Brevet FR3107478A1 — publié le 20210827

L’invention concerne console centrale (23) de véhicule comportant un dispositif de commande avec rétroaction haptique, ladite console centrale (23) étant destinée à occuper un espace entre un siège d’un conducteur et celui d’un passager à son côté, ledit dispositif comportant une caméra (21), disposée sur la console centrale (23), pour détecter une position et des mouvements d’une main d’un utilisateur et un réseau de transducteurs ultrasonores (22) pour générer une rétroaction haptique. Figure pour l’abrégé: Figure 3 Console centrale de véhicule comportant un dispositif de commande avec rétroaction haptique L’invention concerne les interfaces homme machine (IHM) de véhicule et en particulier les dispositifs de commande destinés à interagir avec un dispositif d’affichage embarqué. Arrière-plan technologique On connait par le document FR2990778 un dispositif de commande pour la navigation dans des menus sur un écran de restitution d'un système multimédia/navigation d'un véhicule automobile. Ce dispositif comprend un pavé tactile disposé sur une console centrale qui occupe l'espace situé entre le siège du conducteur et celui d'un passager à son côté, dans lequel le pavé tactile est une pièce unique continue disposée devant un repose-poignet à la portée des extrémités des doigts d'une main d'un utilisateur. Un tel dispositif ne donne par entière satisfaction car il contraint l’utilisateur à adopter une position précise du bras et du poignet pour interagir avec le pavé tactile. Cette position n’est pas nécessairement adaptée ou confortable avec toutes les morphologies d’utilisateurs. L’invention a notamment pour but de remédier au problème précité en proposant un dispositif de commande d’un écran moins contraignant quant à la position de l’utilisateur tout en permettant une importante variété de gestes. Un objet de la présente invention est de proposer une console centrale de véhicule comportant un dispositif de commande avec rétroaction haptique, ladite console centrale étant destinée à occuper un espace entre un siège d’un conducteur et celui d’un passager à son côté, ledit dispositif comportant un module de détection, disposée sur la console centrale, configuré pour détecter une position et des mouvements d’une main d’un utilisateur et un réseau de transducteurs ultrasonores pour générer une rétroaction haptique. L’intégration d’un dispositif de commande avec rétroaction haptique incluant module de détection permet une plus grande liberté de mouvement de la part de l’utilisateur. L’utilisateur n’est pas contraint à toucher une surface en deux dimensions. Il peut déplacer sa main librement dans l’espace de détection du système de détection. L’utilisateur n’a pas besoin de regarder le système de commande. L’utilisateur est guidé par un ressenti haptique dans l’air, résultant d’un modèle de pression formé par le réseau de transducteurs. Avantageusement, le dispositif de commande est configuré pour contrôler un dispositif d’affichage disposé, à distance du réseau de transducteurs ultrasonores. Le dispositif permet de contrôler un dispositif d’affichage situé dans le, ou proche du, champs de vision du conducteur lorsqu’il regarde à partir d’une commande accessible de sa main tout en conservant une posture de conduite confortable. Avantageusement, le réseau de transducteurs comporte deux parties. La séparation du réseau de transducteurs en plusieurs parties permet de réduire l’encombrement en facilitant l’intégration du réseau dans l’habitacle du véhicule. Avantageusement, les deux parties du réseau de transducteurs sont réparties sur la console de façon symétrique par rapport à un plan de symétrie P de la console. Cette disposition permet un paramétrage plus aisé du réseau de transducteurs. Avantageusement, la console présentant une forme concave, chacune des parties comprenant un plan principal dans lequel sont situés les transducteurs, la concavité de la console centrale est formée par les plans principaux des deux parties du réseau de transducteurs. Cette caractéristique permet une intégration compacte du dispositif dans la console centrale et une adaptation du dispositif à la forme de la console centrale. Avantageusement, le réseau de transducteurs est recouvert d’un matériau permettant de laisser passer les ondes ultrasonores. Le matériau permet à la fois de protéger le réseau de transducteurs et de le masquer à la vue des utilisateurs. Avantageusement, le matériau est un tissu. L’invention concerne aussi un véhicule comportant une console centrale selon l’invention. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description des modes de réalisation non limitatifs de l’invention ci-après, en référence aux figures annexées, sur lesquelles: illustre de façon schématique un habitacle de véhicule, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention; illustre schématiquement une vue en perspective d’un dispositif de commande selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention; illustre schématiquement une vue éclatée d’un dispositif de commande, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention; illustre schématiquement une vue en coupe, selon un axe transversal, d’un dispositif de commande, selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention. La figure 1 montre un habitacle 1 de véhicule et en particulier une planche de bord ainsi qu’une console centrale. La planche de bord comporte par exemple, du côté conducteur, qui est dans l'exemple représenté du côté gauche du véhicule, un combiné d'instrumentation 11. La planche de bord comporte aussi par exemple, dans une partie centrale un écran 12. Il s’agit éventuellement d’un écran tactile. L’invention n’est pas limitée à un écran, il peut s’agir de n’importe quel dispositif d’affichage permettant un retour visuel, par exemple un système de projection ou de rétroprojection. Il peut aussi s’agir d’un système de vision tête haute, voire d’un système de restitution sur les vitrages. La console centrale 13 est disposée entre le siège du conducteur 14 et le siège passager 15 situé à côté de celui du conducteur. L’invention concerne un dispositif de commande avec rétroaction haptique intégré à la console centrale 13 du véhicule. Les figures 2, 3 et 4 montrent un exemple de dispositif de commande avec de rétroaction haptique 20 comprenant un module de détection 21 un réseau de transducteurs 22. Dans l’exemple, le module de détection 21 est une caméra. La caméra 21 est disposée sur la console centrale. De préférence, la caméra est disposée à l’extrémité d’un espace faisant office d’accoudoir, de sorte que la main de l’utilisateur, utilisant l’accoudoir, est disposée dans la zone détection de la caméra. La caméra peut être n'importe quel type de caméra, y compris des caméras sensibles sur le spectre visible ou, plus généralement, avec une sensibilité améliorée à une bande de longueur d'onde confinée (par exemple, les bandes infrarouges (IR) ou ultraviolettes); capable de capturer une image d'un objet et de représenter cette image sous forme de données numériques. La caméra 21 est de préférence capables de capturer des images vidéo. Par exemple, pour capturer le mouvement de la main de l’utilisateur par ailleurs dans une position stationnaire, dans un volume d'intérêt situé à proximité du réseau de transducteurs 22. Dans ce mode de réalisation particulier, la caméra 21 est un contrôleur Leap Motion agencé pour fournir des coordonnées 3D de la surface de la main notamment du bout des doigts et de la paume de l'utilisateur. Avantageusement, la caméra permet d’imager l’objet à détecter et de connaitre sa profondeur soit avec une caméra TOF (Time of Flight), soit une caméra stéréo, soit une caméra classique mais avec un algorithme adapté. Le module de détection peut aussi être un système de radar, un système infrarouge ou un système à base de capacitif projeté. Le réseau de transducteurs 22 est intégré dans le corps 23 de la console centrale. De façon avantageuse, le réseau de transducteurs 22 est recouvert d’un matériau permettant de laisser passer les ondes ultrasonores, par exemple un tissu 26, destiné à masquer ledit réseau de transducteurs 12 à la vue des utilisateurs. Ledit réseau de transducteurs 22 est agencé de telle sorte que des motifs de pression puissent être transmis (au travers du tissu 26, le cas échéant) vers une région au-dessus dudit réseau 22. Optionnellement, les transducteurs sont positionnés de façon contiguës afin de minimiser l'encombrement du réseau de transducteurs 22. Selon le mode de réalisation particulier des figures, la console centrale 13 présente une forme concave au niveau du réseau de transducteurs 22. Le réseau de transducteurs 22 comporte au moins deux parties 22.1, 22.2. Chacune des parties comprenant un plan principal dans lequel sont situés les transducteurs. La concavité de la console centrale étant formée par les plans principaux des deux (ou plus) parties 22.1, 22.2 du réseau de transducteurs. La console centrale 23 est conçue pour que les passagers puissent poser leur bras et agir avec leur main de façon aisée avec le dispositif de commande. La séparation du réseau de transducteurs 22 en plusieurs parties permet de réduire l’encombrement en facilitant l’intégration du réseau dans l’habitacle du véhicule De façon avantageuse les plans principaux des deux parties 22.1, 22.2 du réseau de transducteurs 22 forment un angle α compris entre 120 et 175 degrés par exemple 145. Les deux parties 22.1, 22.2 du réseau de transducteurs 22 sont réparties sur la console de façon symétrique par rapport à un plan de symétrie P de la console. Avantageusement, le système de rétroaction haptique peut comprendre une unité de contrôle 24. L'unité contrôle 24 peut être agencée pour piloter le transducteur afin de produire des ultrasons. L'unité de commande peut être agencée pour envoyer des signaux de commande à l'unité de contrôle 24. Le tissu est choisi dans un matériau permettant de laisser circuler les ultrasons produits par les transducteurs. Le tissu 26 est maintenu sur la console au moyen d’un cadre 25 solidarisé sur le corps de la console 23. Dans le cas où l’on intègre le tissu 26, les transducteurs sont réglés de façon à prendre en compte le tissu pour la génération du retour haptique. De façon avantageuse, le dispositif comporte aussi un élément de protection 27, positionné au-dessus de la caméra 21 destiné à protéger ladite caméra. L’élément de protection 27 est choisi dans un matériau laissant passer les longueurs d’onde auxquelles la caméra 21 est sensible. Un utilisateur interagit avec des informations visuelles affichées sur l’écran 12. Le mouvement et la position de la main de l'utilisateur 26 sont suivis par la caméra 21. Dans ce mode de réalisation particulier, la caméra 21 est un contrôleur Leap Motion agencé pour fournir les coordonnées 3D de l’ensemble de la surface de la géométrie de la main notamment du bout des doigts et de la paume de l'utilisateur. Le système 10 est contrôlé par un calculateur (non représenté), qui envoie des données de commande à l’écran 12, reçoit des données d'utilisateur de la caméra 21 et commande l'unité de contrôle 24 pour piloter le réseau de transducteurs 22. Le calculateur commande l'unité de contrôle 24 de telle sorte qu'un modèle de pression est créé dans la région au-dessus du réseau de transducteurs 22. En réponse aux mouvements de la main d'un utilisateur, le calculateur peut commander l'unité de contrôle 24 pour amener le réseau de transducteurs 22 à modifier le modèle de pression formé au-dessus dudit réseau de transducteurs 22. Références 1: habitacle 11: combiné d'instrumentation 12: écran 13: console centrale 14: siège du conducteur 15: siège passager 15 21 caméra 22: réseau phasé de transducteurs ultrasonores 23: corps de la console centrale 24:unité de contrôle 25:cadre 26:tissu 27:élément de protection Console centrale (23) de véhicule comportant un dispositif de commande avec rétroaction haptique, ladite console centrale (23) étant destinée à occuper un espace entre un siège d’un conducteur (14) et celui (15) d’un passager à son côté, ledit dispositif comportant un module de détection (21), disposée sur la console centrale (23), configuré pour détecter une position et des mouvements d’une main d’un utilisateur et un réseau de transducteurs ultrasonores (22) pour générer une rétroaction haptique. Console centrale de véhicule selon la revendication 1, dans laquelle le dispositif de commande est configuré pour contrôler un dispositif d’affichage (12) disposé, à distance du réseau de transducteurs ultrasonores (22). Console centrale de véhicule selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le réseau de transducteurs (22) comporte deux parties (22.1), (22.2). Console centrale de véhicule selon la revendication précédente, dans laquelle les deux parties (22.1), (22.2) du réseau de transducteurs (22) sont réparties sur la console de façon symétrique par rapport à un plan de symétrie P de la console. Console centrale de véhicule selon l’une des revendications 3 ou 4, dans laquelle, la console (23) présentant une forme concave, chacune des parties (22.1), (22.2) comprenant un plan principal dans lequel sont situés les transducteurs, la concavité de la console centrale (23) est formée par les plans principaux des deux parties (22.1), (22.2) du réseau de transducteurs. Console centrale de véhicule selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le réseau de transducteurs (22) est recouvert d’un matériau (26) permettant de laisser passer les ondes ultrasonores. Console centrale de véhicule selon la revendication précédente, dans laquelle le matériau (26) est un tissu. Véhicule comportant une console centrale selon l’une des revendications précédentes.