damper 8, by a "floating" assembly. In the floating assembly, the vibratory actuator 7 is not fixed to the fixed part 3 as opposed to an "attached" assembly in which it would have been secured to the frame of the fixed part 3.
  • the vibration may be directed in the plane of the touch interface 6 (horizontal plane (X, Y) with reference to the position of the device 1 in FIG. 1) or orthogonal to the plane of the touch interface 6 (in the vertical direction Z in Figure 1), or directed in a combination of two or three directions X, Y, Z.
  • the touch interface 6 comprises at least one touch sensor 9.
  • the touch sensor 9 may for example detect a contact or a movement of the finger of a user on the tactile surface of the touch interface 6, such as a support or a movement of his finger or any other means of activation (for example example a stylus).
  • the touch sensor 9 is for example a capacitive sensor.
  • the capacitive sensor comprises for example an array of electrodes extending over all or part of a support having a flat surface, for example of rectangular and rigid shape.
  • the capacitive sensor comprises a localized capacitive antenna, for example arranged on an electronic card, such as a PCB for "Printed Circuit Board" in English.
  • the electronic card for example carries one or more capacitive sensors arranged in different locations on the surface of the electronic card.
  • the touch interface 6 may further comprise a contact plate 13, rigid, such as a glass or plastic plate, for example with a thickness greater than 0.5 millimeters, arranged on the capacitive sensor and making it possible to provide the desired stiffness at the touch interface 6.
  • the touch surface of the touch interface 6 is thus formed by the surface of the contact plate 13.
  • the touch sensor 9 of the touch interface 6 is a resistive sensor, for example using the FSR technology for "Force Sensing Resistor” in English, that is to say using pressure-sensitive resistors.
  • a contact on the touch interface 6, capacitive or resistive allows a user to select or activate a function, such as a function of the air conditioning system, navigation system, car radio or the scrolling and selecting a choice from a list, such as a phone list.
  • the contact plate 13 covering the capacitive sensor or the protective film covering the resistive sensor may be painted in an opaque color so as to hide the elements arranged behind.
  • the touch interface 6 can then form what is called a touchpad or "touchpad” in English or a push button or "push” in English.
  • the touch interface 6 also comprises a display screen 23, such as a TFT ("Thin-Film Transistor") screen, arranged under the touch sensor 9 of the touch interface 6 so as to form a touch screen ("touchscreen" in English).
  • a display screen 23 such as a TFT ("Thin-Film Transistor") screen
  • the display screen 23 is for example fixed by gluing to the back of a support of the at least one touch sensor 9 detecting a contact of a user on the front panel.
  • the touch interface 6, that is to say the at least one touch sensor 9 and the contact plate 13, are then transparent.
  • the mobile part 2 then comprising the vibratory actuator 7, the screen 23, the touch sensor 9 and the contact plate 13, is thus connected to the fixed portion 3 by means of the at least one damping member 8, forming a floating assembly.
  • the vibration of the touch interface 6 makes it possible to provide a haptic feedback to the user in response to a contact, such as a support or a movement of his finger.
  • the return is said "haptic" because it is noticeable by the touch of the touch interface 6.
  • the vibratory actuator 7 is for example ERM type (for "Eccentric Rotating-Mass” in English) also called “vibrating motor” or feeder motor.
  • the vibratory actuator 7 is of the electromagnetic type. It relies for example on a technology similar to that of the speaker (in English: “Voice-Coil”).
  • the vibratory actuator 7 is for example an LRA (for "Linear Resonant Actuator” in English), also called “linear motor”.
  • the moving part is for example formed by a movable magnet sliding inside a fixed coil or by a movable coil sliding around a fixed magnet, the movable part and the fixed part cooperating by electromagnetic effect.
  • the vibratory actuator 7 is of piezoelectric type.
  • the damping member 8 makes it possible, on the one hand, to damp the vibrations of the mobile part 2 generated by the vibratory actuator 7 by isolating the mobile part 2 from the fixed part 3 and allows on the other hand, to limit the displacement in Z of the movable part 2 towards the fixed part 3.
  • the damping member 8 comprises a flexible element such as a pad of silicone, elastomer or rubber, working in compression.
  • the hardness of the damping member 8 is preferably between 20 and 70 shore A, such as 30 shA on average, which makes it possible to compress the damping member 8 over a distance of the order of 0.2 millimeters for a support force P of 2.5N. This limits the displacement of the movable portion 2 relative to the fixed portion 3, that is to say the displacement of the moving part 2 (in the vertical direction Z in FIG. 1).
  • a displacement as low as possible is associated with a device of good quality by the user and that a perceptible displacement is associated with a low quality device.
  • a depression that is not perceptible by a user therefore allows the haptic feedback device 1 appears superior quality while ensuring vibration damping functions.
  • the diameter of the cylindrical stud of the damping member 8 is for example between 6 and 10 millimeters.
  • the damping member 8 interposed between the mobile part 2 and the fixed part 3 can be fixed, for example by bonding, on the one hand, to the movable part 2, for example to the contact plate 13, directly or indirectly via intermediate support elements, and on the other hand, to the fixed part 3.
  • the damping device 5 also called “silentbloc” also comprises a fixing member 11 for fixing the mobile part 2 to the fixed part 3 through the damping member 8.
  • the fixing member 11 makes it possible to fix the mobile part 2 to the fixed part 3 through the damping member 8.
  • the fixing member 11 serves to keep the moving part 2 in a precise position and ensures the mechanical strength of the moving part 2.
  • the fixing member 11 comprises for example a screw 12, comprising a head 12a surmounting a rod 12b, for fixing the mobile part 2 to the fixed part 3 through the damping member 8.
  • the fastener 11 may also comprise a spacer 24 and a washer 25, for example metal or equivalent rigid material.
  • the spacer 24 has the same height as the damping member 8 after mounting and surrounds the rod 12b of the screw 12.
  • the washer 25 is arranged between the head 12b of the screw 12 and the spacer 24.
  • the washer 25 and the spacer 24 can be made in one piece.
  • the fixing member 11 is fixed to the fixed part 3 and isolated from the moving part 2 by the damping member 8 as shown in FIG. 3 on which the end of the rod 12b of the fastening member 11 is inserted in the fixed part 3. Conversely, the fixing member 11 can be fixed to the movable part 2 and isolated from the fixed part 3 by the damping member 8, the end of the rod 12b of the fixing member 11 then inserted into the movable part 2 (not shown).
  • the pad of the damping member 8 comprises for example a first portion 8b interposed between the movable portion 2 and the fixed portion 3, a second portion 8a interposed between the movable portion 2 and the head 12a of the fastener 11 and a annular groove for the arrangement of the movable part 2.
  • the damping member 8 is for example made in one piece and has an axial central hole for the passage of the rod 12b of the fastener 11. It is also possible for the damping member 8 to overmold the fixing member 11.
  • the haptic feedback device 1 has four damping devices 5 arranged at the four corners of the touch interface 6.
  • the damping device 5 further comprises a sensor 15 configured to measure a parameter representative of a pressing force P exerted by a user on the touch interface 6.
  • the representative parameter may be the pressing force P exerted on touch interface 6 or the moving the movable portion 2 relative to the fixed portion 3 in the direction perpendicular to the plane of the touch interface 6, that is to say in the vertical direction Z in the figures.
  • the sensor 15 may be a resistive or piezoelectric type force sensor or a displacement sensor of the capacitive or inductive type.
  • the sensor 15 is carried by the damping member 8.
  • the sensor 15 is for example fixed by gluing to the damping member 8.
  • Each sensor 15 is for example fixed to one end of the damping member 8 or may be at least partially housed in a damping member 8 associated with the damping device 5.
  • the haptic feedback device 1 also has a greater compactness and the integration of the sensor 15 in the haptic feedback device 1 is facilitated.
  • the haptic feedback device 1 may further comprise a haptic feedback unit 16 connected to the sensor 15 and to the vibratory actuator 7 (FIG. 1).
  • the haptic feedback unit 16 such as a microprocessor or a microcontroller, can be configured to control the vibratory actuator 7 in order to vibrate the touch interface 6 as a function of the force and / or the displacement of the interface Touch 6 measured by the sensor 15.
  • Measuring the displacement of the moving part 2 in depression, that is to say in the vertical direction Z in FIG. 1, or the measurement of the pressing force P exerted by the user on the touch interface 6 allows to control the haptic feedback on this information. It is thus possible to parameterize the haptic feedback as a function of the pressing force P exerted on the tactile interface 6 without transmission of the vibrations of the mobile part 2 to the fixed part 3.
  • a haptic feedback can be generated in response to the detected support, for example when the duration and the force of the support cross a respective threshold while the user's finger is still in contact or when the displacement measurement indicates that the user is releasing his finger from the touch-sensitive interface 6, this determination being able to be performed by measuring a decrease in the pressing force exerted on the touch-sensitive interface 6.
  • the haptic feedback unit 16 can for example define the shape (or shape), the frequency, the phase shift, the amplitude of the acceleration, the duration of the vibration for example in relation to the force of support and / or displacement of the movable part 2 and therefore relative to the pressing force exerted by the user.
  • This dependency is for example a proportional relation or a mathematical law or can be predefined in a correspondence table previously stored in the memory of the haptic return unit 16.
  • the haptic feedback unit 16 can be configured to drive the vibratory actuator 7 in order to generate a haptic feedback only when the displacement and / or the measured force is greater than a trigger threshold.
  • Programming the haptic feedback according to trigger thresholds makes it possible in particular to differentiate the user's finger walk on the touch-sensitive interface 6 from the support intentionally made to activate or select a command for example. It also avoids untimely generations of haptic feedback that could occur by accidental touching of the touch interface 6.
  • the sensor 15 may be a contact sensor or a non-contact sensor. Since the sensor 15 is received in the damping member 8, the vibrations of the mobile part 2 generated by the vibratory actuator 7 are not transmitted to the fixed part 3 by a contact sensor as they are damped by the damping member 8.
  • the senor 15 is a contact sensor, such as a resistive type of force sensor.
  • the resistive type force sensor for example uses FSR technology for "Force Sensing Resistor” in English, that is to say uses resistors sensitive to pressure.
  • the senor operates by contacting two conductive layers for example by the action of the finger. Insulating and transparent pads maintain a gap between the layers. Pressing on the touch surface produces a slight depression of the upper layer which comes into contact with the lower conductive layer. The local contact of the two conductive layers causes a modification of the applied electric current.
  • the contact sensor comprises flexible semiconductor layers sandwiched between for example a conductive layer and a resistive layer.
  • a conductive layer By exerting pressure or slipping on the FSR layer, its ohmic resistance decreases allowing, by applying a suitable voltage, to measure the pressure applied.
  • the contact sensor is a piezoelectric type force sensor.
  • the piezoelectric force sensor uses the piezoelectric effect to detect a change in force.
  • the piezoelectric sensor comprises for example a piezoelectric material disposed between two metal electrodes. The force exerted on the sensor produces an electrical charge across the electrodes, which can be measured and is proportional to the applied force.
  • the senor 15 is a non-contact displacement sensor of capacitive type (also called proximity sensor).
  • the capacitive displacement sensor uses the capacitive effect to detect a variation of distances.
  • the capacitive displacement sensor can be realized by a disk-shaped electrode called "capacitive antenna".
  • the capacitive antenna forms a capacitor with a remotely located conductive target element.
  • the capacitance between the capacitive antenna and the conductive target element is changed.
  • the non-contact sensor is an inductive type displacement sensor, such as a variable reluctance inductive sensor or an eddy current inductive sensor.
  • Inductive sensors produce a magnetic field for detecting the displacement of a conductive object in the magnetic field produced.
  • the variable reluctance inductive sensor comprises a permanent magnet placed inside a coil.
  • the magnetic reluctance of the circuit (capacity of a circuit to oppose the input of a magnetic field) varies, and allows the creation of a current in the coil .
  • Inductive eddy current sensors produce an oscillating magnetic field.
  • these different embodiments of the sensor 15 may be associated with a particular arrangement in the damping member 8.
  • the sensor 15 is a force sensor interposed between the damping member 8 and the moving part 2.
  • the force sensor comprises a first part in contact with the damping member 8 and a second part in contact with the movable part 2.
  • the first and second parts of the sensor in contact with the damping member 8 and the movable part 2 may be the two facing conductive layers separated by the pads. the conductive layer and the resistive layer sandwiching the semi- conductive.
  • the parts of the sensor in contact with the damping member 8 and the movable part 2 may be the metal electrodes.
  • the user moves or presses his finger on the contact plate 13 of the touch interface 6 for example to select or activate a function (arrow P in Figure 3).
  • the touch sensor 9 of the touch interface 6 detects this contact and can determine its position in X, Y to execute the corresponding command.
  • the pressing force P which is exerted by the user on the touch interface 6 is measured by the force sensor in contact with the mobile part 2.
  • the haptic feedback unit 16 connected to the force sensor and to the vibratory actuator 7, then drives the vibratory actuator 7 in order to vibrate the touch interface 6, for example only in the case where the displacement measured is greater than one. trigger point.
  • the generated vibration provides a haptic feedback to the user perceptible by his finger in contact with the touch interface 6.
  • the frequency and / or acceleration of the generated vibration can also for example be modulated according to the measured displacement and therefore depending on the user pressing pressure on the touch interface 6.
  • haptic feedback device 1 it is possible to parameterize the haptic feedback as a function of the pressing force P exerted on the touch interface 6 so that it is better representative of the user's intention. .
  • This representative measurement of the pressing force P exerted on the touch interface 6 produced with an extremely low displacement of the touch interface 6 increases the perceived quality of the haptic feedback device 1.
  • the integration of the sensor 15 in the damping member 8 provides access to the information of the pressing force P exerted on the touch interface 6 without transmitting the vibrations of the movable part 2 to the fixed part 3.
  • the sensor 15 is a force sensor interposed between the fixed part 3 and the damping member 8.
  • the force sensor comprises a first part in contact with the fixed part 3 and a second part in contact with the damping member 8.
  • the pressing force P which is exerted by the user on the touch interface 6 slightly compresses the damping member 8 located between the mobile part 2 and the fixed part 3, thus transmitting the pressing force P exerted to the force sensor through the damping member 8.
  • the senor 15 is a displacement sensor interposed between the fixed part 3 and the mobile part 2.
  • the displacement sensor comprises a first part in contact with the fixed part 3 and a second part. part in contact with the moving part 2.
  • the two parts of the sensor in contact with the fixed part 3 and the movable part 2 may be respectively the electrode and the conductive target element.
  • the conductive target element may be a metallized surface, such as an aluminum coating.
  • the gap between the first and second parts of the capacitive displacement sensor is filled with air (non-contact sensor). It is for example formed by a notch formed laterally in the damping member 8.
  • the two parts of the sensor in respective contact with the fixed part 3 and the movable part 2 may be respectively the permanent magnet and the coil.
  • the displacement of the mobile part 2 towards the fixed part 3 caused by the pressing force P which is exerted by the user on the touch interface 6, is measured by the displacement sensor.
  • the vibration generated back on the touch interface 6 is not transmitted by the displacement sensor to the fixed part 3 since the displacement sensor is contactless.
  • the damping member 8 comprises a variable resistance material as a function of pressure, loaded with conductive particles.
  • the material is, for example, a variable resistance silicone loaded with metal nanoparticles. When pressure is exerted on the material, the conductive particles are brought closer, which reduces the resistance of the material.
  • the sensor 15 is then a resistive-type force sensor comprising electrical contacts arranged on either side of the damping member 8 for measuring an ohmic resistance of the damping member 8 between the fixed part 3 and the moving part 2.

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Abstract

The invention relates to a damping device (5) comprising a damping body (8) comprising a flexible element that can dampen vibrations in a direction of compression (Z), characterised in that the damping device (5) also comprises a sensor (15) designed to measure a parameter representing a force exerted on the damping body (8) in the direction of compression (Z), the sensor (15) being supported by the damping body (8). The invention also relates to a haptic feedback device (1) for a motor vehicle, and to a haptic feedback control method.

Description

DISPOSITIF D'AMORTISSEMENT, DISPOSITIF ET PROCEDE DE RETOUR HAPTIQUE POUR VEHICULE  DAMPING DEVICE, HAPTIC RETURN DEVICE AND METHOD FOR VEHICLE
AUTOMOBILE  AUTOMOBILE
La présente invention concerne un dispositif d'amortissement. L'invention concerne aussi un dispositif de retour haptique pour véhicule automobile générant un retour haptique à un utilisateur en réponse à un contact sur une interface tactile. L'invention concerne également un procédé de contrôle de retour haptique.  The present invention relates to a damping device. The invention also relates to a haptic feedback device for a motor vehicle generating a haptic feedback to a user in response to a touch on a touch interface. The invention also relates to a haptic feedback control method.
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 peuvent être associées à un écran d'affichage et permettre une navigation dans des menus déroulants.  In the automotive field, multi-function touchscreen control interfaces are increasingly used to control electrical or electronic systems, such as an air conditioning system, an audio system or a navigation system. Such interfaces can be associated with a display screen and allow navigation in drop-down menus.
Afin de restituer une information par retour mécanique confirmant à l'utilisateur un contact sur la dalle tactile similaire au retour d'un système mécanique, on prévoit la génération d'un retour haptique comme rétroaction à l'utilisateur. Le retour haptique est généralement obtenu par l'action d'un actionneur vibratoire fixé à la dalle tactile, piloté pour faire vibrer la dalle tactile en réponse à un contact de la surface.  In order to restore information by mechanical feedback confirming to the user a contact on the touch screen similar to the return of a mechanical system, it is expected the generation of a haptic feedback as feedback to the user. The haptic feedback is generally obtained by the action of a vibratory actuator attached to the touch screen, controlled to vibrate the touch screen in response to contact with the surface.
II existe plusieurs types de dalles tactiles, les plus courantes étant les dalles tactiles résistives et les dalles tactiles capacitives. Contrairement aux dalles tactiles résistives, les dalles tactiles capacitives sont constituées d'éléments configurés pour qu'elles présentent une rigidité telle qu'elles ne se déforment pas lorsque l'on appuie dessus. Cependant, les dalles tactiles capacitives ne permettent pas de détecter la force d'appui avec laquelle l'utilisateur appuie sur la surface. Cette information peut être utile dans certains cas pour mieux interpréter les commandes de l'utilisateur. Les dalles tactiles résistives ne permettent pas non plus d'accéder à l'information de la force d'appui exercée par l'utilisateur sans nécessiter l'utilisation de capteurs résistifs complexes, présentant plusieurs couches résistives superposées.  There are several types of touchscreens, the most common being resistive touchscreens and capacitive touchscreens. Unlike resistive touch panels, capacitive touch panels consist of elements that are configured to have a rigidity that does not deform when pressed. However, the capacitive touch panels do not detect the pressing force with which the user presses on the surface. This information may be useful in some cases to better interpret the user's commands. The resistive touch panels also do not allow access to the information of the user's pressing force without requiring the use of complex resistive sensors having several superposed resistive layers.
Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de retour haptique à interface tactile amélioré.  An object of the present invention is to provide a haptic feedback device with improved tactile interface.
A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif d'amortissement comportant un organe amortisseur comportant un élément souple susceptible d'amortir des vibrations dans une direction de compression, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement comporte en outre un capteur configuré pour mesurer un paramètre représentatif d'une force exercée sur l'organe amortisseur dans la direction de compression, le capteur étant porté par l'organe amortisseur. Selon une ou plusieurs caractéristiques du dispositif d'amortissement, prise seule ou en combinaison, For this purpose, the subject of the present invention is a damping device comprising a damping member comprising a flexible element capable of damping vibrations in a compression direction, characterized in that the damping device further comprises a sensor configured for measuring a parameter representative of a force exerted on the damping member in the compression direction, the sensor being carried by the damping member. According to one or more characteristics of the damping device, taken alone or in combination,
- le capteur est au moins partiellement logé dans l'organe amortisseur, the sensor is at least partially housed in the damping member,
- le capteur est un capteur de force de type résistif ou piézoélectrique ou un capteur de déplacement de type capacitif ou inductif , the sensor is a resistive or piezoelectric type force sensor or a displacement sensor of capacitive or inductive type,
- l'organe amortisseur présente une dureté comprise entre 20 et 70 shore A, the damping member has a hardness of between 20 and 70 shore A,
- l'organe amortisseur comporte un matériau à résistance variable en fonction de la pression chargé de particules conductrices, le capteur étant un capteur de force de type résistif comprenant des contacts électriques agencés de part et d'autre de l'organe amortisseur dans la direction de compression, pour la mesure d'une résistance ohmique de l'organe amortisseur, the damping member comprises a variable resistance material as a function of the pressure loaded with conductive particles, the sensor being a resistive type force sensor comprising electrical contacts arranged on either side of the damping member in the direction of compression, for the measurement of an ohmic resistance of the damping member,
- le dispositif d'amortissement comporte un organe de fixation passant à travers l'organe amortisseur.  - The damping device comprises a fastener passing through the damping member.
L'invention a aussi pour objet un dispositif de retour haptique pour véhicule automobile comportant :  The invention also relates to a haptic feedback device for a motor vehicle comprising:
- une partie mobile comprenant :  a moving part comprising:
- une interface tactile comportant au moins un capteur tactile pour détecter au moins un contact d'un utilisateur sur la surface de l'interface tactile, et a touch interface comprising at least one touch sensor for detecting at least one contact of a user on the surface of the touch interface, and
- au moins un actionneur vibratoire suspendu à l'interface tactile pour faire vibrer l'interface tactile, at least one vibratory actuator suspended at the touch interface to vibrate the touch interface,
- une partie fixe destinée à être fixée au véhicule automobile,  a fixed part intended to be fixed to the motor vehicle,
- au moins un dispositif d'amortissement comportant un organe amortisseur interposé entre l'interface tactile et la partie fixe, pour relier la partie mobile à la partie fixe,  at least one damping device comprising a damping member interposed between the touch interface and the fixed part, for connecting the mobile part to the fixed part,
- le dispositif d'amortissement comporte en outre un capteur configuré pour mesurer un paramètre représentatif d'une force d'appui exercée par un utilisateur sur l'interface tactile porté par l'organe amortisseur.  - The damping device further comprises a sensor configured to measure a parameter representative of a pressing force exerted by a user on the touch interface carried by the damping member.
On peut ainsi accéder à la force d'appui exercée sur l'interface tactile avec un capteur en contact avec l'organe amortisseur, donc sans transmission des vibrations de la partie mobile à la partie fixe. Le dispositif de retour haptique présente une plus grande compacité. En outre, l'intégration du capteur dans le dispositif de retour haptique est facilitée.  It is thus possible to access the pressing force exerted on the touch interface with a sensor in contact with the damping member, thus without transmission of the vibrations of the mobile part to the fixed part. The haptic feedback device has a greater compactness. In addition, the integration of the sensor in the haptic feedback device is facilitated.
Selon un exemple de réalisation, le capteur est au moins partiellement logé dans l'organe amortisseur. Selon un exemple de réalisation, le dispositif de retour haptique comporte une unité de retour haptique reliée au capteur et à l'actionneur vibratoire, l'unité de retour haptique étant configurée pour piloter l'actionneur vibratoire en fonction du déplacement de l'interface tactile et/ou de la force d'appui mesurée par le capteur. La mesure de la force d'appui et/ou du déplacement de la partie mobile vers la partie fixe permet de contrôler le retour haptique en fonction de la force d'appui exercée par l'utilisateur. On peut ainsi paramétrer le retour haptique en fonction de la force d'appui exercée sur l'interface tactile. According to an exemplary embodiment, the sensor is at least partially housed in the damping member. According to an exemplary embodiment, the haptic feedback device comprises a haptic feedback unit connected to the sensor and to the vibratory actuator, the haptic feedback unit being configured to control the vibratory actuator as a function of the displacement of the tactile interface. and / or the bearing force measured by the sensor. The measurement of the support force and / or the displacement of the moving part towards the fixed part makes it possible to control the haptic feedback as a function of the pressing force exerted by the user. It is thus possible to parameterize the haptic feedback as a function of the pressing force exerted on the tactile interface.
Selon un exemple de réalisation, l'organe amortisseur présente une dureté comprise entre 20 et 70 shore A. Cela permet de limiter la course de déplacement de la partie mobile par rapport à la partie fixe, tout en assurant la fonction amortissement des vibrations. En effet, il a été constaté qu'un enfoncement qui n'est pas perceptible par un utilisateur permet que le dispositif de retour haptique apparaisse de qualité supérieure tout en assurant les fonctions d'amortissement des vibrations.  According to an exemplary embodiment, the damping member has a hardness of between 20 and 70 shore A. This limits the travel path of the moving part relative to the fixed part, while ensuring the vibration damping function. Indeed, it has been found that a depression that is not perceptible by a user allows the haptic feedback device to appear superior quality while ensuring vibration damping functions.
Selon une ou plusieurs caractéristiques du dispositif de retour haptique, prise seule ou en combinaison,  According to one or more characteristics of the haptic feedback device, taken alone or in combination,
- le dispositif d'amortissement comporte un organe de fixation pour fixer la partie mobile à la partie fixe à travers l'organe amortisseur,  the damping device comprises a fixing member for fixing the mobile part to the fixed part through the damping member,
- le capteur est un capteur de force interposé entre l'organe amortisseur et la partie mobile, comprenant une première partie en contact avec l'organe amortisseur et une deuxième partie en contact avec la partie mobile, the sensor is a force sensor interposed between the damping member and the movable part, comprising a first part in contact with the damping member and a second part in contact with the moving part,
- le capteur est un capteur de force interposé entre la partie fixe et l'organe amortisseur, comprenant une première partie en contact avec la partie fixe et une deuxième partie en contact avec l'organe amortisseur, the sensor is a force sensor interposed between the fixed part and the damping member, comprising a first part in contact with the fixed part and a second part in contact with the damping member,
- le capteur est un capteur de déplacement interposé entre la partie fixe et la partie mobile, comprenant une première partie en contact avec la partie fixe et une deuxième partie en contact avec la partie mobile,  the sensor is a displacement sensor interposed between the fixed part and the mobile part, comprising a first part in contact with the fixed part and a second part in contact with the moving part,
- le capteur est un capteur de force de type résistif ou piézoélectrique ou un capteur de déplacement de type capacitif ou inductif ,  the sensor is a resistive or piezoelectric type force sensor or a displacement sensor of capacitive or inductive type,
- l'organe amortisseur comporte un matériau à résistance variable en fonction de la pression, chargé de particules conductrices, le capteur étant un capteur de force de type résistif comprenant des contacts électriques agencés de part et d'autre de l'organe amortisseur pour la mesure d'une résistance ohmique de l'organe amortisseur entre la partie fixe et la partie mobile, - l'interface tactile comporte en outre un écran d'affichage disposé sous le capteur tactile et le capteur tactile est transparent, the damping member comprises a variable resistance material as a function of pressure, charged with conductive particles, the sensor being a resistive type force sensor comprising electrical contacts arranged on either side of the damping member for the measuring an ohmic resistance of the damping member between the fixed part and the mobile part, the touch interface furthermore comprises a display screen disposed beneath the touch sensor and the touch sensor is transparent,
- l'écran d'affichage est fixé par collage au capteur tactile,  the display screen is fixed by gluing to the touch sensor,
- le capteur tactile est un capteur capacitif et le dispositif de retour haptique comporte une plaque de contact agencée sur le capteur capacitif.  the touch sensor is a capacitive sensor and the haptic feedback device comprises a contact plate arranged on the capacitive sensor.
L'invention a encore pour objet un procédé de contrôle de retour haptique d'un dispositif de retour haptique pour véhicule automobile tel que décrit précédemment, caractérisé en ce qu'on pilote l'actionneur vibratoire pour générer un retour haptique en fonction de la force d'appui et/ou du déplacement de l'interface tactile mesuré par le capteur.  The invention also relates to a haptic feedback control method of a haptic feedback device for a motor vehicle as described above, characterized in that the vibratory actuator is piloted to generate a haptic feedback as a function of the force and / or displacement of the touch interface measured by the sensor.
Selon un exemple de réalisation, on pilote l'actionneur vibratoire pour générer un retour haptique lorsque la force d'appui et/ou 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 l'interface tactile, 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 en réponse à un frôlement involontaire de l'interface tactile.  According to an exemplary embodiment, the vibratory actuator is piloted to generate a haptic feedback when the support force and / or the measured displacement is greater than a trigger threshold. The programming of the haptic feedback according to trigger thresholds makes it possible in particular to differentiate the user's finger walk on the touch interface, the support intentionally made to activate or select a command for example. It also avoids unwanted generation of haptic feedback that may occur in response to an involuntary touch of the touch interface.
DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS SUMMARY DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
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 : Other advantages and characteristics will appear on reading the description of the invention, as well as on the appended figures which represent a non-limiting exemplary embodiment of the invention and in which:
- la figure 1 représente une vue schématique d'un premier exemple de dispositif de retour haptique pour véhicule automobile,  FIG. 1 represents a schematic view of a first example of a haptic feedback device for a motor vehicle,
- la figure 2 représente une vue schématique d'un deuxième exemple de dispositif de retour haptique,  FIG. 2 represents a schematic view of a second example of a haptic feedback device,
- la figure 3 représente une vue schématique agrandie et en coupe d'un dispositif d'amortissement,  FIG. 3 represents an enlarged schematic view in section of a damping device,
- la figure 4 représente une vue schématique agrandie et en coupe d'un dispositif d'amortissement selon un autre mode de réalisation,  FIG. 4 represents an enlarged schematic view in section of a damping device according to another embodiment,
- la figure 5 une vue schématique agrandie et en coupe d'un dispositif d'amortissement selon un autre mode de réalisation, et  FIG. 5 is an enlarged schematic view in section of a damping device according to another embodiment, and
- la figure 6 une vue schématique agrandie et en coupe d'un dispositif d'amortissement selon un autre mode de réalisation. FIG. 6 is an enlarged schematic view in section of a device damping according to another embodiment.
Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.  In these figures, the identical elements bear the same reference numbers.
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 pour fournir d'autres réalisations.  The following achievements are examples. Although the description refers to one or more embodiments, this does not necessarily mean that each reference relates to the same embodiment, or that the features apply only to a single embodiment. Simple features of different embodiments may also be combined to provide other embodiments.
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 au dispositif de retour haptique.  We designate the horizontal plane (X, Y) and the vertical direction Z by the trihedron (X, Y, Z) shown in Figure 1, fixed relative to the haptic feedback device.
La figure 3 représente un dispositif d'amortissement 5 destiné à relier une partie mobile 2 à une partie fixe 3. FIG. 3 represents a damping device 5 intended to connect a mobile part 2 to a fixed part 3.
Le dispositif d'amortissement 5 comporte un organe amortisseur 8 et un capteur 15 configuré pour mesurer un paramètre représentatif d'une force d'appui P exercée sur l'organe amortisseur 8 dans la direction de compression Z.  The damping device 5 comprises a damping member 8 and a sensor 15 configured to measure a parameter representative of a pressing force P exerted on the damping member 8 in the compression direction Z.
L'organe amortisseur 8 comporte un élément souple tel qu'un plot de silicone, d'élastomère ou de caoutchouc, travaillant en compression pour amortir des vibrations dans une direction de compression Z.  The damping member 8 comprises a flexible element such as a pad of silicone, elastomer or rubber, working in compression to damp vibrations in a direction of compression Z.
La dureté de l'organe amortisseur 8 est de préférence comprise entre 20 et 70 shore A, tel que 30 shA en moyenne, ce qui permet de comprimer l'organe amortisseur 8 sur une distance de l'ordre de 0,2 millimètres pour une force d'appui P de 2,5N.  The hardness of the damping member 8 is preferably between 20 and 70 shore A, such as 30 shA on average, which makes it possible to compress the damping member 8 over a distance of the order of 0.2 millimeters for a support force P of 2.5N.
Le diamètre du plot cylindrique de l'élément souple de l'organe amortisseur 8 est par exemple compris entre 6 et 10 millimètres.  The diameter of the cylindrical stud of the flexible element of the damping member 8 is for example between 6 and 10 millimeters.
Le capteur 15 est porté par l'organe amortisseur 8.  The sensor 15 is carried by the damping member 8.
Le paramètre représentatif d'une force d'appui P exercée sur l'organe amortisseur 8 dans la direction de compression Z mesuré par le capteur 15 peut être la force d'appui P exercée sur la partie mobile 2 reliée à la partie fixe 3 par le dispositif d'amortissement 5 dans la direction de compression Z ou peut être le déplacement de la partie mobile 2 par rapport à la partie fixe 3.  The parameter representative of a pressing force P exerted on the damping member 8 in the compression direction Z measured by the sensor 15 may be the pressing force P exerted on the movable part 2 connected to the fixed part 3 by the damping device 5 in the compression direction Z or may be the displacement of the mobile part 2 with respect to the fixed part 3.
Le capteur 15 peut être un capteur de force de type résistif ou piézoélectrique ou un capteur de déplacement de type capacitif ou inductif.  The sensor 15 may be a resistive or piezoelectric type force sensor or a displacement sensor of the capacitive or inductive type.
Le capteur 15 est par exemple fixé par collage à l'organe amortisseur 8. Il est par exemple fixé à une extrémité de l'organe amortisseur 8 ou il peut être au moins partiellement logé dans l'organe amortisseur 8. The sensor 15 is for example fixed by gluing to the damping member 8. It is for example fixed to one end of the damping member 8 or it can be at least partially housed in the damping member 8.
Selon un exemple particulier de réalisation, l'organe amortisseur 8 comporte un matériau à résistance variable en fonction de la pression chargé de particules conductrices. Lorsqu'une pression est exercée sur le matériau, les particules conductrices se rapprochent, ce qui fait diminuer la résistance ohmique du matériau. Le capteur 15 comprend alors des contacts électriques agencés de part et d'autre de l'organe amortisseur 8 dans la direction de compression Z, pour la mesure de la résistance ohmique de l'organe amortisseur 8.  According to a particular embodiment, the damping member 8 comprises a variable resistance material as a function of the pressure loaded with conductive particles. When pressure is exerted on the material, the conductive particles come closer, which decreases the ohmic resistance of the material. The sensor 15 then comprises electrical contacts arranged on either side of the damping member 8 in the compression direction Z, for measuring the ohmic resistance of the damping member 8.
Le dispositif d'amortissement 5 peut en outre comporter un organe de fixation 11 passant à travers l'organe amortisseur 8.  The damping device 5 may further comprise a fastener 11 passing through the damping member 8.
Le dispositif d'amortissement 5 sera décrit plus en détail ci-après en référence à un exemple d'application dans un dispositif de retour haptique 1 pour véhicule automobile.  The damping device 5 will be described in more detail below with reference to an example of application in a haptic feedback device 1 for a motor vehicle.
La figure 1 représente un exemple de réalisation d'un dispositif de retour haptique 1 pour véhicule automobile, par exemple agencé dans un tableau de bord du véhicule.  FIG. 1 represents an exemplary embodiment of a haptic feedback device 1 for a motor vehicle, for example arranged in a dashboard of the vehicle.
Le dispositif de retour haptique 1 comporte une partie mobile 2, une partie fixe 3 destinée à être fixée au véhicule automobile et au moins un dispositif d'amortissement 5 comportant un organe amortisseur 8 interposé entre la partie mobile 2 et la partie fixe 3.  The haptic feedback device 1 comprises a mobile part 2, a fixed part 3 intended to be fixed to the motor vehicle and at least one damping device 5 comprising a damping member 8 interposed between the mobile part 2 and the fixed part 3.
La partie mobile 2 comporte une interface tactile 6 et au moins un actionneur vibratoire 7 suspendu à l'interface tactile 6, pour faire vibrer l'interface tactile 6.  The mobile part 2 comprises a touch interface 6 and at least one vibratory actuator 7 suspended at the touch interface 6, to vibrate the touch interface 6.
L'actionneur vibratoire 7 est uniquement fixé à l'interface tactile 6 à laquelle il est tenu par exemple en étant fixé à une plaque de support 13 de l'interface tactile 6, directement ou indirectement via des éléments de support intermédiaires. La partie mobile 2 comprenant l'actionneur vibratoire 7, le capteur tactile 9 et la plaque de contact 13, est reliée à la partie fixe 3 via le au moins un amortisseur vibratoire 8, par un montage « flottant ». Dans le montage flottant, l'actionneur vibratoire 7 n'est pas fixé à la partie fixe 3 par opposition à un montage « rattaché » dans lequel il aurait été solidaire du bâti de la partie fixe 3.  The vibratory actuator 7 is only attached to the touch interface 6 to which it is held for example by being fixed to a support plate 13 of the touch interface 6, directly or indirectly via intermediate support elements. The mobile part 2 comprising the vibratory actuator 7, the touch sensor 9 and the contact plate 13, is connected to the fixed part 3 via the at least one vibratory damper 8, by a "floating" assembly. In the floating assembly, the vibratory actuator 7 is not fixed to the fixed part 3 as opposed to an "attached" assembly in which it would have been secured to the frame of the fixed part 3.
La vibration peut être dirigée dans le plan de l'interface tactile 6 (plan horizontal (X, Y) en référence à la position du dispositif 1 sur la figure 1 ) ou orthogonalement au plan de l'interface tactile 6 (dans la direction verticale Z sur la figure 1 ), ou encore dirigée selon une combinaison de deux ou trois directions X, Y, Z.  The vibration may be directed in the plane of the touch interface 6 (horizontal plane (X, Y) with reference to the position of the device 1 in FIG. 1) or orthogonal to the plane of the touch interface 6 (in the vertical direction Z in Figure 1), or directed in a combination of two or three directions X, Y, Z.
L'interface tactile 6 comporte au moins un capteur tactile 9.  The touch interface 6 comprises at least one touch sensor 9.
Le capteur tactile 9 peut par exemple détecter un contact ou un déplacement du doigt d'un utilisateur sur la surface tactile de l'interface tactile 6, tel qu'un appui ou un déplacement de son doigt ou tout autre moyen d'activation (par exemple un stylet). Le capteur tactile 9 est par exemple un capteur capacitif. The touch sensor 9 may for example detect a contact or a movement of the finger of a user on the tactile surface of the touch interface 6, such as a support or a movement of his finger or any other means of activation (for example example a stylus). The touch sensor 9 is for example a capacitive sensor.
Pour cela, le capteur capacitif comporte par exemple un réseau d'électrodes s'étendant sur tout ou partie d'un support présentant une surface plane par exemple de forme rectangulaire et rigide.  For this, the capacitive sensor comprises for example an array of electrodes extending over all or part of a support having a flat surface, for example of rectangular and rigid shape.
Selon un autre exemple, le capteur capacitif comporte une antenne capacitive localisée, par exemple agencée sur une carte électronique, tel qu'un PCB pour « Printed circuit Board » en anglais. La carte électronique porte par exemple un ou plusieurs capteurs capacitifs disposés en différents endroits de la surface de la carte électronique.  In another example, the capacitive sensor comprises a localized capacitive antenna, for example arranged on an electronic card, such as a PCB for "Printed Circuit Board" in English. The electronic card for example carries one or more capacitive sensors arranged in different locations on the surface of the electronic card.
L'interface tactile 6 peut comporter en outre une plaque de contact 13, rigide, telle qu'une plaque de verre ou de plastique, par exemple d'une épaisseur supérieure à 0,5 millimètres, agencée sur le capteur capacitif et permettant de procurer la rigidité souhaitée à l'interface tactile 6. La surface tactile de l'interface tactile 6 est ainsi formée par la surface de la plaque de contact 13.  The touch interface 6 may further comprise a contact plate 13, rigid, such as a glass or plastic plate, for example with a thickness greater than 0.5 millimeters, arranged on the capacitive sensor and making it possible to provide the desired stiffness at the touch interface 6. The touch surface of the touch interface 6 is thus formed by the surface of the contact plate 13.
Selon un autre exemple, le capteur tactile 9 de l'interface tactile 6 est un capteur résistif, utilisant par exemple la technologie FSR pour « Force Sensing Resistor » en anglais, c'est-à- dire utilisant des résistances sensibles à la pression.  In another example, the touch sensor 9 of the touch interface 6 is a resistive sensor, for example using the FSR technology for "Force Sensing Resistor" in English, that is to say using pressure-sensitive resistors.
De manière générale, un contact sur l'interface tactile 6, capacitive ou résistive, 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.  In general, a contact on the touch interface 6, capacitive or resistive, allows a user to select or activate a function, such as a function of the air conditioning system, navigation system, car radio or the scrolling and selecting a choice from a list, such as a phone list.
Dans le premier exemple de réalisation du dispositif de retour haptique 1 visible sur la figure 1 , la plaque de contact 13 couvrant le capteur capacitif ou le film protecteur couvrant le capteur résistif, peut être peinte d'une couleur opaque de manière à cacher les éléments disposés derrière. L'interface tactile 6 peut alors former ce qui est appelé un pavé tactile ou « Touchpad » en anglais ou un bouton poussoir ou « Push » en anglais.  In the first embodiment of the haptic feedback device 1 visible in FIG. 1, the contact plate 13 covering the capacitive sensor or the protective film covering the resistive sensor may be painted in an opaque color so as to hide the elements arranged behind. The touch interface 6 can then form what is called a touchpad or "touchpad" in English or a push button or "push" in English.
Selon un deuxième exemple de réalisation du dispositif de retour haptique 1 représenté sur la figure 2, l'interface tactile 6 comporte également un écran d'affichage 23, tel qu'un écran TFT (« Thin-Film transistor » en anglais), disposé sous le capteur tactile 9 de l'interface tactile 6 de manière à former un écran tactile (« touchscreen » en anglais).  According to a second exemplary embodiment of the haptic feedback device 1 represented in FIG. 2, the touch interface 6 also comprises a display screen 23, such as a TFT ("Thin-Film Transistor") screen, arranged under the touch sensor 9 of the touch interface 6 so as to form a touch screen ("touchscreen" in English).
L'écran d'affichage 23 est par exemple fixé par collage au dos d'un support du au moins un capteur tactile 9 détectant un contact d'un utilisateur en face avant.  The display screen 23 is for example fixed by gluing to the back of a support of the at least one touch sensor 9 detecting a contact of a user on the front panel.
L'interface tactile 6, c'est-à-dire le au moins un capteur tactile 9 et la plaque de contact 13, sont alors transparents. La partie mobile 2 comprenant alors l'actionneur vibratoire 7, l'écran d'affichage 23, le capteur tactile 9 et la plaque de contact 13, est ainsi reliée à la partie fixe 3 au moyen du au moins un organe amortisseur 8, formant un montage flottant. The touch interface 6, that is to say the at least one touch sensor 9 and the contact plate 13, are then transparent. The mobile part 2 then comprising the vibratory actuator 7, the screen 23, the touch sensor 9 and the contact plate 13, is thus connected to the fixed portion 3 by means of the at least one damping member 8, forming a floating assembly.
La vibration de l'interface tactile 6 permet de fournir un retour haptique à l'utilisateur en réponse à un contact, tel qu'un appui ou un déplacement de son doigt.  The vibration of the touch interface 6 makes it possible to provide a haptic feedback to the user in response to a contact, such as a support or a movement of his finger.
Le retour est dit « haptique », car il est perceptible par le toucher de l'interface tactile 6. The return is said "haptic" because it is noticeable by the touch of the touch interface 6.
L'actionneur vibratoire 7 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 7 est de type électromagnétique. Il repose par exemple sur une technologie similaire à celle du Haut-Parleur (en anglais : « Voice-Coil »). L'actionneur vibratoire 7 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 7 est de type piézoélectrique. The vibratory actuator 7 is for example ERM type (for "Eccentric Rotating-Mass" in English) also called "vibrating motor" or feeder motor. In another example, the vibratory actuator 7 is of the electromagnetic type. It relies for example on a technology similar to that of the speaker (in English: "Voice-Coil"). The vibratory actuator 7 is for example an LRA (for "Linear Resonant Actuator" in English), also called "linear motor". The moving part is for example formed by a movable magnet sliding inside a fixed coil or by a movable coil sliding around a fixed magnet, the movable part and the fixed part cooperating by electromagnetic effect. In another example, the vibratory actuator 7 is of piezoelectric type.
Outre le montage flottant de la partie mobile 2, l'organe amortisseur 8 permet d'une part, d'amortir les vibrations de la partie mobile 2 générées par l'actionneur vibratoire 7 en isolant la partie mobile 2 de la partie fixe 3 et permet d'autre part, de limiter le déplacement en Z de la partie mobile 2 vers la partie fixe 3.  In addition to the floating mounting of the mobile part 2, the damping member 8 makes it possible, on the one hand, to damp the vibrations of the mobile part 2 generated by the vibratory actuator 7 by isolating the mobile part 2 from the fixed part 3 and allows on the other hand, to limit the displacement in Z of the movable part 2 towards the fixed part 3.
Pour cela, l'organe amortisseur 8 comporte un élément souple tel qu'un plot de silicone, d'élastomère ou de caoutchouc, travaillant en compression.  For this, the damping member 8 comprises a flexible element such as a pad of silicone, elastomer or rubber, working in compression.
La dureté de l'organe amortisseur 8 est de préférence comprise entre 20 et 70 shore A, tel que 30 shA en moyenne, ce qui permet de comprimer l'organe amortisseur 8 sur une distance de l'ordre de 0,2 millimètres pour une force d'appui P de 2,5N. On limite ainsi la course de déplacement de la partie mobile 2 par rapport à la partie fixe 3, c'est-à-dire le déplacement en enfoncement de la partie mobile 2 (dans la direction verticale Z sur la figure 1 ).  The hardness of the damping member 8 is preferably between 20 and 70 shore A, such as 30 shA on average, which makes it possible to compress the damping member 8 over a distance of the order of 0.2 millimeters for a support force P of 2.5N. This limits the displacement of the movable portion 2 relative to the fixed portion 3, that is to say the displacement of the moving part 2 (in the vertical direction Z in FIG. 1).
En effet, il a été constaté qu'un déplacement aussi faible que possible est associé à un dispositif de bonne qualité par l'utilisateur et qu'un déplacement perceptible est associé à un dispositif de faible qualité. Un enfoncement qui n'est pas perceptible par un utilisateur permet donc que le dispositif de retour haptique 1 apparaisse de qualité supérieure tout en assurant les fonctions d'amortissement des vibrations.  Indeed, it has been found that a displacement as low as possible is associated with a device of good quality by the user and that a perceptible displacement is associated with a low quality device. A depression that is not perceptible by a user therefore allows the haptic feedback device 1 appears superior quality while ensuring vibration damping functions.
Le diamètre du plot cylindrique de l'organe amortisseur 8 est par exemple compris entre 6 et 10 millimètres.  The diameter of the cylindrical stud of the damping member 8 is for example between 6 and 10 millimeters.
L'organe amortisseur 8 interposé entre la partie mobile 2 et la partie fixe 3, peut être fixé, par exemple par collage, d'une part, à la partie mobile 2, par exemple à la plaque de contact 13, directement ou indirectement via des éléments de support intermédiaires, et d'autre part, à la partie fixe 3. The damping member 8 interposed between the mobile part 2 and the fixed part 3 can be fixed, for example by bonding, on the one hand, to the movable part 2, for example to the contact plate 13, directly or indirectly via intermediate support elements, and on the other hand, to the fixed part 3.
Selon un autre exemple de réalisation, le dispositif d'amortissement 5, également appelé « silentbloc », comporte également un organe de fixation 11 pour fixer la partie mobile 2 à la partie fixe 3 à travers l'organe amortisseur 8.  According to another exemplary embodiment, the damping device 5, also called "silentbloc", also comprises a fixing member 11 for fixing the mobile part 2 to the fixed part 3 through the damping member 8.
L'organe de fixation 11 permet de fixer la partie mobile 2 à la partie fixe 3 à travers l'organe amortisseur 8. L'organe de fixation 11 sert à maintenir la partie mobile 2 dans une position précise et assure la tenue mécanique de la partie mobile 2.  The fixing member 11 makes it possible to fix the mobile part 2 to the fixed part 3 through the damping member 8. The fixing member 11 serves to keep the moving part 2 in a precise position and ensures the mechanical strength of the moving part 2.
L'organe de fixation 11 comporte par exemple une vis 12, comportant une tête 12a surmontant une tige 12b, pour fixer la partie mobile 2 à la partie fixe 3 à travers l'organe amortisseur 8.  The fixing member 11 comprises for example a screw 12, comprising a head 12a surmounting a rod 12b, for fixing the mobile part 2 to the fixed part 3 through the damping member 8.
L'organe de fixation 11 peut également comporter une entretoise 24 ainsi qu'une rondelle 25, par exemple métallique ou en matériau rigide équivalent. L'entretoise 24 présente la même hauteur que l'organe amortisseur 8 après montage et entoure la tige 12b de la vis 12. La rondelle 25 est agencée entre la tête 12b de la vis 12 et l'entretoise 24. La rondelle 25 et l'entretoise 24 peuvent être réalisées en une seule pièce.  The fastener 11 may also comprise a spacer 24 and a washer 25, for example metal or equivalent rigid material. The spacer 24 has the same height as the damping member 8 after mounting and surrounds the rod 12b of the screw 12. The washer 25 is arranged between the head 12b of the screw 12 and the spacer 24. The washer 25 and the spacer 24 can be made in one piece.
L'organe de fixation 11 est fixé à la partie fixe 3 et isolé de la partie mobile 2 par l'organe amortisseur 8 comme représenté sur la figure 3 sur laquelle l'extrémité de la tige 12b de l'organe de fixation 11 s'insère dans la partie fixe 3. A l'inverse, l'organe de fixation 11 peut être fixé à la partie mobile 2 et isolé de la partie fixe 3 par l'organe amortisseur 8, l'extrémité de la tige 12b de l'organe de fixation 11 s'insérant alors dans la partie mobile 2 (non représenté).  The fixing member 11 is fixed to the fixed part 3 and isolated from the moving part 2 by the damping member 8 as shown in FIG. 3 on which the end of the rod 12b of the fastening member 11 is inserted in the fixed part 3. Conversely, the fixing member 11 can be fixed to the movable part 2 and isolated from the fixed part 3 by the damping member 8, the end of the rod 12b of the fixing member 11 then inserted into the movable part 2 (not shown).
Le plot de l'organe amortisseur 8 comporte par exemple une première portion 8b interposée entre la partie mobile 2 et la partie fixe 3, une deuxième portion 8a interposée entre la partie mobile 2 et la tête 12a de l'organe de fixation 11 et une rainure annulaire pour l'agencement de la partie mobile 2. L'organe amortisseur 8 est par exemple réalisé en une seule pièce et présente un trou central axial pour le passage de la tige 12b de l'organe de fixation 11 . On peut aussi prévoir que l'organe amortisseur 8 surmoule l'organe de fixation 11 .  The pad of the damping member 8 comprises for example a first portion 8b interposed between the movable portion 2 and the fixed portion 3, a second portion 8a interposed between the movable portion 2 and the head 12a of the fastener 11 and a annular groove for the arrangement of the movable part 2. The damping member 8 is for example made in one piece and has an axial central hole for the passage of the rod 12b of the fastener 11. It is also possible for the damping member 8 to overmold the fixing member 11.
On prévoit par exemple que le dispositif de retour haptique 1 comporte quatre dispositifs d'amortissement 5 agencés aux quatre coins de l'interface tactile 6.  For example, the haptic feedback device 1 has four damping devices 5 arranged at the four corners of the touch interface 6.
Le dispositif d'amortissement 5 comporte en outre un capteur 15 configuré pour mesurer un paramètre représentatif d'une force d'appui P exercée par un utilisateur sur l'interface tactile 6. Le paramètre représentatif peut être la force d'appui P exercée sur l'interface tactile 6 ou le déplacement de la partie mobile 2 par rapport à la partie fixe 3 dans la direction perpendiculaire au plan de l'interface tactile 6, c'est-à-dire dans la direction verticale Z sur les figures. The damping device 5 further comprises a sensor 15 configured to measure a parameter representative of a pressing force P exerted by a user on the touch interface 6. The representative parameter may be the pressing force P exerted on touch interface 6 or the moving the movable portion 2 relative to the fixed portion 3 in the direction perpendicular to the plane of the touch interface 6, that is to say in the vertical direction Z in the figures.
Le capteur 15 peut être un capteur de force de type résistif ou piézoélectrique ou un capteur de déplacement de type capacitif ou inductif .  The sensor 15 may be a resistive or piezoelectric type force sensor or a displacement sensor of the capacitive or inductive type.
Le capteur 15 est porté par l'organe amortisseur 8. Le capteur 15 est par exemple fixé par collage à l'organe amortisseur 8.  The sensor 15 is carried by the damping member 8. The sensor 15 is for example fixed by gluing to the damping member 8.
Chaque capteur 15 est par exemple fixé à une extrémité de l'organe amortisseur 8 ou peut être au moins partiellement logé dans un organe amortisseur 8 associé du dispositif d'amortissement 5.  Each sensor 15 is for example fixed to one end of the damping member 8 or may be at least partially housed in a damping member 8 associated with the damping device 5.
On peut ainsi accéder à la force d'appui P exercée sur l'interface tactile 6 avec un capteur It is thus possible to access the pressing force P exerted on the touch interface 6 with a sensor
15 en contact avec l'organe amortisseur 8, donc sans transmission des vibrations de la partie mobile 2 à la partie fixe 3. 15 in contact with the damping member 8, therefore without transmitting the vibrations of the movable part 2 to the fixed part 3.
Le dispositif de retour haptique 1 présente en outre une plus grande compacité et l'intégration du capteur 15 dans le dispositif de retour haptique 1 est facilitée.  The haptic feedback device 1 also has a greater compactness and the integration of the sensor 15 in the haptic feedback device 1 is facilitated.
Le dispositif de retour haptique 1 peut comporter en outre une unité de retour haptique 16 reliée au capteur 15 et à l'actionneur vibratoire 7 (figure 1 ).  The haptic feedback device 1 may further comprise a haptic feedback unit 16 connected to the sensor 15 and to the vibratory actuator 7 (FIG. 1).
L'unité de retour haptique 16, tel qu'un microprocesseur ou un microcontrôleur, peut être configurée pour piloter l'actionneur vibratoire 7 afin de faire vibrer l'interface tactile 6 en fonction de la force et/ou du déplacement de l'interface tactile 6 mesuré par le capteur 15.  The haptic feedback unit 16, such as a microprocessor or a microcontroller, can be configured to control the vibratory actuator 7 in order to vibrate the touch interface 6 as a function of the force and / or the displacement of the interface Touch 6 measured by the sensor 15.
La mesure du déplacement de la partie mobile 2 en enfoncement, c'est-à-dire dans la direction verticale Z sur la figure 1 , ou la mesure de la force d'appui P exercée par l'utilisateur sur l'interface tactile 6, permet de contrôler le retour haptique relativement à cette information. On peut ainsi paramétrer le retour haptique en fonction de la force d'appui P exercée sur l'interface tactile 6 sans transmission des vibrations de la partie mobile 2 à la partie fixe 3.  Measuring the displacement of the moving part 2 in depression, that is to say in the vertical direction Z in FIG. 1, or the measurement of the pressing force P exerted by the user on the touch interface 6 , allows to control the haptic feedback on this information. It is thus possible to parameterize the haptic feedback as a function of the pressing force P exerted on the tactile interface 6 without transmission of the vibrations of the mobile part 2 to the fixed part 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 l'interface tactile 6, cette détermination pouvant être réalisée par la mesure d'une diminution de la force d'appui exercée sur l'interface tactile 6.  A haptic feedback can be generated in response to the detected support, for example when the duration and the force of the support cross a respective threshold while the user's finger is still in contact or when the displacement measurement indicates that the user is releasing his finger from the touch-sensitive interface 6, this determination being able to be performed by measuring a decrease in the pressing force exerted on the touch-sensitive interface 6.
Plus précisément, l'unité de retour haptique 16 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 la force d'appui et/ou le déplacement de la partie mobile 2 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 16. More specifically, the haptic feedback unit 16 can for example define the shape (or shape), the frequency, the phase shift, the amplitude of the acceleration, the duration of the vibration for example in relation to the force of support and / or displacement of the movable part 2 and therefore relative to the pressing force exerted by the user. This dependency is for example a proportional relation or a mathematical law or can be predefined in a correspondence table previously stored in the memory of the haptic return unit 16.
On peut aussi prévoir par exemple que l'unité de retour haptique 16 soit configurée pour piloter l'actionneur vibratoire 7 afin de générer un retour haptique uniquement lorsque le déplacement et/ou la force 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 l'interface tactile 6, 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 l'interface tactile 6.  It is also possible, for example, for the haptic feedback unit 16 to be configured to drive the vibratory actuator 7 in order to generate a haptic feedback only when the displacement and / or the measured force is greater than a trigger threshold. Programming the haptic feedback according to trigger thresholds makes it possible in particular to differentiate the user's finger walk on the touch-sensitive interface 6 from the support intentionally made to activate or select a command for example. It also avoids untimely generations of haptic feedback that could occur by accidental touching of the touch interface 6.
Le capteur 15 peut être un capteur de contact ou un capteur sans contact. Etant donné que le capteur 15 est reçu dans l'organe amortisseur 8, les vibrations de la partie mobile 2 générées par l'actionneur vibratoire 7 ne sont pas transmises à la partie fixe 3 par un capteur de contact car amorties par l'organe amortisseur 8.  The sensor 15 may be a contact sensor or a non-contact sensor. Since the sensor 15 is received in the damping member 8, the vibrations of the mobile part 2 generated by the vibratory actuator 7 are not transmitted to the fixed part 3 by a contact sensor as they are damped by the damping member 8.
Selon un exemple de réalisation, le capteur 15 est un capteur de contact, tel qu'un capteur de force de type résistif.  According to an exemplary embodiment, the sensor 15 is a contact sensor, such as a resistive type of force sensor.
Le capteur de force de type résistif utilise par exemple la technologie FSR pour « Force Sensing Resistor » en anglais, c'est-à-dire utilise des résistances sensibles à la pression.  The resistive type force sensor for example uses FSR technology for "Force Sensing Resistor" in English, that is to say uses resistors sensitive to pressure.
Selon une conception de la technologie FSR, le capteur fonctionne en mettant en contact deux couches conductrices par exemple par l'action du doigt. Des plots isolants et transparents maintiennent un interstice entre les couches. Un appui sur la surface tactile produit un léger enfoncement de la couche supérieure qui vient en contact avec la couche conductrice inférieure. Le contact local des deux couches conductrices entraîne une modification du courant électrique appliqué.  According to a design of the FSR technology, the sensor operates by contacting two conductive layers for example by the action of the finger. Insulating and transparent pads maintain a gap between the layers. Pressing on the touch surface produces a slight depression of the upper layer which comes into contact with the lower conductive layer. The local contact of the two conductive layers causes a modification of the applied electric current.
Selon un autre exemple, le capteur de contact comprend des couches semi-conductrices souples prises en sandwich entre par exemple une couche conductrice et une couche résistive. En exerçant une pression ou un glissé sur la couche FSR, sa résistance ohmique diminue permettant ainsi, par application d'une tension électrique adaptée, de mesurer la pression appliquée.  In another example, the contact sensor comprises flexible semiconductor layers sandwiched between for example a conductive layer and a resistive layer. By exerting pressure or slipping on the FSR layer, its ohmic resistance decreases allowing, by applying a suitable voltage, to measure the pressure applied.
Selon un autre exemple de réalisation, le capteur de contact est un capteur de force de type piézoélectrique. Le capteur de force piézoélectrique utilise l'effet piézoélectrique pour détecter une variation de force. Le capteur piézoélectrique comporte par exemple un matériau piézoélectrique disposé entre deux électrodes métalliques. La force exercée sur le capteur produit une charge électrique aux bornes des électrodes, qui peut être mesurée et qui est proportionnelle à la force appliquée. According to another exemplary embodiment, the contact sensor is a piezoelectric type force sensor. The piezoelectric force sensor uses the piezoelectric effect to detect a change in force. The piezoelectric sensor comprises for example a piezoelectric material disposed between two metal electrodes. The force exerted on the sensor produces an electrical charge across the electrodes, which can be measured and is proportional to the applied force.
Selon un autre exemple de réalisation, le capteur 15 est un capteur de déplacement sans contact de type capacitif (également appelé capteur de proximité).  According to another exemplary embodiment, the sensor 15 is a non-contact displacement sensor of capacitive type (also called proximity sensor).
Le capteur de déplacement capacitif utilise l'effet capacitif pour détecter une variation de distances. Le capteur de déplacement capacitif peut être réalisé par une électrode en forme de disque appelée « antenne capacitive ». L'antenne capacitive forme un condensateur avec un élément cible conducteur situé à distance. Ainsi, lorsque l'élément cible conducteur s'approche de l'antenne capacitive alimentée, la capacité entre l'antenne capacitive et l'élément cible conducteur est modifiée.  The capacitive displacement sensor uses the capacitive effect to detect a variation of distances. The capacitive displacement sensor can be realized by a disk-shaped electrode called "capacitive antenna". The capacitive antenna forms a capacitor with a remotely located conductive target element. Thus, when the conductive target element approaches the powered capacitive antenna, the capacitance between the capacitive antenna and the conductive target element is changed.
Selon un autre mode de réalisation, le capteur sans contact est un capteur de déplacement de type inductif, tel qu'un capteur inductif à réluctance variable ou un capteur inductif à courant de Foucault.  In another embodiment, the non-contact sensor is an inductive type displacement sensor, such as a variable reluctance inductive sensor or an eddy current inductive sensor.
Les capteurs inductifs produisent un champ magnétique permettant de détecter le déplacement d'un objet conducteur dans le champ magnétique produit.  Inductive sensors produce a magnetic field for detecting the displacement of a conductive object in the magnetic field produced.
Le capteur inductif à réluctance variable comporte un aimant permanent mis à l'intérieur d'une bobine. Lorsqu'un objet métallique est mis à proximité du capteur, la réluctance magnétique du circuit (capacité d'un circuit à s'opposer à l'entrée d'un champ magnétique) varie, et permet la création d'un courant dans la bobine.  The variable reluctance inductive sensor comprises a permanent magnet placed inside a coil. When a metal object is placed near the sensor, the magnetic reluctance of the circuit (capacity of a circuit to oppose the input of a magnetic field) varies, and allows the creation of a current in the coil .
Les capteurs inductifs à courant de Foucault produisent un champ magnétique oscillant. Inductive eddy current sensors produce an oscillating magnetic field.
Lorsqu'un objet métallique passe dans ce champ magnétique, celui-ci est soit atténué, soit perturbé selon la nature du métal. Lors du passage d'un objet métallique dans le champ magnétique, des courants de Foucault sont créés et atténuent le champ magnétique. When a metal object passes in this magnetic field, it is either attenuated or disturbed depending on the nature of the metal. When passing a metal object into the magnetic field, eddy currents are created and attenuate the magnetic field.
Comme nous allons le voir ci-après, ces différents modes de réalisation du capteur 15 peuvent être associés à un agencement particulier dans l'organe amortisseur 8.  As will be seen below, these different embodiments of the sensor 15 may be associated with a particular arrangement in the damping member 8.
Selon un premier mode de réalisation visible sur la figure 3, le capteur 15 est un capteur de force interposé entre l'organe amortisseur 8 et la partie mobile 2. Le capteur de force comporte une première partie en contact avec l'organe amortisseur 8 et une deuxième partie en contact avec la partie mobile 2.  According to a first embodiment visible in FIG. 3, the sensor 15 is a force sensor interposed between the damping member 8 and the moving part 2. The force sensor comprises a first part in contact with the damping member 8 and a second part in contact with the movable part 2.
Dans le cas d'un capteur de force de type résistif tel que décrit précédemment, la première et la deuxième parties du capteur en contact avec l'organe amortisseur 8 et la partie mobile 2 peuvent être les deux couches conductrices en regard séparées par les plots isolants ou la couche conductrice et la couche résistive prenant en sandwich les couches semi- conductrices. In the case of a resistive type force sensor as described above, the first and second parts of the sensor in contact with the damping member 8 and the movable part 2 may be the two facing conductive layers separated by the pads. the conductive layer and the resistive layer sandwiching the semi- conductive.
Dans le cas d'un capteur de force de type piézoélectrique tel que décrit précédemment, les parties du capteur en contact avec l'organe amortisseur 8 et la partie mobile 2 peuvent être les électrodes métalliques.  In the case of a piezoelectric type force sensor as described above, the parts of the sensor in contact with the damping member 8 and the movable part 2 may be the metal electrodes.
En fonctionnement, l'utilisateur déplace ou appuie son doigt sur la plaque de contact 13 de l'interface tactile 6 par exemple pour sélectionner ou activer une fonction (flèche P sur la figure 3).  In operation, the user moves or presses his finger on the contact plate 13 of the touch interface 6 for example to select or activate a function (arrow P in Figure 3).
Le capteur tactile 9 de l'interface tactile 6 détecte ce contact et peut déterminer sa position en X, Y pour exécuter la commande correspondante.  The touch sensor 9 of the touch interface 6 detects this contact and can determine its position in X, Y to execute the corresponding command.
Simultanément, la force d'appui P qui est exercée par l'utilisateur sur l'interface tactile 6 est mesurée par le capteur de force en contact avec la partie mobile 2.  Simultaneously, the pressing force P which is exerted by the user on the touch interface 6 is measured by the force sensor in contact with the mobile part 2.
L'unité de retour haptique 16 reliée au capteur de force et à l'actionneur vibratoire 7, pilote alors l'actionneur vibratoire 7 afin de faire vibrer l'interface tactile 6 par exemple uniquement dans le cas où le déplacement mesuré est supérieur à un seuil de déclenchement.  The haptic feedback unit 16 connected to the force sensor and to the vibratory actuator 7, then drives the vibratory actuator 7 in order to vibrate the touch interface 6, for example only in the case where the displacement measured is greater than one. trigger point.
La vibration générée fournit un retour haptique à l'utilisateur perceptible par son doigt en contact avec l'interface tactile 6. La fréquence et/ou l'accélération de la vibration générée peuvent aussi par exemple, être modulés en fonction du déplacement mesuré et donc en fonction de la pression d'appui exercée par l'utilisateur sur l'interface tactile 6.  The generated vibration provides a haptic feedback to the user perceptible by his finger in contact with the touch interface 6. The frequency and / or acceleration of the generated vibration can also for example be modulated according to the measured displacement and therefore depending on the user pressing pressure on the touch interface 6.
Cette vibration n'est pas transmise par le capteur de force à la partie fixe 3 car elle est amortie par l'organe amortisseur 8.  This vibration is not transmitted by the force sensor to the fixed part 3 because it is damped by the damping member 8.
On comprend qu'avec le dispositif de retour haptique 1 , on peut paramétrer le retour haptique en fonction de la force d'appui P exercée sur l'interface tactile 6 de manière qu'il soit mieux représentatif de l'intention de l'utilisateur.  It is understood that with the haptic feedback device 1, it is possible to parameterize the haptic feedback as a function of the pressing force P exerted on the touch interface 6 so that it is better representative of the user's intention. .
Cette mesure représentative de la force d'appui P exercée sur l'interface tactile 6 réalisée avec un déplacement extrêmement faible de l'interface tactile 6 augmente la qualité perçue du dispositif de retour haptique 1 . En outre, l'intégration du capteur 15 dans l'organe amortisseur 8 permet d'accéder à l'information de la force d'appui P exercée sur l'interface tactile 6 sans transmission des vibrations de la partie mobile 2 à la partie fixe 3.  This representative measurement of the pressing force P exerted on the touch interface 6 produced with an extremely low displacement of the touch interface 6 increases the perceived quality of the haptic feedback device 1. In addition, the integration of the sensor 15 in the damping member 8 provides access to the information of the pressing force P exerted on the touch interface 6 without transmitting the vibrations of the movable part 2 to the fixed part 3.
Selon un deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 4, le capteur 15 est un capteur de force interposé entre la partie fixe 3 et l'organe amortisseur 8. Le capteur de force comprend une première partie en contact avec la partie fixe 3 et une deuxième partie en contact avec l'organe amortisseur 8.  According to a second embodiment shown in FIG. 4, the sensor 15 is a force sensor interposed between the fixed part 3 and the damping member 8. The force sensor comprises a first part in contact with the fixed part 3 and a second part in contact with the damping member 8.
En fonctionnement, la force d'appui P qui est exercée par l'utilisateur sur l'interface tactile 6 comprime légèrement l'organe d'amortissement 8 situé entre la partie mobile 2 et la partie fixe 3, transmettant ainsi la force d'appui P exercée au capteur de force à travers l'organe d'amortissement 8. In operation, the pressing force P which is exerted by the user on the touch interface 6 slightly compresses the damping member 8 located between the mobile part 2 and the fixed part 3, thus transmitting the pressing force P exerted to the force sensor through the damping member 8.
En revanche, la vibration générée en retour sur l'interface tactile 6 n'est pas transmise par le capteur de force à la partie fixe 3 car elle est amortie par l'organe amortisseur 8.  In contrast, the vibration generated in return on the touch interface 6 is not transmitted by the force sensor to the fixed part 3 because it is damped by the damping member 8.
Selon un troisième mode de réalisation représenté sur la figure 5, le capteur 15 est un capteur de déplacement interposé entre la partie fixe 3 et la partie mobile 2. Le capteur de déplacement comprend une première partie en contact avec la partie fixe 3 et une deuxième partie en contact avec la partie mobile 2.  According to a third embodiment shown in FIG. 5, the sensor 15 is a displacement sensor interposed between the fixed part 3 and the mobile part 2. The displacement sensor comprises a first part in contact with the fixed part 3 and a second part. part in contact with the moving part 2.
Dans le cas d'un capteur de déplacement de type capacitif tel que décrit précédemment, les deux parties du capteur en contact avec la partie fixe 3 et la partie mobile 2 peuvent être respectivement l'électrode et l'élément cible conducteur. L'élément cible conducteur peut être une surface métallisée, comme un revêtement aluminium. L'espace situé entre la première et la deuxième parties du capteur de déplacement de type capacitif est rempli d'air (capteur sans contact). Il est par exemple formé par une encoche ménagée latéralement dans l'organe amortisseur 8.  In the case of a capacitive type displacement sensor as described above, the two parts of the sensor in contact with the fixed part 3 and the movable part 2 may be respectively the electrode and the conductive target element. The conductive target element may be a metallized surface, such as an aluminum coating. The gap between the first and second parts of the capacitive displacement sensor is filled with air (non-contact sensor). It is for example formed by a notch formed laterally in the damping member 8.
Dans le cas d'un capteur de déplacement de type inductif tel que décrit précédemment, les deux parties du capteur en contact respectif avec la partie fixe 3 et la partie mobile 2 peuvent être respectivement l'aimant permanent et la bobine.  In the case of an inductive type displacement sensor as described above, the two parts of the sensor in respective contact with the fixed part 3 and the movable part 2 may be respectively the permanent magnet and the coil.
En fonctionnement, le déplacement de la partie mobile 2 vers la partie fixe 3 provoqué par la force d'appui P qui est exercée par l'utilisateur sur l'interface tactile 6, est mesuré par le capteur de déplacement.  In operation, the displacement of the mobile part 2 towards the fixed part 3 caused by the pressing force P which is exerted by the user on the touch interface 6, is measured by the displacement sensor.
La vibration générée en retour sur l'interface tactile 6 n'est pas transmise par le capteur de déplacement à la partie fixe 3 puisque le capteur de déplacement est sans contact.  The vibration generated back on the touch interface 6 is not transmitted by the displacement sensor to the fixed part 3 since the displacement sensor is contactless.
Selon un quatrième mode de réalisation représenté sur la figure 6, l'organe amortisseur 8 comporte un matériau à résistance variable en fonction de la pression, chargé en particules conductrices. Le matériau est par exemple une silicone à résistance variable chargée de nanoparticules métalliques. Lorsqu'une pression est exercée sur le matériau, on rapproche les particules conductrices, ce qui fait diminuer la résistance du matériau.  According to a fourth embodiment shown in FIG. 6, the damping member 8 comprises a variable resistance material as a function of pressure, loaded with conductive particles. The material is, for example, a variable resistance silicone loaded with metal nanoparticles. When pressure is exerted on the material, the conductive particles are brought closer, which reduces the resistance of the material.
Le capteur 15 est alors un capteur de force de type résistif comprenant des contacts électriques agencés de part et d'autre de l'organe amortisseur 8 pour la mesure d'une résistance ohmique de l'organe amortisseur 8 entre la partie fixe 3 et la partie mobile 2.  The sensor 15 is then a resistive-type force sensor comprising electrical contacts arranged on either side of the damping member 8 for measuring an ohmic resistance of the damping member 8 between the fixed part 3 and the moving part 2.
Lorsque l'utilisateur exerce une force d'appui P sur l'interface tactile 6, le matériau chargé en particules conductrices de l'organe amortisseur 8 se comprime légèrement. Cette compression fait diminuer la résistance ohmique de l'organe amortisseur 8 permettant ainsi, par application d'une tension électrique adaptée entre les contacts électriques du capteur 15, d'accéder à une information représentative de la force d'appui P exercée par un utilisateur sur l'interface tactile 6. When the user exerts a pressing force P on the touch interface 6, the loaded material in conductive particles of the damping member 8 is compressed slightly. This compression decreases the ohmic resistance of the damping member 8 thus making it possible, by applying a suitable electrical voltage between the electrical contacts of the sensor 15, to access information representative of the pressing force P exerted by a user. on the touch interface 6.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif d'amortissement (5) comportant un organe amortisseur (8) comportant un élément souple susceptible d'amortir des vibrations dans une direction de compression (Z), caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement (5) comporte en outre un capteur (15) configuré pour mesurer un paramètre représentatif d'une force exercée sur l'organe amortisseur (8) dans la direction de compression (Z), le capteur (15) étant porté par l'organe amortisseur (8).  1. Damping device (5) comprising a damping member (8) comprising a flexible element capable of damping vibrations in a compression direction (Z), characterized in that the damping device (5) further comprises a sensor (15) configured to measure a parameter representative of a force exerted on the damping member (8) in the compression direction (Z), the sensor (15) being carried by the damping member (8).
2. Dispositif d'amortissement (5) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le capteur (15) est au moins partiellement logé dans l'organe amortisseur (8).  2. damping device (5) according to the preceding claim, characterized in that the sensor (15) is at least partially housed in the damping member (8).
3. Dispositif d'amortissement (5) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur (15) est un capteur de force de type résistif ou piézoélectrique ou un capteur de déplacement de type capacitif ou inductif.  3. damping device (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (15) is a resistive or piezoelectric type force sensor or a displacement sensor of the capacitive or inductive type.
4. Dispositif d'amortissement (5) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe amortisseur (8) présente une dureté comprise entre 20 et 70 shore A. 4. damping device (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the damping member (8) has a hardness of between 20 and 70 shore A.
5. Dispositif d'amortissement (5) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe amortisseur (8) comporte un matériau à résistance variable en fonction de la pression chargé de particules conductrices, le capteur (15) étant un capteur de force de type résistif comprenant des contacts électriques agencés de part et d'autre de l'organe amortisseur (8) dans la direction de compression (Z), pour la mesure d'une résistance ohmique de l'organe amortisseur (8). 5. damping device (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the damping member (8) comprises a variable resistance material depending on the pressure charged with conductive particles, the sensor (15) being a resistive-type force sensor comprising electrical contacts arranged on either side of the damping member (8) in the compression direction (Z), for measuring an ohmic resistance of the damping member (8) ).
6. Dispositif d'amortissement (5) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement (5) comporte un organe de fixation (11 ) passant à travers l'organe amortisseur (8).  6. damping device (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the damping device (5) comprises a fastener (11) passing through the damping member (8).
7. Dispositif de retour haptique (1 ) pour véhicule automobile comportant :  7. A haptic feedback device (1) for a motor vehicle comprising:
- une partie mobile (2) comprenant :  a movable part (2) comprising:
- une interface tactile (6) comportant au moins un capteur tactile (9) pour détecter au moins un contact d'un utilisateur sur la surface de l'interface tactile (6), et  a touch interface (6) comprising at least one touch sensor (9) for detecting at least one contact of a user on the surface of the touch interface (6), and
- au moins un actionneur vibratoire (7) suspendu à l'interface tactile (6) pour faire vibrer l'interface tactile (6),  at least one vibratory actuator (7) suspended at the touch interface (6) to vibrate the touch interface (6),
- une partie fixe (3) destinée à être fixée au véhicule automobile,  a fixed part (3) intended to be fixed to the motor vehicle,
- au moins un dispositif d'amortissement (5) comportant un organe amortisseur (8) interposé entre l'interface tactile (6) et la partie fixe (3), pour relier la partie mobile (2) à la partie fixe (3), - At least one damping device (5) comprising a damping member (8) interposed between the touch interface (6) and the fixed part (3), for connecting the moving part (2) at the fixed part (3),
- caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement (5) comporte en outre un capteur (15) configuré pour mesurer un paramètre représentatif d'une force d'appui (P) exercée par un utilisateur sur l'interface tactile (6) porté par l'organe amortisseur (8).  - characterized in that the damping device (5) further comprises a sensor (15) configured to measure a parameter representative of a pressing force (P) exerted by a user on the touch interface (6) worn by the damping member (8).
8. Dispositif de retour haptique (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le capteur (15) est au moins partiellement logé dans l'organe amortisseur (8).  8. haptic feedback device (1) according to the preceding claim, characterized in that the sensor (15) is at least partially housed in the damping member (8).
9. Dispositif de retour haptique (1 ) selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le dispositif de retour haptique (1 ) comporte une unité de retour haptique (16) reliée au capteur (15) et à l'actionneur vibratoire (7), l'unité de retour haptique (16) étant configurée pour piloter l'actionneur vibratoire (7) en fonction du déplacement de l'interface tactile (6) et/ou de la force d'appui (P) mesurée par le capteur (15).  9. haptic feedback device (1) according to one of claims 7 or 8, characterized in that the haptic feedback device (1) comprises a haptic feedback unit (16) connected to the sensor (15) and to the vibratory actuator (7), the haptic feedback unit (16) being configured to control the vibratory actuator (7) as a function of the displacement of the tactile interface (6) and / or of the support force (P) measured by the sensor (15).
10. Dispositif de retour haptique (1 ) selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'organe amortisseur (8) présente une dureté comprise entre 20 et 70 shore A.  10. haptic feedback device (1) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the damping member (8) has a hardness of between 20 and 70 shore A.
1 1 . Dispositif de retour haptique (1 ) selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement (5) comporte un organe de fixation (11 ) pour fixer la partie mobile (2) à la partie fixe (3) à travers l'organe amortisseur (8).  1 1. A haptic feedback device (1) according to one of claims 7 to 10, characterized in that the damping device (5) comprises a fixing member (11) for fixing the mobile part (2) to the fixed part ( 3) through the damping member (8).
12. Dispositif de retour haptique (1 ) selon l'une des revendications 7 à 11 , caractérisé en ce que le capteur (15) est un capteur de force interposé entre l'organe amortisseur (8) et la partie mobile (2), comprenant une première partie en contact avec l'organe amortisseur (8) et une deuxième partie en contact avec la partie mobile (2).  12. haptic return device (1) according to one of claims 7 to 11, characterized in that the sensor (15) is a force sensor interposed between the damping member (8) and the movable part (2), comprising a first portion in contact with the damping member (8) and a second portion in contact with the movable portion (2).
13. Dispositif de retour haptique (1 ) selon l'une des revendications 7 à 11 , caractérisé en ce que le capteur (15) est un capteur de force interposé entre la partie fixe (3) et l'organe amortisseur (8), comprenant une première partie en contact avec la partie fixe (3) et une deuxième partie en contact avec l'organe amortisseur (8).  13. A haptic return device (1) according to one of claims 7 to 11, characterized in that the sensor (15) is a force sensor interposed between the fixed part (3) and the damping member (8), comprising a first part in contact with the fixed part (3) and a second part in contact with the damping member (8).
14. Dispositif de retour haptique (1 ) selon l'une des revendications 7 à 11 , caractérisé en ce que le capteur (15) est un capteur de déplacement interposé entre la partie fixe (3) et la partie mobile (2), comprenant une première partie en contact avec la partie fixe (3) et une deuxième partie en contact avec la partie mobile (2).  14. A haptic return device (1) according to one of claims 7 to 11, characterized in that the sensor (15) is a displacement sensor interposed between the fixed part (3) and the movable part (2), comprising a first part in contact with the fixed part (3) and a second part in contact with the movable part (2).
15. Dispositif de retour haptique (1 ) selon l'une des revendications 7 à 14, caractérisé en ce que le capteur (15) est un capteur de force de type résistif ou piézoélectrique ou un capteur de déplacement de type capacitif ou inductif.  15. haptic return device (1) according to one of claims 7 to 14, characterized in that the sensor (15) is a resistive or piezoelectric type force sensor or a displacement sensor capacitive or inductive type.
16. Dispositif de retour haptique (1 ) selon l'une des revendications 7 à 15, caractérisé en ce que l'organe amortisseur (8) comporte un matériau à résistance variable en fonction de la pression, chargé de particules conductrices, le capteur (15) étant un capteur de force de type résistif comprenant des contacts électriques agencés de part et d'autre de l'organe amortisseur (8) pour la mesure d'une résistance ohmique de l'organe amortisseur (8) entre la partie fixe (3) et la partie mobile (2). 16. A haptic return device (1) according to one of claims 7 to 15, characterized in that that the damping member (8) comprises a resistance-variable material as a function of pressure, charged with conductive particles, the sensor (15) being a resistive-type force sensor comprising electrical contacts arranged on either side of the the damping member (8) for measuring an ohmic resistance of the damping member (8) between the fixed part (3) and the movable part (2).
17. Dispositif de retour haptique (1 ) selon l'une des revendications 7 à 16, caractérisé en ce que l'interface tactile (6) comporte en outre un écran d'affichage (23) disposé sous le capteur tactile (9) et en ce que le capteur tactile (9) est transparent.  17. A haptic return device (1) according to one of claims 7 to 16, characterized in that the touch interface (6) further comprises a display screen (23) disposed under the touch sensor (9) and in that the touch sensor (9) is transparent.
18. Dispositif de retour haptique (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'écran d'affichage (23) est fixé par collage au capteur tactile (9).  18. haptic return device (1) according to the preceding claim, characterized in that the display screen (23) is fixed by gluing to the touch sensor (9).
19. Dispositif de retour haptique (1 ) selon l'une des revendications 7 à 18, caractérisé en ce que le capteur tactile (9) est un capteur capacitif et le dispositif de retour haptique (1 ) comporte une plaque de contact (13) agencée sur le capteur capacitif (9).  19. A haptic return device (1) according to one of claims 7 to 18, characterized in that the touch sensor (9) is a capacitive sensor and the haptic feedback device (1) comprises a contact plate (13) arranged on the capacitive sensor (9).
20. Procédé de contrôle de retour haptique d'un dispositif de retour haptique (1 ) pour véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on pilote l'actionneur vibratoire (7) pour générer un retour haptique en fonction de la force d'appui (P) et/ou du déplacement de l'interface tactile (6) mesuré par le capteur (15). 20. A haptic feedback control method of a haptic feedback device (1) for a motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the vibratory actuator (7) is piloted to generate a haptic feedback based on the support force (P) and / or the displacement of the touch interface (6) measured by the sensor (15).
21 . Procédé de contrôle selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on pilote l'actionneur vibratoire (7) pour générer un retour haptique lorsque la force d'appui (P) et/ou le déplacement mesuré est supérieur à un seuil de déclenchement. 21. Control method according to the preceding claim, characterized in that the vibratory actuator (7) is piloted to generate a haptic feedback when the support force (P) and / or the measured displacement is greater than a trigger threshold.
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