Brevet FR3139925A1 — publié le 20240322

Dispositif d’interface homme-machine et véhicule comprenant un tel dispositif d’interface homme-machine Le dispositif d’interface homme-machine (4) comprend un panneau tactile (6) possédant une surface avant (6A) destinée à être visible par un utilisateur et une surface arrière (6B), le panneau tactile (6) étant configuré pour détecter une interaction dudit utilisateur avec le panneau tactile (6), le panneau tactile (6) étant déformable élastiquement, et une pluralité d’actionneurs (16) disposés derrière le panneau tactile (6), chaque actionneur (16) étant contrôlable entre une configuration rétractée et une configuration étendue dans laquelle l’actionneur (16) déforme une zone du panneau tactile (6) située en en regard de l’actionneur (16) en formant une bosse en saillie sur la surface avant (6A) du panneau tactile (6), le dispositif d’interface homme-machine (4) comprenant au moins une configuration dans laquelle plusieurs actionneurs (16) en position étendue définissent conjointement un même élément de commande (24) en saillie sur la surface avant (6A) du panneau tactile (6). Figure pour l'abrégé : Figure 2 Dispositif d’interface homme-machine et véhicule comprenant un tel dispositif d’interface homme-machine La présente invention concerne le domaine des dispositifs d’interface homme-machine, en particulier pour les véhicules, notamment les véhicules automobiles. Les véhicules automobiles sont généralement munis d’un dispositif d’interface homme-machine par l’intermédiaire duquel le conducteur peut commander un ou plusieurs systèmes embarqués, tels qu’un système d’infodivertissement, un système de chauffage, d’air conditionné et de ventilation (aussi connu sous le sigle HVAC), un système de navigation ou un système d’aide au parking. Il est souhaitable de pouvoir disposer d’un dispositif d’interface homme-machine qui permette au conducteur de commander facilement les différents systèmes embarqués du véhicule automobile tout en lui permettant de maintenir son attention sur la conduite du véhicule automobile. A cet effet, l’invention propose dispositif d’interface homme-machine comprenant un panneau tactile possédant une surface avant destinée à être visible par un utilisateur et une surface arrière, le panneau tactile étant configuré pour détecter une interaction dudit utilisateur avec le panneau tactile, le panneau tactile étant déformable élastiquement, et une pluralité d’actionneurs disposés derrière le panneau tactile, chaque actionneur étant contrôlable entre une configuration rétractée et une configuration étendue dans laquelle l’actionneur déforme une zone du panneau tactile située en en regard de l’actionneur en formant une bosse en saillie sur la surface avant du panneau tactile, le dispositif d’interface homme-machine comprenant au moins une configuration dans laquelle plusieurs actionneurs en position étendue définissent conjointement un même élément de commande en saillie sur la surface avant du panneau tactile. L’utilisation de plusieurs actionneurs pour former conjointement un même élément de commande dans une configuration du dispositif d’interface homme-machine permet de former un élément de commande ayant une forme et un mode d’interaction choisis (par ex. un bouton poussoir, un bouton rotatif ou un curseur), par exemple en fonction d’images affichées sur un écran d’affichage du dispositif d’interface homme-machine et/ou de circonstances détectées par des capteurs. Selon des modes de réalisation particulier, le dispositif d’interface homme-machine comprend une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - chaque élément de commande est choisi parmi un pavé tactile, un bouton poussoir, un curseur linéaire, et un bouton rotatif ; - chaque actionneur est un actionneur à élastomère diélectrique ; - au moins un des actionneurs est en position étendue dans au moins deux configurations distinctes dudit dispositif d’interface homme-machine dans lesquels ledit au moins un actionneur définit deux éléments de commande différents ; - les actionneurs sont répartis derrière le panneau tactile suivant un agencement matriciel ; - la distance entre chaque actionneur et chaque actionneur adjacent est comprise entre 0,2 cm et 1,0 cm, en particulier entre 0,3 cm et 0,7 cm ; - le panneau tactile définit une pluralité de capteurs répartis sur le panneau tactile ; - le panneau tactile définit un capteur respectif en regard de chaque actionneur ; - le panneau tactile comprend une couche externe recouvrant une couche sensible configurée pour détecter une interaction dudit utilisateur avec le panneau tactile ; - la couche sensible définit une pluralité de capteurs, en particulier des capteurs capacitifs et/ou des capteurs résistifs ; - la couche sensible est une couche d’encre élastique imprimée en formant des motifs définissant chaque capteur. L’invention concerne aussi un véhicule comprenant un dispositif d’interface homme-machine tel que défini ci-dessus. L’invention et ses avantageuses seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la est une vue schématique d’un dispositif d’interface homme-machine configurable, dans une première configuration ; - la est une vue schématique du dispositif d’interface homme-machine configurable, dans une deuxième configuration ; - la est vue schématique de dessus d’un ensemble de configuration ; - les Figures 4 à 8 sont des vues de dessus d’un panneau tactile du dispositif d’interface homme-machine des Figures 1 et 2, dans différentes configurations. Tel qu’illustré sur la , un véhicule 2 comprend un dispositif d’interface homme-machine 4 configurable comprenant un panneau tactile 6 configuré pour détecter des interactions tactiles d’un utilisateur le panneau tactile 6, le panneau tactile 6 étant déformable élastiquement, et un ensemble de déformation 8 configuré pour modifier la forme du panneau tactile 6 de manière à générer une ou plusieurs bosses en saillie sur une face avant du panneau tactile 6. Le panneau tactile 6 possède une surface avant 6A et une surface arrière 6B. La surface avant 6A est destinée à être visible et accessible pour l’utilisateur. La surface arrière 6B est opposée à la surface avant 6A. Le panneau tactile 6 est configuré pour détecter le contact ou la proximité d’un ou plusieurs doigts de l’utilisateur avec la surface avant 6A du panneau tactile 6. Le panneau tactile 6 est déformable élastiquement de manière qu’une pression appliquée localement sur une zone de la surface arrière 6B du panneau tactile 6 génère une bosse sur la zone située en regard de la surface avant 6A du panneau tactile 6. Le panneau tactile 6 est par exemple stratifié et comprend une couche externe 10 et une couche sensible 12 située sous la couche externe 10. La couche externe 10 et la couche sensible 12 sont toute les deux déformables élastiquement pour obtenir le panneau tactile 6 déformable élastiquement. La couche externe 10 est par exemple réalisée en polychlorure de vinyle (PVC), éthylène-propylène-diène monomère (EPDM), silicone, polyuréthane (PU) ou en cuir naturel ou synthétique. La couche sensible 12 définit par exemple une pluralité de capteurs 14 répartis sur toute la surface de la couche sensible 12 et permettant de détecter un contact ou une proximité d’un doigt d’un utilisateur avec la surface avant 6A du panneau tactile 6. Chaque capteur 14 de la couche sensible 12 définit par exemple un capteur résistif ou un capteur capacitif. La couche sensible 12 est par exemple réalisée à l’aide d’une encre conductrice élastique. Des telles encres sont par exemple commercialisées par la société DuPont®, en particulier sous la référence CB100 - Conductive Via Fill, la référence CB028 - Flexible Silver Shielding et la référence CB459 - Thin, High Adhesion Platable Seed Layer. Chaque capteur 14 est par exemple défini par un motif particulier de la couche sensible 12, en particulier lorsque la couche sensible 12 est réalisée sous forme d’une couche d’encre électriquement conductrice. L’ensemble de déformation 8 comprend une pluralité d’actionneurs 16 disposés derrière le panneau tactile 6, i.e. du côté de la surface arrière 6B du panneau tactile 6. Les actionneurs 16 sont répartis derrière le panneau tactile 6. Chaque actionneur 16 est situé en regard d’une zone respective du panneau tactile 6. La couche sensible 12 comprend par exemple un capteur 14 respectif en regard de chaque actionneur 16. Chaque actionneur 16 est contrôlable individuellement entre une configuration inactive, dans laquelle le panneau tactile 6 présente une première forme, et configuration active dans laquelle le panneau tactile 6 présente une deuxième forme. En particulier, chaque actionneur 16 est configuré pour que le passage de l’actionneur 16 de la configuration inactive à la configuration active provoque la déformation élastique du panneau tactile 6 en regard de cet actionneur 16, en formant une bosse en saillie sur la surface avant 6A du panneau tactile 6 au droit de l’actionneur 16. Chaque actionneur 16 en configuration active appui sur la surface arrière 6B du panneau tactile 6 de manière à former une bosse en saillie sur la surface avant 6A du panneau tactile 6. Sur la , tous les actionneurs 16 sont en position de repos. Le panneau tactile 6 est dans une position de repos non déformée par les actionneurs 16. De préférence, la surface avant du panneau tactile 6 est sensiblement plane. Sur la , deux actionneurs 16 adjacent sont en position active est génère ensemble une bosse 18 qui s’étend aux dessus de ces deux actionneurs 16 en position active, le reste du panneau tactile 6 n’étant pas déformé. Chaque actionneur 16 possède par exemple une première portion 20 fixe et une deuxième portion 22 mobile en contact avec la surface arrière 6B du panneau tactile. En configuration inactive, la deuxième portion 22 est proche de la première portion 20 et en configuration active, la deuxième portion 22 est éloignée de la première portion 20. Le déplacement de la deuxième portion 22 par rapport à la première portion 20 est réalisée par exemple de manière électrique, électromagnétique ou piézoélectrique. Dans un exemple de réalisation, chaque actionneur 16 est un actionneur à élastomère diélectrique. L’alimentation en courant électrique ou en tension électrique de l’actionneur 16 permet de faire varier la distance entre la première portion 20 et la deuxième portion 22. Dans un mode de réalisation, chaque actionneur 16 comprend la première portion 20 et la deuxième portion 22 située aux deux extrémités d’un empilement d’au moins deux électrodes et d’une ou plusieurs couches diélectriques réalisées en matériau élastomère intercalées entre les électrodes. L’alimentation des électrodes en tension électrique permet de faire varier la hauteur de l’empilement, et ainsi de faire varier la distance entre la première portion 20 et la deuxième portion 22. Comme visibles sur la , les actionneurs 16 sont répartis sous le panneau tactile 6 (dont le contour est représenté ici en pointillés), par exemple selon une disposition matricielle en lignes et colonne (ici douze lignes et dix colonnes). La réparation de actionneurs 16 permet de déformer différentes zones du panneau tactile 6 en fonction des actionneurs 16 qui sont activés ou non. Chaque actionneur 16 présente par exemple, en vue de dessus, i.e. perpendiculairement à la surface avant du panneau tactile 6, une étendue s’inscrivant dans un carré de 10 mm de côté, en particulier un carré de 5 mm de côté. La distance entre chaque actionneur 16 et chaque actionneur 16 adjacent est par exemple comprise entre 0,2 cm et 1,0 cm, en particulier entre 0,3 cm et 0,7 cm. Plus l’étendue de chaque actionneur 16 et/ou la distance entre des actionneurs 16 adjacents est réduite, plus la forme de la surface avant 6A du panneau tactile 6 peut être modifiée de manière fine. De préférence, le dispositif d’interface homme-machine 4 comprend au moins une configuration dans laquelle plusieurs actionneurs 16 en configuration active définissent conjointement un même élément de commande 24 en saillie sur la surface avant 6A du panneau tactile 6. Chaque élément de commande 24 se présente sous la forme d’une bosse en saillie sur la surface avant 6A du panneau tactile 6, chaque élément de commande 24 permettant une interaction de l’utilisateur avec le panneau tactile 6 détectable par le panneau tactile 6. En particulier, la couche sensible 12 est configurée pour détecter une interaction de l’utilisateur avec chaque élément de commande 24. Chaque élément de commande 24 est par exemple un bouton poussoir, un curseur, un bouton rotatif ou un pavé tactile. Un élément de commande 24 définissant un bouton poussoir présente par exemple une forme carrée, rectangulaire ou circulaire. Un élément de commande 24 permet une interaction de l’utilisateur en appuyant sur l’élément de commande 24 ou en approchant un doigt de l’élément de commande 24 pour déclencher une action associée à l’élément de commande 24. Un élément de commande 24 définissant un curseur présente par exemple la forme d’une bosse allongée. La bosse allongée peut s’étend suivant une ligne rectiligne ou curviligne. Un tel élément de commande 24 peut être associée par exemple à une commande de réglage d’un volume sonore ou de réglage d’un zoom d’une image. Un élément de commande 24 définissant un curseur permet une interaction de l’utilisateur en déplaçant son doigt le long de l’élément de commande 24. Un élément de commande 24 définissant un bouton rotatif présente par exemple la forme d’une bosse en forme de disque ou d’anneau circulaire présentant un centre. Un élément de commande 24 définissant un bouton rotatif permet une interaction de l’utilisateur en déplaçant un ou plusieurs doigts sur l’élément de commande 24 autour du centre de l’élément de commande 24, dans un sens de rotation ou dans l’autre sens de rotation. Un élément de commande 24 définissant un pavé tactile présente par exemple la forme d’une bosse possédant une surface supérieure en forme de plateau, par exemple à contour rectangulaire ou circulaire. Un élément de commande 24 définissant un pavé tactile permet une interaction de l’utilisateur en déplaçant un ou plusieurs doigts sur la surface supérieure de l’élément de commande 24, par exemple pour déplacer un pointeur sur une image ou pour écrire des caractères alphanumériques, par exemple pour rentrer un nom, un numéro de téléphone ou une adresse. De préférence, le dispositif d’interface homme-machine 4 est muni d’un dispositif d’éclairage permettant d’afficher un pictogramme lumineux associé à chaque élément de commande 24, le pictogramme lumineux étant par exemple allumé lorsque l’élément de commande 24 correspondant est actif et éteinte lorsque l’élément de commande 24 correspondant est inactif. De préférence, le dispositif d’interface homme-machine 4 comprend au moins un actionneur 16 qui définit un premier élément de commande 24 dans une première configuration du dispositif d’interface homme-machine 4, et un deuxième élément de commande 24 dans une deuxième configuration du dispositif d’interface homme-machine 4, la deuxième configuration étant distincte de la première configuration. Le premier élément de commande 24 et le deuxième élément de commande 24 sont par exemple du même type ou de types différents, choisis en particulier parmi un bouton poussoir, un curseur, un bouton rotatif ou un pavé tactile. Le premier élément de commande 24 et le deuxième élément de commande 24 sont différents mais partagent un ou plusieurs actionneurs 16 communs, chacun en configuration active à la fois pour le premier élément de commande 24 et le deuxième élément de commande 24. Le dispositif d’interface homme machine 4 comprend un module de commande 26 configuré pour commander les actionneurs 16 selon plusieurs configurations prédéterminées, chaque configuration correspondant à une forme respective de la surface avant 6A du panneau tactile 6, différente de celle des autres configurations. Dans chaque configuration prédéterminée, le panneau tactile 6 est déformé de manière à forme un ou plusieurs éléments de commande 24. Dans chaque configuration prédéterminée, la couche sensible 12 permet la détection des interactions de l’utilisateur avec chaque élément de commande 24 définit dans ladite configuration prédéterminée. Le module de commande 26 est par exemple configuré pour détecter les interactions de l’utilisateur avec le panneau tactile 6, plus particulièrement avec la surface avant 6A du panneau tactile 6, via la couche sensible 12 reliée au module de commande 26. Chaque configuration du dispositif d’interface homme-machine 4 peut être associée une image particulière ou un menu particulier d’une interface graphique utilisateur du dispositif d’interface homme-machine 4 affichée sur un écran d’affichage 30 du dispositif d’interface homme-machine 4. Une ou plusieurs configurations du dispositif d’interface homme-machine 4 peuvent être associée à une même image ou un même menu de l’interface graphique utilisateur du dispositif d’interface homme-machine 4. Lorsque plusieurs configurations sont associées à une même image ou un même menu du dispositif d’interface homme-machine 4, la sélection d’une des configurations est réalisée en fonction de la situation courante. Avantageusement, le dispositif d’interface homme-machine 4 est configuré pour sélectionner et mettre en œuvre chaque configuration en fonction de la situation courante. Dans un exemple de réalisation, le dispositif d’interface homme-machine 4 est configuré pour mettre en œuvre une configuration en fonction d’un signal fourni par un système de détection 32 configuré détecter le comportement de l’utilisateur. Le système de détection 32 comprend par exemple un ou plusieurs capteurs de comportement 34 et un module de détection de comportement 36 configuré pour déterminer un comportement de l’utilisateur en fonction des signaux fournis par les capteurs de comportement 34. Chaque capteur de comportement 34 comprennent par exemple une caméra, un radar ou un capteur biométrique. Le module de détection de comportement 36 est par exemple configuré pour fournir un signal représentatif d’un niveau de charge mental de l’utilisateur, i.e. un niveau de sollicitation du l’utilisateur. Le dispositif d’interface homme-machine 4 est par exemple configuré, dans une situation donnée, pour mettre en œuvre une configuration complexe associée à la situation donnée si le niveau de charge mental de l’utilisateur est faible et une configuration simple associée à la situation donnée si le niveau de charge mental de l’utilisateur est fort. La configuration complexe comprend par exemple plus d’élément de commande 24 que la configuration simple. Les Figures 4 à 8 illustrent des exemples de configuration du dispositif d’interface homme-machine 4. Sur la , le dispositif d’interface homme-machine 4 est dans une configuration avec deux éléments de commande 24 sous la forme de boutons poussoir situés en haut de la surface avant 6A du panneau tactile 6. Un pictogramme lumineux est affiché sur chaque élément de commande 24. Un élément de commande 24 pourrait par exemple associé à une commande d’acceptation d’un appel téléphonique entrant via un dispositif de communication tel qu’un téléphone connecté au dispositif d’interface homme-machine 4, et l’autre à une commande de refus d’un appel téléphonique entrant. Sur la , le dispositif d’interface homme-machine 4 est dans une configuration avec un élément de commande 24 sous la forme d’un curseur situé en bas de la surface avant 6A du panneau tactile 6. Un pictogramme lumineux est affiché sur l’élément de commande 24. L’élément de commande 24 pourrait par exemple est associé à une commande de défilement de pages sur une interface graphique utilisateur associée au dispositif d’interface homme-machine. Sur la , le dispositif d’interface homme-machine 4 est dans une configuration avec un élément de commande 24 sous la forme d’un bouton rotatif situé au centre de la surface avant 6A du panneau tactile 6. Un pictogramme lumineux est affiché sur l’élément de commande 24. L’élément de commande 24 pourrait par exemple être associé à une commande d’un volume sonore d’un système de reproduction de son contrôlable via le dispositif d’interface homme-machine 4. Sur la , le dispositif d’interface homme-machine 4 est dans une configuration combinant les configurations des Figures 4 à 6, avec deux éléments de commande 24 sous la forme de boutons poussoir situés en haut de la surface avant 6A du panneau tactile 6, un élément de commande 24 sous la forme d’un curseur situé en bas de la surface avant 6A du panneau tactile 6 et un élément de commande 24 sous la forme d’un bouton rotatif situé au centre de la surface avant 6A du panneau tactile 6. Sur chacune des configurations des Figures 4 à 7, chaque élément de commande 24 est formé par déformation élastique du panneau tactile 6 en activant plusieurs actionneurs 14 adjacents. Chaque élément de commande 24 est plus étendu qu’un seul actionneur 14. Lors d’un appel téléphonique entrant, selon que la charge mentale de l’utilisateur, le dispositif d’interface homme-machine 4 est par exemple configuré pour utiliser la configuration simple de la ou la configuration complète de la . Sur la , le dispositif d’interface homme-machine 4 est dans une configuration avec quatre éléments de commande 24 sous la forme de boutons poussoir situés au centre de la surface avant 6A du panneau tactile 6. Un pictogramme lumineux est affiché sur chaque élément de commande 24. Les éléments de commande 24 pourraient être associé à des commandes d’un système de reproduction du son, par exemple à des commandes pour passer au morceau de musique suivant ou précédent dans une liste de morceaux de musique et des commandes pour augmenter ou diminuer le niveau sonore. Chacun des éléments de commande 24 de la configuration de la utiliser des actionneurs communs à l’élément de commande 24 sous la forme d’un bouton rotatif des Figures 6 et 7. Ainsi, chacun des actionneurs 14 commun est actif dans une première configuration ( ou 7) pour former un élément de commande 24 et actif dans une deuxième configuration ( ) pour former un autre élément de commande 24. Grâce au dispositif d’interface homme-machine 4 possédant un panneau tactile 6 configurable, il est possible de proposer différentes configurations adaptées en fonction des circonstances, notamment en fonction de l’état d’une interface graphique utilisateur ou d’une disponibilité de l’utilisateur, pour limiter les sollicitations de l’utilisateur au juste nécessaire lorsque l’utilisateur est accaparé par d’autres tâches ou donner accès à plus de fonctionnalité lorsque l’utilisateur est plus disponible. Chaque élément de commande 24 formé en saillie sur la surface avant 6A du panneau tactile 6 permet à l’utilisateur d’identifier tactilement la position de l’élément de commande 24. L’utilisateur peut ainsi interagir avec l’élément de commande 24 plus facilement qu’avec un bouton virtuel sur une interface graphique utilisateur. Il peut en particulier localiser l’élément de commande 24 tactilement sans regarder le panneau tactile 6, et, par exemple dans le cas d’un véhicule, sans détourner son regard de la route. Un actionneur 16 à élastomère diélectrique peut présenter une épaisseur fine, en particulier plus fine qu’un actionneur pneumatique ou électromécanique. Un actionneur à élastomère diélectrique 16 est facile à assembler, fiable dans le temps (par ex. pas de risque de perte de pression pneumatique) et offre une grande liberté de création de forme de chaque élément de commande 24. Dispositif d’interface homme-machine (4) comprenant un panneau tactile (6) possédant une surface avant (6A) destinée à être visible par un utilisateur et une surface arrière (6B), le panneau tactile (6) étant configuré pour détecter une interaction dudit utilisateur avec le panneau tactile (6), le panneau tactile (6) étant déformable élastiquement, et une pluralité d’actionneurs (16) disposés derrière le panneau tactile (6), chaque actionneur (16) étant contrôlable entre une configuration rétractée et une configuration étendue dans laquelle l’actionneur (16) déforme une zone du panneau tactile (6) située en en regard de l’actionneur (16) en formant une bosse en saillie sur la surface avant (6A) du panneau tactile (6), le dispositif d’interface homme-machine (4) comprenant au moins une configuration dans laquelle plusieurs actionneurs (16) en position étendue définissent conjointement un même élément de commande (24) en saillie sur la surface avant (6A) du panneau tactile (6). Dispositif d’interface homme-machine selon la revendication 1, dans lequel chaque actionneur (16) est un actionneur à élastomère diélectrique. Dispositif d’interface homme-machine selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel au moins un des actionneurs (16) est en position étendue dans au moins deux configurations distinctes dudit dispositif d’interface homme-machine (4) dans lesquels ledit au moins un actionneur (16) définit deux éléments de commande différents. Dispositif d’interface homme-machine selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les actionneurs (16) sont répartis derrière le panneau tactile (16) suivant un agencement matriciel. Dispositif d’interface homme-machine selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la distance entre chaque actionneur (16) et chaque actionneur (16) adjacent est comprise entre 0,2 cm et 1,0 cm, en particulier entre 0,3 cm et 0,7 cm. Dispositif d’interface homme-machine selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le panneau tactile (6) définit une pluralité de capteurs (14) répartis sur le panneau tactile (6). Dispositif d’interface homme-machine selon la revendication 6, dans lequel le panneau tactile définit un capteur (14) respectif en regard de chaque actionneur (16). Dispositif d’interface homme-machine selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le panneau tactile (6) comprend une couche externe (10) recouvrant une couche sensible (12) configurée pour détecter une interaction dudit utilisateur avec le panneau tactile (6). Dispositif d’interface homme-machine selon la revendication 8, dans lequel la couche sensible (12) définit une pluralité de capteurs (14), en particulier des capteurs capacitifs et/ou des capteurs résistifs. Dispositif d’interface homme-machine selon la revendication 8 ou la revendication 9, dans lequel la couche sensible (12) est une couche d’encre élastique imprimée en formant des motifs définissant chaque capteur (14).