Brevet FR3149703A1 — publié le 20241213

Ensemble (CAPT) de capteur comprenant un élément annulaire (ANN) de forme sensiblement cylindrique et au moins deux capteurs (SENS 1 , SENS 2 , SENS 3 ) de déformation montés sur l’élément annulaire à des niveaux d’au moins deux rayons (r1, r2, r3) distincts de celui-ci, respectivement, de manière à être sensibles à une déformation de l’élément annulaire. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 CAPTEUR TACTILE EN FORME D’ANNEAU ET INTERFACE HOMME-MACHINE ASSOCIEE DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION L'invention concerne un capteur en forme d’anneau, et s’étend aux interfaces homme-machine, systèmes permettant à un utilisateur de contrôler des systèmes interactifs, et se situe donc dans le domaine des interactions homme-machine parfois désignées par l’acronyme IHM. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE Les interfaces homme-machine se trouvent sous de multiples formes permettant à un utilisateur d’interagir avec un système électronique, qu’il se trouve par exemple sous la forme d’un ordinateur, un robot, une télévision, un système de reproduction sonore, ou encore une console de jeu. Ces interfaces sont conçues pour i) générer des signaux de contrôle à partir d’une action de l’utilisateur, puis ii) transmettre ces signaux au système électronique. La grande variété d’actions possibles pour un utilisateur à des fins de contrôle du système électronique a été mise à profit pour concevoir divers types d’interfaces : il peut s’agir d’un clavier, une souris, un écran tactile, un système de détection optique, un microphone ou encore une manette, tous munis de capteurs (contact, infra-rouge, magnétomètre, optique, caméra, accéléromètre, gyroscope…) ayant pour fonction de détecter une action spécifique de l’utilisateur (déplacement, geste, parole, actionnement…). Parmi ces divers types d’interfaces, des efforts de développement ont porté sur des dispositifs prenant la forme d’un anneau, généralement destiné à être porté autour d’un doigt de l’utilisateur, comme décrit dans le brevet US 9,582,076 B2 et dans la demande de brevet US 2017/0242496 A1. De tels dispositifs ont pour avantages un encombrement minimal, pouvant être portés sans gêner l’utilisateur, mais requièrent des capteurs complexes tels que des caméras destinées à l’analyse de l’environnement immédiat de l’anneau et générant des signaux dont les traitements entraînent des calculs lourds, nécessitant une électronique de haute performance, chère et obérant l’autonomie de ces interfaces. En outre, cette complexité impacte négativement la fiabilité du contrôle. Toujours concernant les dispositifs prenant une forme d’anneau, il existe des systèmes de conception plus simples, tels qu’un anneau à huit faces extérieures décrit dans l’article de Hyunchul Lim et al., « OctaRing: Examining pressure-sensitive multi-touch input on a finger ring device », UIST 2016 Adjunct - Proceedings of the 29th Annual Symposium on User Interface Software and Technology, Association for Computing Machinery, Inc, pages 223 à 224. Chacune des huit faces est équipée d’un capteur de pression destiné à être directement pressé par l’utilisateur. Divers signaux de contrôle peuvent être générés selon les capteurs de pressions pressés simultanément. Un autre dispositif, un anneau destiné à être saisi à deux mains par l’utilisateur à deux zones diamétralement opposées, est décrit dans la demande de brevet US 2022/0212112 A1. Il comprend un anneau flexible monté sur une base munie d’un capteur de déformation, l’ensemble étant configuré pour générer un signal représentatif de l’amplitude de déformation de l’anneau flexible lorsque l’utilisateur déforme l’anneau en rapprochant ses mains l’une de l’autre. Cependant, une interface homme-machine ayant une forme générale d’anneau, de conception simple tout en permettant de générer des signaux de contrôle variés reste à définir. L’objectif du déposant est de proposer d’une part un capteur tactile en forme d’anneau, et, d’autre part, une application de ce capteur tactile à un dispositif d’interaction homme-machine prenant la forme d’un anneau sensible à une déformation provoquée par un utilisateur. En vue de la réalisation de ce but, un premier aspect de l’invention est un ensemble de capteur comprenant un élément annulaire de forme sensiblement cylindrique et au moins deux capteurs de déformation montés sur l’élément annulaire à des niveaux d’au moins deux rayons distincts de celui-ci, respectivement, de manière à être sensibles à une déformation de l’élément annulaire. Selon des caractéristiques additionnelles non-limitative du capteur selon l’invention, considérées individuellement ou selon toute combinaison techniquement réalisable : - les au moins deux rayons distincts peuvent être espacés angulairement entre eux d’un angle compris entre 20° et 160° ; et - les au moins deux capteurs de déformation peuvent être des capteurs de type piézoélectrique. Un tel capteur permet la détection d’une grande variété d’action sur l’élément annulaire formant sa structure mécanique. Un deuxième objet de l’invention est une interface homme-machine comprenant l’ensemble de capteur selon l’invention, comprenant en outre un module d’acquisition configuré pour générer un signal de détection en réponse à une déformation de l’élément annulaire sur la base de signaux émis par les au moins deux capteurs de déformation, l’interface homme-machine étant configurée de manière à générer des signaux de commande d’un appareil extérieur à l’interface homme-machine en réponse au signal de détection.Une telle interface permet de caractériser de manière simple, précise et suivie dans le temps, une déformation de l’anneau sur la base de déformations locales mesurées par les capteurs. On peut associer divers signaux de commande d’un appareil externe aux occurrences et aux variations dans le temps de la déformation, ce qui permet une grande flexibilité d’utilisation en comparaison de la simplicité du dispositif. Ainsi, diverses actions de l’utilisateur sur l’anneau peuvent être associées à autant de signaux de commande de l’appareil externe. Il s’agit d’une interface ne portant pas atteinte à la vie privée de l’utilisateur puisque que ne reposant pas sur l’acquisition et le traitement de signaux vidéos ou sonores, susceptibles de contenir des informations d’ordre personnel. Cette interface se prête très bien à une intégration dans des bijoux d’aspect classique, y comprise de faibles dimensions. Selon des caractéristiques additionnelles non-limitatives du capteur selon l’invention, considérées individuellement ou selon toute combinaison techniquement réalisable : - le signal de détection peut être l’un parmi un signal de détection d’une action de serrage court de l’anneau, un signal de détection d’une action de serrage long de l’anneau, un signal de détection d’une action de serrage double de l’anneau, un signal représentatif d’une localisation de l’une quelconque des actions précédentes, un signal de détection d’une action de tape d’un doigt, un signal de détection d’une action de tape de l’anneau, un signal de détection d’une action de rotation de sens négatif, et un signal de détection d’une action de rotation de sens positif ; - le module d’acquisition peut être configuré pour détecter un dépassement d’un seuil par une quantité représentative d’une amplitude d’un signal ou d’une combinaison de signaux chacun représentatifs d’une déformation de l’élément annulaire et générés par un ou plusieurs capteurs des au moins deux capteurs de déformation, et, en réponse à cette détection, générer un signal représentatif de l’occurrence d’une action appliquée à l’élément annulaire ; - le module d’acquisition peut être configuré pour ne maintenir éveillée qu’une première partie du module d’acquisition associée à la détection et ne mettre en fonction des secondes parties du module d’acquisition que lorsqu’il est déterminé que des mises en fonction respectives de ces secondes parties sont nécessaires à une analyse des signaux ; - le module d’acquisition peut être configuré pour : détecter une rotation de l’anneau sur la base du premier signal et du second signal ; et en réponse à l’étape de détection, générer un signal représentatif de l’occurrence d’une rotation de l’élément annulaire ; - le module d’acquisition est en outre configuré pour : sur la base d’au moins deux des signaux, générer un signal représentatif du fait qu’une action de pression de localisation sensiblement constante a été appliquée sur l’anneau par un utilisateur ; et en réponse à cette détection, générer l’un d’un signal de détection d’une action de serrage court de l’anneau, un signal de détection d’une action de serrage long de l’anneau, un signal de détection d’une action de serrage double de l’anneau, un signal représentatif d’une localisation de l’une quelconque des trois actions précédentes, un signal de détection d’une action de tape d’un doigt, et un signal de détection d’une action de tape de l’anneau ; - le module d’acquisition peut être configuré pour : mettre en œuvre une opération d’analyse du contenu fréquentiel des signaux ; et en réponse à l’opération d’analyse du contenu fréquentiel des signaux, générer l’un d’un signal de détection d’une action de tape d’un doigt et d’un signal de détection d’une action de tape de l’anneau ; - le module d’acquisition peut être configuré pour : détecter des pics dans une amplitude d’au moins l’un des signaux ; et en réponse au nombre de pics détectés, générer l’un d’un signal de détection d’une action de serrage court de l’anneau, un signal de détection d’une action de serrage long de l’anneau, un signal de détection d’une action de serrage double de l’anneau ; - l’interface homme-machine selon l’invention peut en outre comprendre un module de transmission sans fil configuré pour transmettre des signaux générés par le module d’acquisition à l’appareil extérieur et une source d’alimentation en énergie électrique du module de transmission sans fil et du module d’acquisition ; - l’interface homme-machine selon l’invention peut en outre comprendre un dispositif de retour d’information configuré pour signaler à un utilisateur une génération d’un signal de détection par le module d’acquisition ; et - l’interface homme-machine selon l’invention peut être configurée pour être enfilée sur une partie d’un utilisateur ou une tige d’un dispositif de contrôle de l’appareil extérieur. L’interface selon l’invention peut être compacte, passive lorsque des capteurs de déformation de type piézoélectrique sont employés, et le traitement des signaux générés par ces capteurs peut être simple et léger du point de vue intensité des calculs, résultant en une forte autonomie du dispositif. En outre, la détection de déformation de l’anneau peut être d’une grande sensibilité et peut donc fonctionner sans difficulté même avec des anneaux très rigides tels que des anneaux métalliques épais, tels que les bijoux habituellement portés. L’invention s’étend à un kit comprenant une interface homme-machine selon l’invention. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée de l’invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquels : La représente un ensemble de capteur et une interface homme-machine selon l’invention, prenant la forme d’un anneau muni de capteurs ; La représente des modes d’utilisation de l’anneau ; La représente des caractéristiques structurelles de l’anneau ; La est un diagramme fonctionnel d’éléments constituant l’anneau ; La illustre des signaux générés par l’anneau en réponse à une pression sur un premier capteur de l’anneau ; La illustre des signaux générés par l’anneau en réponse à une pression sur un second capteur de l’anneau ; La illustre des signaux générés par l’anneau en réponse à une pression sur un troisième capteur de l’anneau ; La illustre des signaux générés par l’anneau en réponse à deux pressions successives sur les capteurs de l’anneau ; La représente des signaux générés par l’anneau en réponse à des serrages long et court de l’anneau ; La illustre des signaux générés par l’anneau lors d’actions de rotation de sens opposés ; La est une représentation de signaux générés par l’anneau lors d’une action de rotation ; La illustre des signaux générés par l’anneau en réponse à une frappe d’un doigt portant l’anneau sur une table ; La illustre des signaux générés par l’anneau en réponse à une frappe de l’anneau sur une table ; La représente des signaux générés par l’anneau en réponse à des tapes au niveau des capteurs ; La représente un premier et un second bloc d’un algorithme d’utilisation de l’anneau ; La illustre la localisation d’un point sur l’anneau ; La représente un troisième bloc de l’algorithme d’utilisation de l’anneau ; La représente un quatrième bloc de l’algorithme d’utilisation de l’anneau ; et La représente des variations dans la structure de l’ensemble de capteur de la . DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION Un mode de réalisation de la présente invention est décrit au moyens des figures 1 à 19 et des passages associés ci-dessous. Les figures 1 à 4 et 19 donnent des informations sur la structure, l’usage et le principe de fonctionnement de l’anneau d’interaction homme-machine. Les figures 5 à 18 détaillent les traitements des signaux générés par les capteurs de déformation à la suite d’une manipulation de l’anneau par un utilisateur. La illustre la structure et le principe général de fonctionnement de l’anneau selon l’invention, avec en (A) une vue en perspective d’un ensemble CAPT de capteur selon l’invention, comprenant un élément annulaire ANN instrumenté par trois capteur SENS 1 , SENS 2 et SENS 3 . Ces capteurs sont des capteurs de déformation conventionnels, par exemple des jauges résistives, dont la résistance électrique varie avec leur déformation, ou des capteurs de type piézoélectrique. Ces derniers sont des capteurs de déformation basés sur un élément de mesure piézoélectrique, c’est-à-dire mettant à profit le comportement piézoélectrique d’un matériau pour transformer en signal électrique une déformation qu’il subit sous l’effet d’efforts extérieurs, par exemple lorsqu’il est collé à une surface et que celle-ci se déforme. Cette instrumentation de l’anneau permet de le coupler avec un module électronique EL pour former une interface homme/machine afin de contrôler, par exemple, un appareil électronique tel qu’un ordinateur, un smartphone, une télévision ou encore un lecteur multimédia. Dans cet exemple, trois capteurs de déformation piézoélectriques SENS 1 à SENS 3 sont collés sur l’élément annulaire, sur lequel est monté le module électronique EL, configuré pour mesurer les charges électriques ou la tension électrique générées par les capteurs, les analyser, et renvoyer, selon une technique sans fil, l’information à un appareil externe tel que ceux cités ci-dessus. Comme illustré en (B) de la , lorsque l’anneau R est pris entre deux doigts F1 et F2, une force de pression F est appliquée de part et d’autre de l’anneau par les doigts, ce qui va créer une déformation globale de l’anneau qu’il est possible de caractériser à l’aide des trois capteurs SENS 1 à SENS 3 . Plus généralement, et comme cela sera détaillé plus bas, la détection de cette déformation, unique ou répétée, et le profil de cette déformation, correspondant par exemple à une pression entre les doigts ou à une frappe, peuvent être utilisés pour générer un signal de commande d’un appareil extérieur APP. Comme illustré en (C) de la , lorsque l’anneau est roulé entre les doigts selon un mouvement de rotation Rot provoqué par la combinaison de la force de pression F et des déplacements Dplt des doigts F1 et F2, la position à laquelle est appliquée cette force se déplace sensiblement, et ce déplacement peut être mesuré en comparant les signaux des trois capteurs. On peut ainsi détecter diverses actions de l’utilisateur sur l’anneau, et les associer à des actions prédéterminées, comme par exemple (i) un appui simple par serrage entre les doigts associé à une action de validation, (ii) un appui double associé à une action de retour en arrière dans un menu d’une application contrôlée par l’anneau, (iii) une rotation dans un sens ou dans l’autre associée au contrôle du défilement vers le haut ou vers le bas dans une liste ou au contrôle du volume d’un lecteur de musique, et (iv) une tape du doigt portant l’anneau sur une surface dure telle qu’une table ou (v) une tape directe de l’anneau sur une surface dure telle que la table associées à des actions de validation équivalentes à un simple clic ou un double clic de souris d’ordinateur. On peut également associer l’intensité du serrage ou des tapes, ou bien la vitesse de rotation à des commandes particulières. Il est à noter que l’anneau pris en exemple dans ce mode de réalisation est équipé de trois capteurs, mais un anneau doté de deux capteurs, nombre minimal pour caractériser spatialement la déformation de l’anneau, fonctionnerait également. Utiliser trois capteurs amenant de la redondance et à une mesure additionnelle permettant une discrimination en cas de situation ambigüe. Il est également possible d’utiliser un plus grand nombre de capteurs, avec pour inconvénients une augmentation de l’intégration et du coût de l’anneau, ainsi qu’une complexification du système de traitement électronique à intégrer sur l’élément annulaire, avec une augmentation des pistes de contact électrique et des voies de traitement de signaux, et comme avantage une meilleure robustesse des détections d’évènements. Aussi, les capteurs SENS 1 , SENS 2 et SENS 3 sont illustrés situés sur la surface extérieure de l’anneau, mais ils pourraient également être situés sur sa surface intérieure, ou bien encore intégrés dans le volume de l’élément annulaire, par exemple en étant pris en sandwich entre deux anneaux concentriques. En (C), la illustre un anneau équipé de deux capteurs SENS 1 et SENS 2 disposés sur la surface intérieure de l’anneau, sensiblement à 90° l’un de l’autre (les rayons respectifs r1 et r2 font un angle de sensiblement 90° l’un avec l’autre). Les positions respectives des capteurs sur l’anneau sont repérées au moyen de rayons, le centre d’un des capteurs définissant un rayon de référence, les positions des autres capteurs étant repérées par les angles que font les rayons passant par leurs centres respectifs (dans une vue en coupe selon l’axe de révolution de l’anneau) avec le rayon initial. Dans l’exemple de la en (A), les trois capteurs sont disposés sensiblement de façon homogène autour de l’anneau, à intervalles angulaires d’environ 120°. Dans ce cas de figure, on peut considérer le rayon r1 associé au capteur SENS 1 comme le rayon de référence, les rayons r2 et r3 associés respectivement aux capteurs SENS 2 et SENS 3 étant situés respectivement à environ 120° et 240° du rayon r1. Il n’y a pas d’obligation stricte à respecter dans le positionnement relatif des capteurs, à l’exception du fait qu’il convient d’éviter de placer deux capteurs à des positions diamétralement opposées si l’on souhaite caractériser spatialement la déformation liée à une pression exercée en deux points diamétralement opposés, par exemple entre deux doigts de l’utilisateur : un tel un positionnement symétrique des deux capteurs limite les capacités de caractérisation spatiale de la déformation. Il est aussi préférable d’espacer suffisamment deux capteurs l’un de l’autre pour favoriser cette caractérisation spatiale, d’autant plus aisée que les déformations mesurées par les capteurs auront des amplitudes différentes. Ainsi, il est préférable que les rayons définissant les positions des capteurs soient espacés angulairement d’angles compris entre 20° et 160°, plus préférablement entre 40° et 140°. Bien entendu, les angles retenus pourront dépendre du nombre de capteurs intégrés sur l’anneau. L’anneau peut également être muni d’un dispositif de retour d’information FB, ou feedback en terminologie anglaise, informant l’utilisateur que sa manipulation de l’anneau par serrage, tape ou rotation a bien été prise en compte. Le dispositif FB peut être de tout type conventionnellement utilisé à cette fin, tel qu’un dispositif lumineux, sonore, ou haptique. L’anneau peut être manipulé enfilé sur une partie d’un utilisateur, et en particulier sur un doigt F3 d’une main H comme illustré en (A) de la , ou enfilé sur une tige ou une baguette RD d’un système de contrôle de l’appareil extérieur comme en (B) de la . Il est bien sûr possible de construire l’anneau pour qu’il soit porté par exemple au niveau d’un poignet, d’un bras ou d’une jambe de l’utilisateur. Alternativement, l’anneau peut être utilisé « libre » sans être enfilé sur aucun élément, comme illustré par la . L’anneau a préférablement des dimensions le rendant apte à être enfilé sur un doigt comme le serait un bijou tel qu’une bague, avec par exemple un diamètre intérieur ϕ, illustré en (A) de la , compris entre 1 et 3 cm et une longueur L, illustrée en (B) de la , le long de son axe comprise entre 2 mm et 2 cm. En outre, l’anneau n’est pas nécessairement un anneau fermé, mais peut également être un anneau ouvert comportant une coupure C, comme illustré en (C) de la . La illustre les éléments intégrés sur un anneau R et les relations fonctionnelles entre les éléments le composant et avec un appareil extérieur. Ainsi, l’anneau R comprend, dans une configuration à deux capteurs, deux capteurs SENS 1 et SENS 2 connectés à un module électronique EL de traitement des signaux issus des capteurs. Le module électronique EL comprend un module d’acquisition ACQ dans lequel un convertisseur analogique-numérique CONV reçoit les signaux analogiques en provenance des capteurs SENS 1 et SENS 2 et les convertit en signaux numériques traités par un calculateur numérique CALC. Le calculateur numérique traite les signaux numériques, génère des signaux de détection en réponse aux signaux numériques, génère des signaux de commande d’un appareil extérieur APP sur la base des signaux de détection, et envoie ces signaux de commande à un module de communication COM. Le module de communication COM a pour fonction de transmettre, de préférence sans fil, les signaux de commandes générés à l’appareil extérieur APP, distant de l’anneau R. Le calculateur CALC est également configuré pour, le cas échéant, commander le dispositif de retour d’information FB et déclencher une action indiquant à l’utilisateur de l’anneau que son action sur l’anneau a été prise en compte pour envoyer un signal de commande à l’appareil extérieur APP. Une batterie BAT fournit l’énergie nécessaire au fonctionnement du convertisseur analogique-numérique CONV, du calculateur numérique CALC, du module de communication COM et du dispositif de retour d’information FB. Si les capteurs sont des jauges résistives, la batterie peut également être utilisée pour les alimenter en courant électrique. Optionnellement, la batterie peut être chargée au moyen d’un dispositif de récupération d’énergie EH, ou « Energy Harvesting » en terminologie anglaise, tel qu’un dispositif électromécanique miniature configuré pour récupérer de manière conventionnelle l’énergie de vibrations ambiantes ou de mouvements de l’utilisateur de l’anneau R. Principes de la détection d’événements Plusieurs types d’actions de l’utilisateur peuvent être appliqués à l’anneau, chaque type d’action pouvant être associé à une commande donnée de l’appareil extérieur. Les méthodes de détection de ces types d’action sont expliquées ci-dessous, au moyen de l’anneau illustré par la , donc équipé de 3 capteurs répartis de manière homogène en périphérie de l’anneau. Des résultats similaires seraient obtenus avec un nombre de capteurs différents ou des capteurs répartis différemment. Les explications ci-dessous ont pour vocation d’expliquer les principes sur lesquels le praticien pourra se baser pour mettre en œuvre l’anneau selon l’invention avec des configurations de capteurs variées en nombres et en localisations. Dans les figures mentionnées ci-dessous, les références S1, S2 et S3 sont associées respectivement aux signaux générés par les trois capteurs Sens 1 , Sens 2 et Sens 3 . La référence « S » représente les signaux S2 et S3, la référence T représente le temps. Les références S, S1 et T sont exprimées respectivement mV, mV et s. Serrage On nomme ici « serrage » l’action qui consiste à serrer l’anneau entre deux doigts, comme illustré par la en (B). Cette figure illustre une situation dans laquelle le capteur SENS 2 subit une élongation et les capteurs SENS 1 et SENS 3 une compression. Une action de serrage peut être détectée par le biais du dépassement d’un seuil THR 0 de détection par les amplitudes des signaux générés par les capteurs. Il est également possible de détecter non seulement l’occurrence de l’application d’un serrage, mais également sa localisation angulaire sur l’anneau. En effet, selon la localisation du serrage appliqué, les trois capteurs vont fournir des signaux différents. Une analyse des relations entre les signaux permet de remonter à la localisation du serrage appliqué, soit par simulation ab initio de l’anneau, soit par une calibration de ce dernier. On entend par localisation du serrage la détermination d’un angle compris entre 0° et 180° définissant la position de l’un des deux doigts appliquant les pressions de serrage par rapport à un angle de référence, par exemple défini par le rayon r1 du capteur SENS 1 . Il est présumé que le deuxième applique une pression à un emplacement diamétralement opposé à celui du premier doigt. Les figures 5, 6 et 7 illustrent les résultats de trois situations expérimentales dans lesquelles l’anneau est serré de sorte que l’un des deux doigts exerçant le serrage est situé au niveau, respectivement, des capteurs SENS 1 , SENS 2 et SENS 3 , l’autre doigt étant situé de manière diamétralement opposée au premier doigt. En (A) sont représentés des graphes des amplitudes des signaux S2 et S3 générés respectivement par les capteurs SENS 2 et SENS 3 en fonction de l’amplitude du signal S1 généré par le capteur SENS 1 . En (B) sont représentés des graphes des amplitudes des signaux générés par les capteurs SEN 1 , SENS 2 et SENS 3 à partir des mêmes données que les graphes correspondants en (A), mais exprimés cette fois en fonction du temps T. Lorsque, comme en , l’un des doigts exerçant le serrage est situé sur le capteur SENS 1 , les deux courbes illustrées en (A) tracent approximativement des lignes droites de même pente. Ceci est dû à la symétrie de l’anneau, qui fait que la charge mécanique est répartie de façon symétrique aux niveaux des capteurs SENS 2 et SENS 3 . Lorsque, comme en , l’un des doigts exerçant le serrage est situé sur le capteur SENS 2 , la courbe correspondant au capteur SENS 2 forme approximativement une ligne droite de pente négative tandis que la courbe correspondant au capteur SENS 3 forme approximativement une ligne droite de pente positive. Lorsque, comme en , l’un des doigts exerçant le serrage est situé sur le capteur SENS 3 , la courbe correspondant au capteur SENS 2 forme approximativement une ligne droite de pente positive tandis que la courbe correspondant au capteur SENS 3 forme approximativement une ligne droite de pente négative. Le fait que les amplitudes des signaux générés par les capteurs SENS 2 et SENS 3 exprimées en fonction de l’amplitude du signal généré par le capteur SENS 1 forment sensiblement des droites est représentatif du fait que les rapports des amplitudes des signaux générés par les capteurs SENS 2 et SENS 3 sur l’amplitude du signal généré par le capteur SENS 1 sont sensiblement constants. Cette caractéristique est due au fait que les zones d’application de pressions sur l’anneau restent immobiles durant l’application de la pression. Aussi, comme illustré en (B) des figures 5, 7 et 6, l’amplitude maximale parmi les signaux générés par les trois capteurs se trouve dans le signal généré par le capteur au niveau duquel se situe l’un des doigts de l’utilisateur exerçant le serrage, indiquant que cette localisation de l’anneau présente une déformation supérieure à celles des localisations des deux autres capteurs. Une action de serrage produit deux pics en valeur absolue dans les signaux générés par les capteurs : un premier pic provoqué par l’application d’une pression serrage à l’anneau, et un second pic dû au relâchement de cette pression, identifiés respectivement par Max1 et Max2 en (B) de la pour le signal S1. Le premier pic et le second pic présentent des signes de signes opposés. L’analyse des courbes telles que celles des figures 5, 6 et 7 permet de remonter à l’occurrence d’une action de serrage ainsi qu’à une caractérisation de cette action de serrage, caractérisation qui est fonction des zones d’application des forces de serrage. Par exemple, on peut considérer qu’une action de serrage sans déplacement significatif des zones d’application de la pression a été appliquée à l’anneau si un critère, selon lequel un rapport entre les amplitudes de deux des signaux est constant à plus ou moins 20% près de la valeur moyenne du rapport durant la durée de l’action, est respecté. Le pourcentage peut être ajusté par l’utilisateur. La détection d’une action de ce type permet d’écarter la possibilité qu’ait été appliquée une action mettant en jeu un déplacement significatif des zones de pression sur l’anneau, telle qu’une rotation ou un glissement. Autrement dit, le respect de ce critère implique qu’une action de pression de localisation sensiblement constante a été appliquée sur l’anneau par un utilisateur. Afin d’améliorer la fiabilité de l’application du critère, on peut ne l’appliquer qu’à des valeurs d’amplitude des signaux dépassant un certain niveau, afin d’éviter l’effet d’un bruit relatif qui devient très important pour des petites valeurs des amplitudes et/ou ajuster le pourcentage. Ainsi, il est important de noter qu’une analyse des rapports entre les signaux générés par les différents capteurs permet de caractériser l’action de serrage selon un critère lié à une localisation des doigts appliquant le serrage, non seulement au niveau d’un capteur particulier, mais également à une position arbitraire variant continûment entre deux capteurs. Les lignes droites obtenues par des actions de serrages se décalant progressivement de la situation de la à celle de la montreraient une variation correspondante continue correspondante des pentes des courbes. A chaque pente ou groupement de pentes, et donc à chaque rapport d’amplitudes de signaux générés par deux capteurs, il est possible d’associer une localisation particulière de l’action exercée sur l’anneau et d’associer à cette localisation une commande particulière de l’appareil extérieur. Serrage double Le serrage double est une variante de l’action de serrage décrite ci-dessus, dans laquelle l’action de serrage est répétée dans un intervalle de temps prédéfini, comme le double-clic d’une souris d’ordinateur. Cette action est détectée en comptant pour chaque capteur le nombre de maximums prenant place durant l’intervalle de temps prédéfini. La illustre en (A), (B) et (C) les signaux S (en mV) générés par les capteurs en réponse aux actions de serrage double aux niveaux des capteurs SENS 1 , SENS 2 et SENS 3 , respectivement, exprimés en fonction du temps T (en s). Les maximums d’amplitude (en valeur absolue) présentent bien quatre maximums identifiés Max1 à Max4 en (A) de la pour le signa S1. On peut ainsi associer l’occurrence d’un serrage double à la détection de quatre maximums en valeur absolue dans le signal généré par un capteur sur un intervalle de temps déterminé, préférablement de l’ordre de la seconde ou moins. Serrage long Un serrage long se distingue d’un serrage pouvant être qualifié de court, tel que ceux illustrés par les figures 5 à 7, en ce que le serrage est maintenu sur une certaine durée dépassant une valeur seuil de durée prédéterminée THR 4 . Lors d’une action de serrage, les signaux générés par les capteurs comprennent chacun un premier maximum Max1 sous forme d’un pic au début du serrage et un second maximum Max2 de signe opposé à Max1 sous forme d’un pic d’orientation opposée lorsque le serrage est relâché. Un événement est qualifié de serrage long lorsque sont détectés deux maximums dépassant chacun un niveau de seuil prédéterminé qui sont espacés d’une durée dépassant la valeur seuil prédéterminée THR 4 , comme illustré en B) de la . Le profil des courbes en B) s’explique par le fait que la tension générée par un capteur piézoélectrique va progressivement revenir à zéro après application de la déformation, même sans que le capteur revienne à son état physique de départ, selon un temps caractéristique dépendant du capteur lui-même et du système d’acquisition, soit environ 0,2 s pour le système ayant généré les signaux représentés ici. Rotation – Méthode 1 On nomme ici « rotation » l’action qui consiste à faire tourner l’anneau entre deux doigts tout en lui en appliquant un serrage par l’intermédiaire des deux doigts. Cette action de l’utilisateur résulte en une déformation de l’anneau se déplaçant avec la rotation. C’est une rotation de l’anneau selon ce principe qui permet de passer de la configuration (B) à la configuration (C) de la . Les capteurs peuvent caractériser cette déformation et son mouvement, et donc la rotation imposée à l’anneau, comme décrit ci-dessous. La montre des graphiques représentant des signaux S1, S2 et S3 (en mV) générées expérimentalement par les capteurs piézoélectriques SENS 1 , SENS 2 et SENS 3 de l’anneau de la , respectivement, en fonction du temps T (en s), en (A) pour une rotation Rot dans un sens allant du capteur SENS 1 vers le capteur SENS 2 puis le capteur SENS 3 (sens 1-2-3) et en (B) pour une rotation dans le sens contraire allant du capteur SENS 3 vers le capteur SENS 2 puis le capteur SENS 1 (sens 3-2-1), en faisant tourner l’anneau entre deux doigts. Il est constaté que les signaux des capteurs oscillent selon un motif approximativement sinusoïdal. Les maximums des oscillations, qui correspondent à des maximums des déformations aux niveaux des trois capteurs, apparaissent dans un ordre imposé par le sens de rotation. Ce dernier peut donc être déduit de l’analyse des signaux générés par les capteurs, en trouvant les maximums et en déterminant leur ordre d’apparition. Ainsi, il est possible de caractériser la rotation en sens, amplitude angulaire et en vitesse. Rotation – Méthode 2 La première méthode de caractérisation d’une rotation de l’anneau repose sur l’ordre d’apparition des maximums dans l’amplitude de déformation. Une seconde méthode, basée sur les mêmes signaux générés par les capteurs peut être envisagée. La montre en A) et en B) des graphiques dans lesquels les signaux S (en mV) générés par les capteurs SENS 2 et SENS 3 sont exprimés en fonction du signal S1 (en mV) généré par le capteur SENS 1 , formant deux courbes distinctes dans le plan (S 1 , S) défini par le signal S1 et l’un ou l’autre des signaux S2 et S3. Dans ces deux graphiques, on suit l’avancée des courbes au cours du temps en se déplaçant sur celles-ci dans les sens indiqués par les flèches. En ce qui concerne le graphique en A), dans une zone ZSq-Start du graphique correspondant au début de l’application du serrage au moyen des deux doigts de la , on observe que les deux courbes s’éloignent de l’origine du graphique selon des lignes droites jusqu’à dépasser un niveau de seuil Thr représenté par un cercle centré sur l’origine du graphique. Les rapports des amplitudes des signaux restent sensiblement constants, en raison du fait que les zones d’application de pressions sur l’anneau restent immobiles : il s’agit pour le moment d’une action de serrage simple, déjà décrite plus haut. L’éloignement de chaque courbe par rapport à l’origine du graphique se définit par la racine de la somme quadratique des amplitudes des signaux concernés : soit une première paire de signaux constituée des signaux des capteurs SENS 1 et SENS 2 , soit une deuxième paire de signaux constituée par signaux des capteurs SENS 1 et SENS 3 . La distance de chaque point de ces courbes au point d’origine (0,0) du graphique représente la racine de la somme quadratique des coordonnées de la courbe en ce point. Dans un second temps, l’anneau est roulé entre les deux doigts, les amplitudes des paires de signaux restant telles que les racines de leurs sommes quadratiques restent supérieures à la valeur seuil, à défaut d’être constante. Ce comportement est représentatif d’un serrage exercé sur l’anneau par un être humain : il est difficile de maintenir un serrage constant sur l’anneau tout en le faisant rouler entre deux doigts, mais il est possible de maintenir un certain niveau de serrage. Le roulement se traduit par des déplacements au cours du temps en sens de rotation contraires le long des deux courbes, dans le sens des aiguilles d’une montre pour le capteur SENS 2 , le sens inverse des aiguilles d’une montre pour le capteur SENS 3 , ces deux sens dépendant du sens de la rotation imposée à l’anneau. Les rapports entre les amplitudes des signaux générés par les capteurs SENS 2 et SENS 3 et l’amplitude du signal généré par le capteur SENS 1 changent continûment en raison du déplacement continu des zones de pressions appliqués sur l’anneau. La détection de ces changements est indicative de l’occurrence d’une action de rotation. L’amplitude de ces changements est représentative de l’angle de la rotation. On peut suivre la courbe et y faire correspondre une amplitude angulaire de rotation Ω entre deux instants donnés, par calibration ou calculs ab initio. En fin de rotation, le serrage des doigts est relâché, les amplitudes des signaux retournent à zéro, ce qui se traduit par le fait que les courbes repassent simultanément dans le périmètre défini par le niveau de seuil Thr puis retombent au point d’origine du graphique, aux niveaux des zone ZSq-End 2 et Zsq-End 3 de relâchement du serrage, pour les courbes issues des signaux générés par les capteurs Sens 2 et Sens 3 , respectivement. Au moment du relâchement du serrage, la rotation est stoppée, les point d’application des pressions sont fixes, les courbes forment des droites, comme pour le cas d’un serrage décrit plus haut à l’aide des figures 5 à 7. L’analyse du graphique en A) de la , que l’on considère une seule courbe ou bien les deux courbes, permet de remonter à la détection d’une action de rotation de l’anneau et aux caractéristiques (angle, durée) de cette rotation par correspondance entre les points de franchissement du niveau de seuil par ces courbes au début et à la fin de l’action de rotation et une rotation de l’anneau, correspondance déterminée par des calculs de simulation ou des calibrations de l’anneau. En pratique, il peut être avantageux d’engager une analyse la courbe dès que le niveau de seuil Thr est atteint, analyser la courbe en continu, générer un signal de détection de rotation à chaque fois que l’angle de rotation dépasse l’un d’une série de seuils (par exemple espacés d’intervalles de 10° ou tout autre valeur prédéterminée), et stopper l’analyse lorsque les courbes repassent sous le seuil Thr. C’est ce qu’illustre la en B), avec le suivi de la courbe représentant le signal S2 exprimé en fonction du signal S1, signaux respectivement générés par les capteurs Sens2 et Sens1. La courbe représentant le signal S2 sort du cercle de visualisation du seuil Thr en un point A, tourne dans le sens des aiguilles d’une montre autour du point d’origine du graphique tout en restant à l’extérieur du cercle, puis le franchit en un point B. Les points A et B sont séparés angulairement d’un angle de rotation total Ω tot . En cours de rotation, l’augmentation de l’angle de rotation a dépassé plusieurs seuils indiqués par les valeurs Ω 1 et Ω 2 . Tape du doigt La tape du doigt portant l’anneau, de préférence sur une surface dure telle qu’une table, génère un signal de contenu fréquentiel plus haut que les actions de serrage ou de rotation de l’anneau. La illustre les signaux S1, S2 et S3 détectés lors d’une tape du doigt portant l’anneau. Les composantes fréquentielles des signaux générés lors d’une tape du doigt permettent donc de distinguer cette action d’une action de serrage ou de rotation. Une méthode de détection d’une tape du doigt portant l’anneau peut comprendre comme première étape une somme des signaux générés par les capteurs lors d’un événement pour obtenir un signal somme. Un filtre passe-haut est appliqué au signal somme, puis une première valeur efficace RMS H de ce signal somme filtré est calculé. Un filtre passe-bas est appliqué au même signal somme, puis une seconde valeur efficace RMS L de ce signal somme filtré est calculée. Le rapport de ces deux valeurs efficaces est alors comparé à une valeur seuil THR 1 prédéterminée. Les fréquences de coupure des filtres appliqués peuvent être par exemple de 10 Hz. Si le rapport RMS H /RMS L est supérieur ou égal à la valeur seuil THR 1 , alors l’événement est classé comme une tape du doigt. Si le rapport RMS H /RMS L est inférieur à la valeur seuil THR 1 , alors l’événement est classé comme un serrage. La somme des signaux peut être une somme pondérée, chaque signal étant associé à un coefficient de pondération donné. Il est ainsi possible de choisir les coefficients de manière à choisir le ou les de capteurs employés pour la détection. Une valeur efficace peut être définie comme la racine carrée de la moyenne du carré de la valeur du signal sur une période de temps. Tape de l’anneau La démarche effectuée pour la tape du doigt peut s’appliquer à l’anneau lorsqu’il est tapé directement sur une surface, préférablement dure, telle qu’une table. La différence est que les signaux générés par les capteurs ont un contenu en composantes fréquentielles hautes plus important que lorsque seul le doigt portant l’anneau est tapé sur la surface dure. On peut par exemple comparer les courbes des signaux S1, S2 et S3 de la , générés lors de la tape directe de l’anneau sur une table à la . Ainsi, on peut cette fois comparer le rapport RMS H /RMS L à une valeur seuil THR 2 de préférence supérieure à THR 1 . Si le rapport RMS H /RMS L est supérieur ou égal à la valeur seuil THR 2 , alors l’événement est classé comme une tape de l’anneau. Tape sur un capteur La tape sur un capteur est une action qui consiste à taper directement l’anneau au niveau de la localisation d’un des capteurs avec un doigt. La différence avec la pression est que la force est appliquée sur un seul côté de l’anneau, et non sur les deux côtés. Dans le cas de la configuration illustrée par la , les capteurs sont tapés directement et les amplitudes mesurées des signaux S (en mV) générés en réponse par les capteurs sont illustrés au moyen des graphiques de la , avec en (A), (B) et (C) les résultats de mesures pour des tapes sur les capteurs SENS1, SENS2 et SENS3, respectivement. Pour chacune des situations (A), (B) et (C), on constate que le maximum d’amplitude parmi l’ensemble des signaux générés par les capteurs est celui correspondant au capteur au niveau duquel la tape est effectuée, et qu’il correspond à l’amplitude maximale d’un pic. Ainsi, on peut identifier un événement de tape sur un capteur donné en identifiant le capteur dont le signal généré présente un pic avec la plus forte amplitude, calculer le rapport de cette amplitude sur les amplitudes maximales de chacun des autres capteurs, et, si ces rapports sont tous supérieurs à une valeur seuil THR 3 , classer l’événement comme une tape au niveau du capteur ayant généré le signal présentant le pic avec la plus forte amplitude, donc le maximum d’amplitude. Exemple d’algorithme Comme illustrés ci-dessus, plusieurs types d’événements appliqués à l’anneau peuvent être détectés par l’analyse des signaux des capteurs qui y sont montés. Les figures 15 à 18 illustrent un procédé d’utilisation d’un anneau R équipé d’au moins deux capteurs SENS 1 et SENS 2 , selon un algorithme permettant la détection de plusieurs types d’événements chacun caractérisés par les signaux générés par les capteurs à la suite d’une action de l’utilisateur sur l’anneau. Lors d’une action de l’utilisateur sur l’anneau, deux signaux S1 et S2 numériques sont générés par les deux capteurs SENS 1 et SENS 2 , respectivement, et le convertisseur analogique-numérique CONV. Un premier bloc de calcul Bl 1 a pour fonction de discriminer le bruit de fond ou des manipulations accidentelles ou sans but précis d’une action volontaire de l’utilisateur. Dans le premier bloc de calcul Bl 1 , le calculateur CALC effectue la somme quadratique des amplitudes des signaux S1 et S2 au cours d’une opération de sommation Bl 1-10 . Au cours d’une opération de test Bl 1-15 , le calculateur détermine si la somme quadratique Q des amplitudes des signaux dépasse une valeur seuil prédéterminée Thr, indicatrice du fait qu’une action a été volontairement effectuée sur l’anneau. Cette opération de test a une fonction de détection d’un événement mesuré par les capteurs de l’anneau. En réponse à cette détermination, dans le cas où la somme dépasse la valeur seuil, un signal S Act de détection d’action est généré et, en réponse à ce signal, un second bloc de calcul Bl 2 est mis en œuvre et les signaux S1 et S2 sont enregistrés dans une mémoire informatique MEM en communication fonctionnelle avec le calculateur Calc au cours d’une opération Bl 1-20 . Les signaux enregistrés seront utilisés dans les opérations suivantes. L’enregistrement est arrêté quand la somme quadratique repasse sous la valeur seuil THR. Plus généralement, l’amplitude d’un signal représentatif d’une somme de signaux non moyennés générés par les capteurs ou bien l’amplitude d’un seul signal, moyenné ou non, représentatif d’un signal généré par un capteur unique, pourraient être employée en tant qu’amplitude du signal Q et comparée à la valeur seuil pour déterminer l’occurrence d’une action volontaire. Dans tous les cas, il s’agit de comparer l’amplitude d’un signal ou d’une combinaison de signaux, retraités ou non, représentatifs d’une déformation de l’anneau, à un seuil prédéfini et de déterminer qu’une action volontaire a été exercée sur l’anneau lorsque cette amplitude dépasse ce seuil prédéfini, tel que le niveau de seuil Thr représenté sur la . Un moyennage sur une combinaison (une somme en particulier) de plusieurs signaux représentatifs de signaux générés par les capteurs permet une meilleure fiabilité dans cette détermination. Alternativement, afin de discriminer le bruit de fond ou des manipulations accidentelles ou sans but précis d’une action volontaire de l’utilisateur, l’opération de test Bl 1-10 pourrait porter sur une variance des amplitudes des signaux émis par les capteurs. Cette variance peut par exemple être calculée sur une période glissante d’un signal ou de la somme, pondérée ou non, de plusieurs signaux générés par les capteurs, et peut être considérée comme signal de détection d’évènement lorsqu’elle dépasse un seuil prédéterminé, fixé par exemple par un utilisateur : la variance des signaux devient en effet plus importante lorsque l’utilisateur engage une action sur l’anneau. L’étape de test Bl 1-15 a ainsi pour fonction de détecter un dépassement d’un seuil par une quantité représentative d’une amplitude d’un signal ou d’une combinaison de signaux chacun représentatifs d’une déformation de l’élément annulaire et générés par un ou plusieurs des capteurs de déformation montés sur l’élément annulaire en réponse à une action de l’utilisateur, que la quantité en question soit dérivée directement des amplitudes du ou des signaux considérés, d’une variance de ce ou de ces signaux, ou soit représentative de toute autre information dérivée du ou des signaux considérés. Le bloc Bl 1 est avantageux du point de vue de l’autonomie de l’interface homme-machine : hors détection d’un évènement dépassant un certain niveau de seuil, seule une partie du module d’acquisition ACQ associé au bloc Bl 1 nécessite d’être alimentée en tension, ce qui limite fortement la consommation électrique de l’ensemble du dispositif. En effet, un comparateur, dispositif électronique ne consommant que très peu d’énergie, peut être suffisant pout implémenter le bloc Bl 1 , en particulier lorsque des capteurs piézoélectriques sont employés, les tensions qu’ils génèrent étant suffisantes pour faire fonctionner le comparateur sans nécessiter d’amplification. Le second bloc de calcul Bl 2 a pour fonction d’effectuer une première analyse des signaux S1 et S2, destinée à détecter si, oui ou non, une rotation est exercée par l’utilisateur sur l’anneau et à caractériser cette rotation, le cas échéant. Lorsque le bloc Bl 2 est mis en œuvre, le calculateur CALC effectue les opérations décrites ci-dessous. En étapes préliminaires, (i) un compteur du calculateur CALC initialise à 0 une variable de comptage n d’incrémentation de rotation, à une étape Bl 2-1 0 , et le calculateur CALC détermine et assigne, à une variable Ω 0 d’angle de rotation, l’angle de sortie du cercle de rayon Thr dans le plan (S1, S2) par le signal S2 tel que déterminé selon la méthode 2 de caractérisation d’une rotation sur la base des signaux S1 et S2, à une étape Bl 2- 15 . Pour illustration, on peut se reporter à la zone ZSq-Start en A) de la . Dans le graphe en B) de la , cet angle de sortie correspond à l’orientation de la droite passant par l’origine du graphique et le point A situé sur le cercle de rayon Thr. Une opération de test Bl 2-20 assure que tant que la somme quadratique des signaux reste supérieure au seuil Thr, comme indiqué par l’indicateur Y de condition de test rempli, la boucle de calcul suivante est continuellement mise en œuvre par le calculateur. Un angle de rotation courant Ω est calculé sur la base des signaux S1 et S2 selon la méthode 2 au cours d’une opération Bl 2-25 . Une différence Ω-Ω 0 est calculée à une opération Bl 2-30 , et le résultat de cette différence est comparé au cours de deux opérations de test Bl 2-35 et Bl 2-45 à une valeur de seuil angulaire positive Thr Ang et à son opposée -Thr Ang , respectivement. Si l’opération de test Bl 2-35 renvoie un résultat positif, indiqué par Y sur la figure, alors un signal de détermination d’événement ROT- est généré, représentatif du fait que i) il y a eu rotation de l’anneau d’un angle défini par la valeur de Thr Ang , et ii) cette rotation se fait dans un sens défini comme négatif. A l’inverse, si l’opération de test Bl 2-45 renvoie un résultat positif, indiqué par Y sur la figure, alors un signal de détermination d’événement ROT+ est généré, représentatif du fait que i) il y a eu rotation de l’anneau d’un angle défini par la valeur de Thr Ang , et ii) cette rotation se fait dans un sens défini comme positif. En réponse à des résultats positifs des opérations de test Bl 2-35 et Bl 2-45 , la variable n de comptage d’incrémentation de rotation est incrémentée de 1 au cours d’une opération Bl 2-55 et l’angle de rotation courant Ω est assigné à la variable Ω 0 d’angle de rotation. La valeur de comptage n indique donc le nombre de fois que l’anneau a été tourné d’une valeur Thr Ang au cours de la rotation en cours d’analyse. En répétant ces opérations, des rotations peuvent être suivies dans les deux sens, selon des incréments d’amplitudes définis par la valeur de Thr Ang . Cet algorithme met en œuvre la méthode 2 de caractérisation d’une rotation de l’anneau, mais la méthode 1 pourrait être appliqué, ou bien toute autre méthode adéquate. Si l’opération de test Bl 2- 2 0 renvoie un résultat N, indicatif du fait que la somme quadratique des signaux S1 et S2 est repassé sous la valeur Thr, alors une autre opération de test Bl 2-70 est effectuée afin de vérifier si la valeur de comptage n est à 0, indicatif du fait que l’événement analysé n’est pas une rotation. Si c’est le cas, alors un signal S No.Rot de détection d’absence de rotation est généré et, en réponse, un troisième bloc de calcul Bl 3 est mis en œuvre au cours d’une étape Bl 2-75 . Alternativement, l’opération de test Bl 2-70 pourrait être mise en œuvre indépendamment de la valeur de comptage n, en mettant en œuvre le principe de test décrit dans la section « Serrage ». Ainsi, l’opération de test Bl 2-70 pourrait consister à tester si un rapport entre les signaux S1 et S2 est sensiblement constant sur la durée de l’événement analysé, c’est-à-dire compris dans un intervalle défini par XX% autour de la valeur moyenne du rapport sur la durée de l’événement enregistré, XX% représentant un pourcentage de la valeur moyenne défini par l’utilisateur, 20% par exemple, qui constitue une valeur permettant une discrimination pertinente de la constance du rapport. Le troisième bloc de calcul Bl 3 , illustré par la , a pour fonction d’analyser les signaux générés par les capteurs lorsqu’il a été déterminé que cet événement n’est pas une rotation. Plus spécifiquement, le bloc Bl 3 a pour fonction de discriminer le type d’action parmi les actions de serrage de l’anneau, de tape du doigt et de tape de l’anneau, et de caractériser les actions de serrage. A ces fins, le calculateur met en œuvre les opérations du bloc Bl 3 dont les principes sont expliqués dans les sections Serrage, Tape du doigt et Tape de l’anneau décrites plus haut. Tout d’abord, le signal numérisé S1 est filtré en parallèle selon deux opérations de filtrage Bl 3-10 et Bl 3 -15 employant un filtre passe-haut et un filtre passe-bas, respectivement, de manière à obtenir deux signaux filtrés. Chacun des deux signaux filtrés par les opérations de filtrage Bl 3-10 et Bl 2-15 sont moyennés aux cours d’opérations de moyennage Bl 3-15 et Bl 3-25 pour obtenir les moyennes RMS H et RMS H des deux signaux filtrés moyennés, respectivement. La période de moyennage peut être choisie par l’utilisateur selon ses préférences. Selon le principe expliqué plus haut dans les sections « Tape du doigt » et « Tape de l’anneau », une première opération de test Bl 3-35 vérifie si la valeur du rapport RMS H /RMS L est supérieure à une valeur de seuil haute ThrH. Si une réponse positive, indiquée par Y sur la figure, est renvoyée, alors un signal de détection Hit(R) est généré, représentatif du fait que l’événement a été provoqué par une action de tape de l’anneau sur une surface rigide. Si une réponse négative à l’opération de test Bl 3-35 , indiquée par N sur la figure, est renvoyée, alors une opération de test Bl 3-40 est mise en œuvre, vérifiant si la valeur du rapport RMS H /RMS L est supérieure à une valeur de seuil basse ThrL, avec ThrL Si une réponse positive, indiquée par Y sur la figure, est renvoyée, alors un signal de détection Hit(F) est généré, représentatif du fait que l’événement a été provoqué par une action de tape du doigt (F3) portant l’anneau sur une surface rigide. Si une réponse négative à l’opération de test Bl 3-40 , indiquée par N sur la figure, est renvoyée, alors il est déterminé que l’événement a été provoqué par une action de serrage, et un quatrième bloc de calcul Bl 4 est mis en œuvre au cours d’une opération Bl 3-45 . Les opérations Bl 3-10 à Bl 3-40 constituent dans leur ensemble une opération Bl 3-FA d’analyse du contenu fréquentiel des signaux émis par les capteurs, analyse sur la base de laquelle est effectuée une détection des actions de tape d’un doigt Hit(F) et de tape de l’anneau Hit(R), et une détection du fait que l’action de l’utilisateur est une action de serrage, cette dernière étant caractérisée plus finement par le bloc Bl 4 décrit ci-dessous. Le principe employé est que l’énergie d’un signal ou d’une somme de signaux est répartie de manière plus prépondérante dans les fréquences hautes pour l’action Hit(R) que pour l’action Hit(F), et plus prépondérante dans les fréquences basses pour des actions de serrage de l’anneau que pour l’action Hit(F). Le bloc Bl 3 de la illustre une mise en œuvre particulière de ce principe, mais d’autres mises en œuvre pourront être considérées par l’homme du métier pour mettre en œuvre ce principe. Sur le fond, il s’agit de procéder à une analyse de la répartition de l’énergie des signaux détectés selon les fréquences. Il serait par exemple possible de procéder à une transformation de Fourier des signaux et d’analyser la répartition énergétique dans le domaine fréquentiel, par exemple en comparant l’énergie contenue dans les signaux pour des fréquences supérieures à 10Hz et l’énergie contenu dans ces mêmes signaux pour des fréquences inférieures à 10Hz. Le quatrième bloc de calcul Bl 4 , illustré par la , a pour fonction d’analyser les signaux générés par les capteurs lorsqu’il a été déterminé que l’événement détecté par le bloc Bl 1 n’est ni une rotation, ni l’une ou l’autre d’une tape de l’anneau et d’une tape du doigt, comme déterminé aux niveaux des blocs Bl 2 et Bl 3 . Plus spécifiquement, le bloc Bl 4 a pour fonction de caractériser le type de serrage appliqué à l’anneau par l’utilisateur : serrage court, serrage long, serrage double, et la localisation du serrage. A ces fins, le calculateur effectue les opérations du bloc Bl 4 décrites dans les sections Serrage, Tape du doigt et Tape de l’anneau décrites plus haut. Des opérations Bl 4-10 , Bl 4-15 et Bl 4-20 du bloc Bl 4 permettent de caractériser spatialement l’événement en cours d’analyse. L’opération Bl 4-10 consiste à calculer le rapport des signaux S1 et S2, puis moyenner ce rapport au cours d’une opération Bl 4-20 de moyennage sur toute la durée de l’événement détecté. Cette moyenne est comparée à une table de calibration préparée à l’avance et établissant une correspondance entre des valeurs de rapports moyennés et une localisation d’un serrage appliqué à l’anneau. La table de calibration peut être stockée dans la mémoire MEM. Sur la base de cette comparaison, un signal Loc représentatif de la localisation de l’événement en cours d’analyse est généré. La illustre la localisation Local de l’application d’une pression (serrage, tape) par un doigt F1 sur un anneau R muni des capteurs SENS 1 et SENS 2 . Une table préparée à l’avance par calibration de l’anneau peut indiquer une correspondance entre le rapport des amplitudes des signaux générés respectivement par les capteurs SENS 1 et SENS 2 et une localisation Local repérée par un rayon r Local angulairement décalé par rapport à un rayon r ref de référence. La même table, ou une table similaire tenant compte des deux zones d’appui diamétralement opposées existantes lors d’un serrage entre deux doigts, peut être utilisée pour localiser le début et la fin du serrage illustrés par la et donc évaluer l’amplitude angulaire de la rotation appliquée à l’anneau lors d’une action de rotation de celui-ci. D’une manière générale, à toute action (serrage, rotation, tape) peut être associée un signal Loc de localisation représentatif d’une localisation Local de l’action considérée, sur la base d’un rapport des amplitudes de deux signaux générés simultanément par deux capteurs situés sur deux rayons distincts de l’anneau. Des opérations Bl 4- 30 à Bl 4- 50 du bloc Bl 4 permettent de déterminer le type de serrage appliqué à l’anneau et ayant provoqué la génération des signaux S1 et S2. L’opération Bl 4-30 consiste à détecter le nombre de pics, c’est-à-dire le nombre de maximums d’amplitude, en valeur absolue, pour chacun des signaux S1 et S2 et moyenner le nombre de pics détectés. Alternativement, on peut simplement compter le nombre de pics détectés pour un signal. Cependant, le moyennage sur plusieurs signaux rend la détection plus robuste. Sur la base de l’opération Bl 4-30 , l’opération de test Bl 4-35 renvoie une réponse positive lorsque le nombre de pics détectés est proche de 4, par exemple dans un intervalle allant de 3,5 à 4,5 englobant quatre pour tenir compte de l’effet de moyenne, comme indiqué par Y sur la figure. En réponse à une réponse positive à l’opération de test Bl 4-35 , un signal de détection D.Sq est généré, représentatif d’une action de serrage double (2 pics par action de serrage, donc 4 pics pour une double action de serrage, comme expliqué dans la section « Serrage Double ci-dessus »). Sur la base de l’opération Bl 4-30 , l’opération de test Bl 4-40 renvoie une réponse positive lorsque le nombre de pics détectés est 2, comme indiqué par Y sur la figure. En réponse à cette détection, l’intervalle de temps ΔT séparant les deux pics détectés est déterminé au cours de l’opération Bl 4-45 . Au cours d’une opération de test Bl 4-50 , l’intervalle de temps ΔT est comparé à la valeur seuil de durée prédéterminée THR 4 comme expliqué à la section « Serrage long » ci-dessus. S’il est déterminé que ΔT est supérieure à THR 4 , comme indiqué par Y sur la figure, alors un signal L.Sq représentatif d’une action de serrage long est généré. S’il est déterminé que ΔT n’est pas supérieure à THR 4 , comme indiqué par N sur la figure, alors un signal S.Sq représentatif d’une action de serrage court, ou serrage, est généré. Les blocs Bl1 et Bl2 traitent directement les signaux S1 et S2 générés par les capteurs. Les blocs Bl3 et Bl4 traitent la version de ces signaux enregistrés dans la mémoire MEM au cours de l’étape Bl 1-20 . Un avantage de cet algorithme est qu’il ne consomme qu’un minimum d’énergie, les parties du module d’acquisition ACQ associées aux blocs Bl 2 et Bl 3 de l’algorithme n’étant activées que lorsqu’il a été déterminé qu’il est nécessaire de recourir à leurs fonctionnalités respectives. Lorsque l’on mentionne des opérations de moyennage dans cette description, on comprendra que, sauf indication contraire, il s’agit de moyennage dans le temps, sur une durée qui peut être choisie par l’utilisateur ou le fabriquant de l’interface homme-machine selon le comportement qu’il souhaite pour cette interface. Cependant, il pourra s’agir de durées de l’ordre de quelques dixièmes de secondes. Aussi, lorsque l’on parle d’un signal généré par les capteurs, il pourra s’agir d’un signal converti ou traité et non seulement directement issu du capteur, tant qu’il peut être considéré comme représentatif d’une déformation appliquée à l’anneau, c’est-à-dire comme pouvant être utilisé pour caractériser cette déformation. Bien entendu, l’homme du métier sera à même de mettre au point des algorithmes similaires afin de permettre à l’utilisateur de bénéficier de l’ensemble des types d’action décrits dans la présente description. En outre, il est tout-à-fait envisageable de détecter d’autres actions que celles décrites plus haut, telles qu’un appui à trois doigts, un glissement d’un doigt sur l’anneau sans le faire tourner (« swipe » en terminologie anglaise), une flexion du doigt, extension de la main, serrage du poing, rotation autour du doigt sans déplacer les zones de pression appliquée sur l’anneau etc… En outre, l’homme du métier comprendre qu’il est possible de mettre en œuvre d’autres algorithmes que ceux décrits ici pour exploiter les signaux générés par les capteurs, y compris une approche dite d’intelligence artificielle, permettant de classifier les signaux détectés en différentes catégories préalablement définies en réalisant un apprentissage automatique basé sur une base de données de signaux mesurés lors d'actions réalistes par un utilisateur portant l'anneau. En ce qui concerne la structure de l’ensemble de capteur, l’invention n’est pas limitée aux exemples mentionnés plus haut et l’élément annulaire et les capteurs peuvent être mis en œuvre de différentes manières, illustrées par les figures 1, 3 et 19 comme décrit ci-dessous. Ainsi, l’ensemble de capteur peut comprendre un élément annulaire ANN ouvert ou fermé formé d’un bloc comme illustré en A) de la , un élément annulaire formé de deux éléments coaxiaux ANN 1/2C et ANN 2/2C comme illustré en B) de la , ou encore formé de deux parties complémentaires angulairement ANN 1/2A et ANN 2/2A reliées par des éléments d’assemblage AE, de préférence rigidement l’une à l’autre de manière à transmettre une déformation appliquée à un élément à l’autre, comme illustré en C) de la . Les capteurs peuvent être montés sur une même surface, intérieure ou extérieure de l’anneau comme illustré par les figures 1 et 3, ou bien être montés sur des surfaces différentes de l’anneau. La illustre en A) une configuration ou les capteurs SENS 1 et SENS 3 sont monté sur une surface extérieure S ext de l’ élément annulaire et le capteur SENS 2 sur une surface intérieure S int de cet élément annulaire, en B) une configuration où les capteurs SENS 1 et SENS 3 sont montés sur une surface extérieure de l’ élément annulaire et le capteur SENS 2 est positionné entre un premier élément coaxial ANN 1/2C et un second élément coaxial ANN 2/2C de l’ élément annulaire, en D) une configuration similaire à la configuration illustrée en A), à la différence près que les capteurs sont montés dans des renfoncements ou des encoches formées sur l’ élément annulaire. Placer les capteurs dans des renfoncements peut les protéger d’agressions extérieures lorsqu’ils sont accessibles directement de l’extérieur ou rendre l’anneau plus agréable à porter par l’utilisateur lorsqu’ils sont situés sur la surface intérieure en contact avec la peau. Les capteurs peuvent également être montés sur d’autres parties de l’élément annulaire que ses surfaces extérieures ou intérieures. La illustre ainsi en E) une configuration où les capteurs sont montés sur une surface S t de la tranche de l’anneau, de manière à être positionnés selon un plan intersectant l’axe longitudinal de l’anneau. Les capteurs sont montés sur l’élément annulaire de manière à être solidaires de ses déformations et ainsi générer des signaux représentatifs de ces déformations. Ils peuvent être collés à une surface de l’élément annulaire, sertis entre deux éléments de l’élément annulaire, ou intégrés de toute autre manière considérée adéquate pour l’homme du métier. Toute combinaison des mises en œuvre de capteurs illustrées par les figures 1, 3 et 19 est acceptable et tombe dans la portée de l’invention décrite dans le présent document. L'invention n'est pas limitée au mode de mise en œuvre décrit ci-dessus et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. Ensemble (CAPT) de capteur comprenant un élément annulaire (ANN) de forme sensiblement cylindrique et au moins deux capteurs (SENS 1 , SENS 2 , SENS 3 ) de déformation montés sur l’élément annulaire à des niveaux d’au moins deux rayons (r1, r2, r3) distincts de celui-ci, respectivement, de manière à être sensibles à une déformation de l’élément annulaire. Ensemble (CAPT) de capteur selon la revendication 1, dans laquelle les au moins deux rayons (r1, r2, r3) distincts sont espacés angulairement entre eux d’un angle compris entre 20° et 160°. Ensemble (CAPT) de capteur selon la revendication 1 ou 2 dans laquelle les au moins deux capteurs (SENS 1 , SENS 2 , SENS 3 ) de déformation sont des capteurs de type piézoélectrique. Interface homme-machine (R) comprenant l’ensemble (CAPT) de capteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre un module d’acquisition (ACQ) configuré pour générer un signal de détection (ROT-, ROT+, Loc, S.Sq, L.Sq, D.Sq, Hit(F), Hit(R)) en réponse à une déformation de l’élément annulaire sur la base de signaux (S1, S2, S3) émis par les au moins deux capteurs (SENS 1 , SENS 2 , SENS 3 ) de déformation, l’interface homme-machine étant configurée de manière à générer des signaux de commande d’un appareil (APP) extérieur à l’interface homme-machine (R) en réponse au signal de détection. Interface homme-machine selon la revendication 4, dans laquelle le signal de détection est l’un parmi un signal (S.Sq) de détection d’une action de serrage court de l’anneau, un signal (L.Sq) de détection d’une action de serrage long de l’anneau, un signal (D.Sq) de détection d’une action de serrage double de l’anneau, un signal (Loc) représentatif d’une localisation (Local) de l’une quelconque des actions précédentes, un signal de détection d’une action de tape d’un doigt (Hit(F)), un signal de détection d’une action de tape de l’anneau (Hit(R)), un signal (ROT-) de détection d’une action de rotation de sens négatif, et un signal (ROT+) de détection d’une action de rotation de sens positif. Interface homme-machine selon l’une quelconque des revendications 4 à 5, dans laquelle le module d’acquisition est configuré pour : - détecter (Bl 1-15 ) un dépassement (ZSq-Start) d’un seuil (Thr) par une quantité (Q) représentative d’une amplitude d’un signal ou d’une combinaison de signaux (S1, S2) chacun représentatifs d’une déformation de l’élément annulaire (ANN) et générés par un ou plusieurs capteurs des au moins deux capteurs (SENS 1 , SENS 2 ) de déformation, et - en réponse à cette détection, générer un signal (S Act ) représentatif de l’occurrence d’une action appliquée à l’élément annulaire (ANN). Interface homme-machine selon la revendication 6, configurée pour ne maintenir éveillée qu’une première partie du module d’acquisition (ACQ) associée à la détection (Bl 1-15 ) et ne mettre en fonction des secondes parties du module d’acquisition que lorsqu’il est déterminé que des mises en fonction respectives de ces secondes parties sont nécessaires à une analyse des signaux (S1, S2). Interface homme-machine selon l’une quelconque des revendications 6 à 7, dans laquelle le module d’acquisition est configuré pour : - détecter (Bl 2-35 , Bl 2-45 ) une rotation (Rot) de l’anneau sur la base du premier signal (S1) et du second signal (S2) ; et - en réponse à l’étape de détection, générer un signal (ROT-, ROT+) représentatif de l’occurrence d’une rotation de l’élément annulaire (ANN). Interface homme-machine selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, dans laquelle le module d’acquisition est en outre configuré pour : - sur la base d’au moins deux des signaux, générer (Bl 2-70 ) un signal (S No.Rot ) représentatif du fait qu’une action de pression (F) de localisation sensiblement constante a été appliquée sur l’anneau par un utilisateur ; et - en réponse à cette détection, générer l’un d’un signal (S.Sq) de détection d’une action de serrage court de l’anneau, un signal (L.Sq) de détection d’une action de serrage long de l’anneau, un signal (D.Sq) de détection d’une action de serrage double de l’anneau, un signal (Loc) représentatif d’une localisation (Local) de l’une quelconque des trois actions précédentes, un signal de détection d’une action de tape d’un doigt (Hit(F)), et un signal de détection d’une action de tape de l’anneau (Hit(R)). Interface homme-machine selon l’une quelconque des revendications 4 à 9, dans laquelle le module d’acquisition est configuré pour : mettre en œuvre une opération (Bl 3-FA ) d’analyse du contenu fréquentiel des signaux ; et en réponse à l’opération (Bl 3-FA ) d’analyse du contenu fréquentiel des signaux, générer l’un d’un signal de détection d’une action de tape d’un doigt (Hit(F)) et d’un signal de détection d’une action de tape de l’anneau (Hit(R)). Interface homme-machine selon l’une quelconque des revendications 4 à 10, dans laquelle le module d’acquisition est configuré pour : détecter (Bl 4-30 ) des pics (Max1, Max2, Max3, Max4) dans une amplitude d’au moins l’un des signaux (S1, S2) ; et en réponse au nombre de pics détectés, générer (Bl 4-35 , Bl 4-50 ) l’un d’un signal (S.Sq) de détection d’une action de serrage court de l’anneau, un signal (L.Sq) de détection d’une action de serrage long de l’anneau, un signal (D.Sq) de détection d’une action de serrage double de l’anneau. Interface homme-machine selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, comprenant en outre un module (COM) de transmission sans fil configuré pour transmettre des signaux générés par le module (ACQ) d’acquisition à l’appareil (APP) extérieur et une source d’alimentation (BAT) en énergie électrique du module (COM) de transmission sans fil et du module (ACQ) d’acquisition. Interface homme-machine selon l’une quelconque des revendications 4 à 12, comprenant en outre un dispositif (FB) de retour d’information configuré pour signaler à un utilisateur une génération d’un signal de détection (ROT-, ROT+, Hit(R), Hit(R), Loc, S.Sq, L.Sq, D.Sq) par le module d’acquisition (ACQ). Interface homme-machine selon l’une quelconque des revendications 4 à 13, configurée pour être enfilée sur une partie (F3) d’un utilisateur ou une tige (RD) d’un dispositif de contrôle de l’appareil extérieur. Kit comprenant une interface homme-machine selon l’une quelconques des revendications 4 à 14 ainsi que l’appareil (APP).