La présente invention concerne un procédé de commande notamment pour véhicule automobile permettant la génération d'au moins un retour sensoriel à un utilisateur via une interface de commande telle qu'une interface homme-machine. L'invention concerne aussi une interface configurée pour la mise en œuvre d'au moins certaines étapes d'un tel procédé de commande.

Depuis ces dernières années, les véhicules automobiles, en particulier les voitures, sont devenus plus faciles à manipuler avec l'apparition de nouvelles technologies émergentes (par exemple direction assistée, ABS, régulateur de vitesse, radar de recul etc..) entraînant une augmentation du nombre de fonctions à contrôler pendant la conduite.

La voiture est devenue un véritable espace de vie, perçue comme un centre de communication personnel et interconnecté : avec par exemple le lecteur MP3, le GPS, la connexion avec les téléphones portables. L'introduction de ces nouvelles fonctions se traduit par une augmentation du nombre de boutons sur le tableau de bord d'un cockpit de voiture. Cependant, le nombre de boutons ne peut pas être augmenté à l'infini, du fait notamment de la complexité engendrée, de l'espace limité, de l'accessibilité ou de la charge cognitive. De plus, l'interaction du conducteur avec les systèmes embarqués dans la voiture peut produire une situation de surcharge attentionnelle dans laquelle le conducteur peut ne pas traiter au mieux toutes les informations de la tâche de conduite, se traduisant par des erreurs et un temps de détection plus long.

Une possibilité est de centraliser les boutons en les remplaçant au moins en partie par une surface tactile telle qu'une dalle tactile ou un écran tactile. Ceci permet de continuer à augmenter le nombre des fonctions, celles-ci devenant programmables et reconfigurables et exposées de façon temporaire ou permanente selon le contexte ou la fonction activée. La surface tactile inclut ainsi une possibilité de multifonctionnalité, tout en dématérialisant les boutons. Les écrans tactiles sont de plus personnalisables. En outre, les écrans tactiles présentent trois autres avantages majeurs : ils permettent d'une part une interaction directe (la co-implantation de l'affichage et de saisie), d'autre part ils sont souples (l'affichage peut être facilement configuré pour un certain nombre de fonctions), et enfin ils sont intuitifs (méthode d'interaction familière comme par exemple « pointer »). Cependant, contrairement au cas d'un bouton-poussoir, lorsque le conducteur interagit avec une surface tactile tel qu'un écran tactile, il ne reçoit aucune rétroaction liée directement à son action sur l'interface, autre que le simple contact de son doigt s'écrasant sur la surface tactile.

Afin de compenser la perte d'informations causée par la substitution d'organes de commande mécaniques classiques par des surfaces tactiles telles que des écrans tactiles, il est connu d'ajouter un ou plusieurs retours sensoriels, comme un retour haptique, pour fournir une rétroaction du système à l'utilisateur. Ce retour permet d'éviter l'ambiguïté possible de la prise en compte de l'action de l'utilisateur par le système, susceptible de favoriser l'apparition de situations dangereuses.

Ainsi, il est connu de faire vibrer une surface tactile pour faire un retour haptique informant par exemple l'utilisateur de la prise en compte d'une commande.

Une possible application d'un retour haptique consiste par exemple à faire vibrer la surface tactile lors du franchissement d'une frontière cible. Par « frontière cible », on désigne une délimitation sur la surface tactile non détectable haptiquement entre deux zones fonctionnelles.

Comme exemple, on peut prévoir une première zone pour commander une première fonction, comme par exemple baisser le volume d'un système audio, et une seconde zone adjacente pour commander une seconde fonction, par exemple augmenter le volume.

Comme la surface tactile est lisse, le passage entre les deux zones n'est pas détectable par le doigt d'un utilisateur.

Pour pallier cet inconvénient, on peut générer sur la surface tactile un retour haptique destiné à matérialiser la frontière cible entre les deux zones, de sorte que l'utilisateur peut s'orienter sur la surface tactile même sans regarder celle-ci.

Pour matérialiser visuellement la frontière entre deux zones, la surface tactile est généralement associée à un écran disposé derrière la surface tactile et qui affiche des pictogrammes associés aux zones de commande. Il est donc important que le retour haptique soit synchronisé avec le passage du doigt de commande entre les deux zones.

Or, entre la détection du doigt de l'utilisateur et la génération effective d'un signal de retour haptique il existe un délai difficilement compressible d'environ 20ms. Il en résulte que, lorsque le doigt ou le stylet en contact avec la surface tactile se déplace, ce délai peut induire une différence entre le passage de la frontière cible à un instant t _\ et l'endroit où est ensuite ressenti le retour haptique lorsque l'utilisateur a poursuivi son déplacement à l'instant t ₂ .

Ce décalage peut être déconcertant pour l'utilisateur car il n'y a plus de correspondance entre le visuel affiché par l'écran et le retour haptique.

Autrement dit, le doigt ou le stylet est situé ailleurs qu'à l'endroit où le signal de retour haptique est ressenti, par exemple ailleurs que sur une frontière délimitant une touche virtuelle ou un bouton de commande virtuel, lorsque le signal de retour haptique est émis. Ce décalage temporel peut être d'autant plus grand que la vitesse de déplacement du doigt ou du stylet est importante.

Pour améliorer la situation, une solution serait d'utiliser des moyens électroniques de traitement plus rapides, permettant de réduire au maximum ce décalage temporel entre la position du doigt ou du stylet sur une frontière cible de la surface tactile, par exemple un passage de frontière entre deux zones de la surface tactile, et la perception du signal de retour sensoriel tel qu'un retour haptique. Cependant une telle solution serait trop coûteuse pour l'industrie automobile.

Un but de la présente invention est donc de fournir un procédé de commande et une interface de commande associée, permettant de pallier au moins partiellement les inconvénients précités en générant un retour sensoriel perçu à un instant opportun.

À cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de commande de retour sensoriel pour une interface de commande pour véhicule automobile, l'interface de commande comportant une surface tactile, comprenant les étapes suivantes:

on détecte au moins un paramètre de déplacement d'un élément de pointage sur la surface tactile en direction d'une frontière cible de la surface tactile,

on détermine une fenêtre temporelle prévisionnelle au cours de laquelle est prévu le franchissement de la frontière cible par l'élément de pointage en tenant compte du paramètre de déplacement de l'élément de pointage en direction de la frontière cible, on calcule un instant t, antérieur à la fenêtre temporelle prévisionnelle pour l'émission d'une commande de génération de retour sensoriel en tenant compte de la fenêtre temporelle de franchissement déterminée,

- on émet une commande de génération d'au moins un retour sensoriel à l'instant t pour générer un retour sensoriel dans la fenêtre temporelle prévisionnelle déterminée, afin d'éviter un décalage temporel entre la perception du retour sensoriel et le franchissement de la frontière cible.

En anticipant le franchissement d'une frontière cible telle qu'une frontière entre deux zones ou délimitant une zone donnée, un tel procédé permet de générer le retour sensoriel au bon moment, c'est-à-dire lorsque l'élément de pointage tel que le doigt de l'utilisateur est réellement sur la frontière cible. On est ainsi au plus près de ce qu'attend l'utilisateur et il y a concordance entre le visuel et le sensoriel pour l'utilisateur. L'expérience utilisateur, autrement dit la perception d'un retour sensoriel caractéristique d'un changement de zones, en est améliorée.

Le procédé de commande peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison :

le paramètre de déplacement de l'élément de pointage comprend la vitesse de déplacement de l'élément de pointage en direction de la frontière cible ;

le paramètre de déplacement de l'élément de pointage comprend l'accélération de l'élément de pointage en direction de la frontière cible ;

le paramètre de déplacement de l'élément de pointage comprend la distance entre l'élément de pointage et la frontière cible ;

on mesure en outre au moins un paramètre représentatif de la pression exercée par l'élément de pointage sur la surface tactile, et on utilise la mesure du paramètre représentatif de la pression à l'étape de détermination de la fenêtre temporelle de franchissement de la frontière cible ;

la durée de la fenêtre temporelle prévisionnelle de franchissement de la frontière cible est inférieure à 5ms, par exemple inférieure à 2ms, de préférence inférieure à 1ms.

On établit ainsi un diagnostic de l'intention de l'utilisateur en fonction des caractéristiques de déplacement de l'élément de pointage, dès que celui-ci se déplace sur la surface tactile, permettant de préparer la génération du retour sensoriel adéquat et au bon moment. De plus, l'utilisation de ces caractéristiques de déplacement de l'élément de pointage permet d'améliorer la fiabilité du diagnostic.

L'invention a également pour objet une interface de commande pour véhicule automobile configurée pour mettre en œuvre un procédé de commande tel que défini précédemment, l'interface de commande comportant :

une surface tactile configurée pour détecter au moins un paramètre de déplacement de l'élément de pointage sur la surface tactile, et

un module de retour sensoriel configuré pour générer au moins un retour sensoriel, caractérisée en ce que l'interface de commande comporte en outre une unité de traitement configurée pour :

détecter au moins un paramètre de déplacement d'un élément de pointage sur la surface tactile en direction d'une frontière cible de la surface tactile,

déterminer une fenêtre temporelle prévisionnelle de franchissement de la frontière cible par l'élément de pointage en tenant compte du paramètre de déplacement de l'élément de pointage en direction de la frontière cible,

calculer un instant t d'émission d'une commande de génération de retour sensoriel en tenant compte de la fenêtre temporelle de franchissement déterminée,

émettre une commande de génération d'au moins un retour sensoriel à l'instant t pour générer un retour sensoriel pendant la fenêtre temporelle prévisionnelle de franchissement de la frontière cible déterminée, afin d'éviter un décalage temporel entre la perception du retour sensoriel et le franchissement de la frontière cible.

Ladite interface peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison :

- l'unité de traitement est configurée pour déterminer la fenêtre temporelle de franchissement de la frontière cible à partir des données de position, de direction et d'évolution dans le temps du déplacement de l'élément de pointage ;

la surface tactile comporte au moins un capteur de pression configuré pour mesurer au moins un paramètre représentatif de la pression exercée sur la surface tactile, et l'unité de traitement est configurée pour prendre en compte la mesure d'au moins un paramètre représentatif de la pression pour la détermination de la fenêtre temporelle de franchissement de la frontière cible ;

le module de retour sensoriel est configuré pour faire vibrer la surface tactile de manière à générer un retour haptique, et/ou générer un retour sonore et/ou générer un retour visuel. Une telle interface permet d'activer le retour sensoriel lorsqu'il est établi que l'élément de pointage va changer de zone et franchir ou passer sur une frontière cible, et permet en outre que ce retour sensoriel soit activé de façon à être perçu par l'utilisateur lorsque l'élément de pointage est effectivement sur la frontière cible. En outre, une telle interface de commande offre une solution moins coûteuse par rapport à une solution comportant des moyens de traitement avec des temps de réponse très rapides.

D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description de l'invention, ainsi que sur les figures annexées qui représentent un exemple de réalisation non limitatif de l'invention et sur lesquelles :

la figure la représente de façon schématique une interface de commande telle qu'une interface homme-machine pour véhicule automobile

la figure lb représente de façon schématique une vue de côté de l'interface de la figure la, les figures 2a à 4d représentent de façon schématique différents exemples d'affichage sur une surface tactile de l'interface des figures la et lb pour une anticipation de génération de retour sensoriel,

la figure 5 est un organigramme des étapes d'un procédé de commande selon l'invention pour la génération d'au moins un retour sensoriel par anticipation, et

la figure 6 est un organigramme détaillant les étapes du procédé de commande.

Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.

Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent uniquement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.

Dans la description, on peut indexer certains éléments, comme par exemple premier élément ou deuxième élément. Dans ce cas, il s'agit d'un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments proches mais non identiques. Cette indexation n'implique pas une priorité d'un élément par rapport à un autre et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n'implique pas non plus un ordre dans le temps.

Interface de commande dite interface homme-machine

La figure la représente une interface de commande pour véhicule automobile 1. Une telle interface 1 est couramment désignée par interface homme-machine. Il s'agit avantageusement d'une interface homme-machine qui soit reconfigurable. L'interface de commande 1 comporte : une surface tactile 2 configurée pour détecter un contact d'un doigt d'un utilisateur ou tout autre élément de pointage 3 (par exemple un stylet ou encore un doigt) et son déplacement sur la surface tactile 2, et

- un module de retour sensoriel 4 configuré pour générer au moins un retour sensoriel.

L'interface de commande 1 peut comporter en outre un écran d'affichage 5.

Surface tactile

Une fois montée dans l'habitacle du véhicule, la surface tactile 2 peut ainsi former un périphérique d'entrée permettant aux utilisateurs de l'interface de commande 1 d' interagir avec celle-ci grâce au toucher.

La surface tactile 2 est par exemple configurée pour déterminer les coordonnées spatiales du point où l'utilisateur appuie avec son doigt ou un autre élément de pointage 3 sur la surface tactile 2. La surface tactile 2 permet donc de localiser la position de l'élément de pointage 3 sur la surface tactile 2. Lorsque l'élément de pointage 3 se déplace, la surface tactile 2 est configurée pour déterminer des coordonnées spatiales successives correspondant à au moins deux points successifs sur la surface tactile 2.

Selon un mode de réalisation, la surface tactile 2 comporte une dalle tactile capacitive. Selon l'exemple illustré sur la figure lb, la dalle tactile capacitive comporte au moins un capteur capacitif 21 pour détecter au moins une variation de la capacité au niveau de la surface de la dalle tactile capacitive. Pour cela, le capteur capacitif 21 comporte par exemple un réseau d'électrodes, par exemple en ITO (oxyde indium - étain). La dalle tactile capacitive peut comporter en outre une plaque frontale 22 (ou plaque de contact), par exemple en polycarbonate ou en verre. La plaque frontale 22 est agencée sur le capteur capacitif 21 et est destinée à faire face à l'utilisateur une fois montée dans l'habitacle du véhicule. Cette plaque frontale 22 peut être rigide de façon à procurer la rigidité souhaitée à la dalle tactile capacitive. La surface tactile 2, avantageusement plane, de la dalle tactile capacitive est ainsi formée par la surface de la plaque frontale 22.

Selon un autre exemple non représenté, la surface tactile 2 peut utiliser des résistances sensibles à la pression pour détecter un contact et un déplacement d'un élément de pointage tel qu'un doigt de l'utilisateur sur la surface tactile 2. La surface tactile 2 comporte alors un capteur de pression, tel qu'utilisant la technologie FSR pour « Force Sensing Resistor » en anglais.

L'écran d'affichage 5 peut être déporté de la surface tactile 2.

Selon une variante de réalisation, la plaque frontale 22 de la dalle tactile capacitive peut être peinte d'une couleur opaque de manière à cacher les éléments disposés derrière. La dalle tactile capacitive peut alors former ce qui est appelé un pavé tactile ou « Touchpad » en anglais ou un bouton poussoir ou « Push » en anglais.

Selon une autre variante illustrée sur la figure lb, l'écran d'affichage 5 est disposé en regard et en contact avec la surface tactile 2 telle qu'une dalle tactile capacitive, plus précisément sous cette surface tactile 2, de manière à former un écran tactile. Dans ce cas, l'écran d'affichage 5 est par exemple fixé par collage au dos d'un support du capteur capacitif 21 de la dalle tactile capacitive. On entend par « dos », la partie opposée à la partie portant le capteur capacitif 21. La surface tactile 2 est alors transparente pour afficher les images de l'écran d'affichage 5 à travers la surface tactile 2. Autrement dit selon l'exemple avec une dalle tactile capacitive comprenant le capteur capacitif 21 et la plaque frontale 22, ces derniers sont transparents.

Module de retour sensoriel

Selon un exemple de réalisation, le module de retour sensoriel 4 peut être relié à la surface tactile 2 et/ou à l'écran d'affichage 5 dans le cas d'un écran tactile.

Le module de retour sensoriel 4 peut notamment être configuré pour générer un retour haptique en faisant vibrer la surface tactile 2. On désigne par « haptique », un retour par le toucher. Dans ce cas, le module de retour sensoriel 4 peut comporter au moins un actionneur 41, 42 relié à la surface tactile 2, et configuré pour entraîner en mouvement la surface tactile, de manière à générer le retour haptique en fonction d'un signal de commande. Deux actionneurs 41, 42 sont représentés de façon schématique sur la figure lb. Le retour haptique est un signal vibratoire tel qu'une vibration produite par un signal de commande sinusoïdal ou par un signal de commande comportant un ou une succession de puises, envoyé à l'actionneur 41 et/ou 42. La vibration peut être dirigée dans le plan de la surface tactile 2 ou orthogonalement au plan de la surface tactile 2 ou encore selon une combinaison de ces deux directions. Dans le cas de plusieurs actionneurs 41, 42, ces derniers peuvent être agencés sous la surface tactile 2, dans différentes positions (au centre ou sur un côté) ou dans différentes orientations (dans la direction de l'appui sur la surface ou dans un autre axe). De tels actionneurs 41, 42 sont connus et ne seront pas décrits plus en détail dans la présente description. Un paramètre du retour haptique peut être choisi parmi l'intensité de l'accélération, la fréquence, l'amplitude, la durée, la durée entre deux signaux identiques, la phase. On peut ainsi par exemple simuler différentes textures de la surface tactile 2, tel que différentes rugosités de surface.

En variante ou en accompagnement du retour haptique, le module de génération de retour sensoriel 4 peut être configuré pour générer un retour sonore à l'utilisateur. Un paramètre du retour sonore peut être choisi parmi l'intensité du volume, la phase, la fréquence, la durée, la durée entre deux signaux identiques.

On peut prévoir en outre d'afficher sur l'écran d'affichage 5 un ou plusieurs motifs correspondants au retour haptique et/ou sonore. Ainsi, avantageusement dans le cas d'un écran tactile, une image affichée sur l'écran tactile peut représenter des motifs marqués, telles des microbosses, au niveau de la position de l'élément de pointage 3. On parle dans ce cas de retour visuel. Le retour visuel peut également être généré par le module de retour sensoriel 4.

Le module de retour sensoriel 4 peut être configuré pour générer tous les retours sensoriels, c'est-à-dire haptique et/ou sonore et/ou visuel, en même temps. Au contraire, le module de retour sensoriel 4 peut être configuré pour générer l'un ou l'autre des retours de façon décalée dans le temps par rapport à un autre retour. Autrement dit, à titre d'exemple illustratif non limitatif lorsqu'un retour haptique est généré, un retour sonore peut être généré avant, en même temps ou après la génération du retour haptique. En effet, afin que l'utilisateur perçoive en même temps un retour haptique et un retour sonore, il est préférable de ne pas les générer en même temps mais de façon avancée ou retardée l'un par rapport à l'autre. Il en est de même pour la génération d'un retour visuel qui peut être généré avant, en même temps ou après la génération d'un retour haptique et/ou d'un retour sonore.

En particulier, en référence aux figures 2a, 2b, le module de retour sensoriel 4 est configuré pour générer un ou plusieurs retours sensoriels, de même nature ou de nature différente, lorsque l'élément de pointage 3, ici le doigt 3, passe ou franchit une frontière cible 6. Comme la surface tactile est lisse, cette frontière cible 6 n'est pas matérialisée haptiquement sur la surface tactile 2.

Il peut s'agir d'une frontière 6 séparant deux zones ZI, Z2 de l'écran d'affichage 5, par exemple de l'écran tactile, comme illustré sur la figure 2a. Il peut également s'agir d'une frontière 6 indiquant que l'on entre dans une zone ou encore que l'on sort d'une zone, comme schématisé sur la figure 2b représentant de façon schématique le doigt 3 sortant de la zone Z2. Notamment, grâce à un retour haptique, on peut simuler sur la surface tactile 2, une texture au niveau de cette frontière cible 6 entre deux zones ZI, Z2 par exemple, ou délimitant une entrée ou une sortie de zone.

Unité de traitement

L'interface de commande 1 comporte en outre une unité de traitement 7 représentée de façon schématique sur les figures la et lb. L'unité de traitement 7 est configurée pour échanger des informations et/ou données avec la surface tactile 2 et également avec le module de retour sensoriel 4.

Cette unité de traitement 7 peut comporter un ou plusieurs moyens de traitement tels qu'un ou plusieurs microcontrôleurs ou ordinateurs, ayant des mémoires et programmes notamment adaptés pour recevoir des informations de position et déplacement ou glissement de l'élément de pointage 3, ces informations ayant été détectées notamment par la surface tactile 2. L'unité de traitement 7 est par exemple l'ordinateur de bord du véhicule automobile. Comme dit précédemment, la surface tactile 2 peut relever des coordonnées spatiales successives correspondant à des points d'appui, et peut transmettre ces informations avec les coordonnées à l'unité de traitement 7. L'unité de traitement 7 comprend donc au moins un moyen de réception des informations transmises par la surface tactile 2.

L'unité de traitement 7 comporte en outre un ou plusieurs moyens de traitement tel qu'un circuit de pilotage configuré pour piloter le module de retour sensoriel 4 afin de générer au moins un retour sensoriel tel qu'un retour haptique et/ou sonore et/ou visuel. Le circuit de pilotage peut comprendre des moyens d'émission d'une commande de génération de retour sensoriel à destination du module de retour sensoriel 4. En référence à la figure lb, l'interface de commande 1 peut comporter en outre un dispositif de mesure 9 représenté de façon très schématique sur cette figure lb. Le dispositif de mesure 9 comprend par exemple un ou plusieurs capteurs de pression configurés pour mesurer la pression exercée sur la surface tactile 2. Il s'agit par exemple d'une ou plusieurs jauges de contrainte. La ou les jauges de contraintes sont agencées en liaison directe avec la surface tactile 2 et sont astucieusement réparties selon les besoins. À titre d'exemple non limitatif, on peut prévoir une jauge de contrainte sensiblement au milieu de la surface tactile 2, par exemple dans le cas d'un pavé tactile dit « Touchpad ». Avantageusement, une ou plusieurs jauges de contraintes sont disposées sur un ou plusieurs bords de la surface tactile 2. Par exemple, on peut prévoir quatre jauges de contraintes, chacune placée au niveau d'un angle de la surface tactile 2. La ou chaque jauge de contrainte peut être disposée au niveau d'amortisseurs prévus sous la surface tactile 2 de façon à mesurer le déplacement de la surface tactile 2 lors du contact et du glissement de l'élément de pointage 3 sur la surface tactile 2.

Dans le cas d'un tel dispositif de mesure 9, l'unité de traitement 7 comporte au moins un moyen de traitement pour recevoir des signaux de mesure du dispositif de mesure 9, en particulier du ou de chaque capteur de pression. La ou les mesures de pression sont avantageusement prises en compte. À titre d'exemple non limitatif, les mesures de pression permettent d'identifier la façon dont l'utilisateur appuie sur la surface tactile 2 par le biais de l'élément de pointage 3, afin de générer en conséquence le signal approprié pour la simulation de texture.

En outre, l'unité de traitement 7 est avantageusement configurée pour anticiper que l'élément de pointage 3 va franchir ultérieurement une frontière cible 6 de la surface tactile 2, et pour piloter le module de retour sensoriel 4 avant le franchissement effectif de la frontière cible 6, afin de générer au moins un retour sensoriel perçu par l'utilisateur lorsque l'élément de pointage 3 franchit effectivement la frontière cible 6.

Plus précisément, l'unité de traitement 7 est configurée pour :

déterminer un ou plusieurs paramètres de déplacement de l'élément de pointage 3, comme la position de l'élément de pointage, en particulier sa distance par rapport à une frontière cible 6, sa vitesse de déplacement et son accélération en direction d'une frontière cible 6 de la surface tactile 2, et

- déterminer, à partir du déplacement de l'élément de pointage 3, une fenêtre temporelle prévisionnelle de franchissement de la frontière cible 6 par l'élément de pointage 3.

On entend par fenêtre temporelle prévisionnelle de franchissement de la frontière cible 6 par l'élément de pointage 3, un intervalle de temps durant lequel l'élément de pointage 3 va franchir de façon assez certaine la frontière cible 6. Ainsi, si l'élément de pointage 3 se trouve à une distance d de la frontière cible 6 et se déplace à une vitesse y, l'élément de pointage 3 va franchir la frontière cible à l'instant t= v/d. Etant donné qu'il s'agit d'un prévisionnel, on peut y associer une incertitude, par exemple +/-2ms d'où la fenêtre temporelle prévisionnelle.

La fenêtre temporelle de franchissement de la frontière cible 6 par l'élément de pointage 3 comprend donc :

- une borne inférieure correspondant à l'instant à partir duquel l'élément de pointage 3 peut arriver sur la frontière cible 6 et

une borne supérieure correspondant à l'instant jusqu' auquel l'élément de pointage 3 peut arriver sur la frontière cible 6. Bien entendu, la borne supérieure correspond à un instant ultérieur par rapport à la borne inférieure.

Selon un exemple de réalisation, la durée de la fenêtre temporelle prévisionnelle de franchissement de la frontière cible est inférieure à 5ms, par exemple inférieure à 2ms, de préférence inférieure à 1ms.

En particulier, l'unité de traitement 7 peut déterminer un instant de franchissement de la frontière cible 6 par l'élément de pointage 3. Cela correspond dans ce cas à une fenêtre temporelle dont les bornes inférieure et supérieure sont égales. On entend par la suite par « fenêtre temporelle prévisionnelle » aussi bien un intervalle de temps avec une borne inférieure et une borne supérieure différentes, qu'un instant déterminé, c'est-à-dire une fenêtre temporelle dont la borne supérieure est la même que la borne inférieure.

À partir de cette fenêtre temporelle prévisionnelle de franchissement déterminée, l'unité de traitement 7 est en outre configurée pour calculer un instant t d'émission d'une commande de génération de retour sensoriel, l'instant t d'émission étant antérieur à la fenêtre temporelle de franchissement de la frontière cible 6. Autrement dit, l'instant t d'émission est antérieur à la borne inférieure de la fenêtre temporelle déterminée.

Enfin, l'unité de traitement 7 est configurée pour émettre, à l'instant t d'émission, la commande de génération d'au moins un retour sensoriel par le module de retour sensoriel 4. Ledit au moins un retour sensoriel est alors perçu par l'utilisateur de l'interface pendant la fenêtre temporelle de franchissement de la frontière cible 6 déterminée. On évite ainsi un décalage temporel entre la perception du retour sensoriel et le passage de l'élément de pointage 3 sur la frontière cible 6.

L'unité de traitement 7 est donc ainsi configurée pour prévoir le franchissement d'une frontière cible 6 afin de pouvoir y associer de façon concordante un retour haptique.

On décrit maintenant en référence aux figures la à 4d, un mode de réalisation particulier. Selon ce mode de réalisation, l'unité de traitement 7 est configurée pour analyser le déplacement de l'élément de pointage 3 de façon à prévoir le franchissement de la frontière cible 6, c'est-à-dire de façon à pouvoir déterminer que l'élément de pointage 3 se déplace en direction d'une frontière cible 6 de la surface tactile 2, et déterminer, à partir du déplacement de l'élément de pointage 3, une fenêtre temporelle prévisionnelle de franchissement de la frontière cible 6 par l'élément de pointage 3.

A cet effet, l'unité de traitement 7 est configurée pour évaluer au moins un paramètre de l'élément de pointage 3 sur la surface tactile 2, dans le temps. Il s'agit notamment de l'évaluation de la distance entre l'élément de pointage et la frontière cible 6, de la vitesse de déplacement de l'élément de pointage 3, ou d'une fonction de la vitesse telle que la dérivée ou accélération.

L'unité de traitement 7 est en outre configurée pour utiliser ce paramètre de déplacement, par exemple la vitesse ou l'accélération évaluée, pour estimer par calcul la fenêtre temporelle prévisionnelle de franchissement de la frontière cible 6.

Plus précisément, selon le mode de réalisation décrit, l'unité de traitement 7 peut comporter un ou plusieurs moyens de traitement configurés pour :

évaluer la direction de déplacement de l'élément de pointage 3 sur la surface tactile 2, - évaluer au moins un paramètre de déplacement de l'élément de pointage 3 sur la surface tactile 2 dans le temps, et

déterminer la fenêtre temporelle prévisionnelle de franchissement de la frontière cible 6 à partir des données de position, de direction et d'évolution dans le temps du déplacement de l'élément de pointage 3.

Pour l'évaluation de la direction, l'unité de traitement 7 peut analyser les informations de localisation de position de points successifs, transmises par la surface tactile 2. Ainsi, en référence aux figures 2a et 2b, l'unité de traitement 7 peut déterminer que l'élément de pointage 3 se déplace selon le sens schématisé par la flèche Fl, qui est ici horizontal et vers la droite. Bien entendu, l'unité de traitement 7 peut aussi bien détecter des mouvements rectilignes qu'ils soient horizontaux ou verticaux (flèche F2 sur la figure 3b), mais aussi circulaires (flèche F3 sur la figure 4a) ou encore en biais par rapport à la surface tactile 2 (flèche F4 figure 4c), dans un sens ou dans l'autre, par exemple vers la droite (flèche Fl sur les figures 2b, 4b et flèche F4 sur la figure 4c ) ou vers la gauche (flèche F 5 sur la figure 4d). Les termes verticaux et horizontaux, gauche et droite, sont ici utilisés en référence à la disposition des éléments tels que représentés sur les figures 2a à 4d.

De plus, l'unité de traitement 7 peut comprendre au moins un moyen de calcul permettant de déduire la vitesse de l'élément de pointage 3 à partir des informations de localisation de position de points successifs, transmises par la surface tactile 2, et en fonction d'une horloge interne de l'interface homme-machine par exemple. Afin d'améliorer les performances, l'unité de traitement 7 peut comprendre au moins un moyen de calcul de la dérivée de la vitesse, donc de l'accélération, par exemple à partir d'informations de localisation de position de points plus éloignés entre eux, transmises par la surface tactile 2.

Enfin, l'unité de traitement 7 peut comprendre une partie logicielle permettant, à partir de ces informations de position, de direction et d'évolution de déplacement dans le temps, de faire un diagnostic de l'intention de l'utilisateur, ou autrement dit permettant de réaliser une projection de trajectoire de l'élément de pointage 3. Pour ce faire, l'Homme du Métier peut adapter le modèle de calcul utilisé par la partie logicielle, qui peut notamment être de façon non limitative un réseau de neurones ou basé sur une logique floue.

L'unité de traitement 7 peut comporter un moyen de décision de la génération ou non d'un ou plusieurs retours sensoriels à partir du diagnostic.

Afin d'améliorer la fiabilité du diagnostic, l'unité de traitement 7 peut prendre en compte la pression mesurée par le ou les capteurs de pressions du dispositif de mesure 9 pour la détermination de la fenêtre temporelle de franchissement de la frontière cible 6 par l'élément de pointage 3. En effet, la ou les mesures de pressions permettent de conforter ou non le fait que l'utilisateur va effectivement franchir la frontière cible 6. Par exemple, si la pression sur la surface tactile 2 est de nature continue, c'est-à-dire qu'elle n'évolue pas ou peu, cela se traduit par le fait que l'utilisateur ne va pas relever brusquement l'élément de pointage 3 tel que son doigt et va au contraire bien continuer sur sa trajectoire, donc le moyen de décision peut confirmer la génération d'un retour sensoriel dans ce cas.

La ou les mesures de pression peuvent également être prises en compte par l'unité de traitement 7 pour déterminer le temps disponible pour réaliser le diagnostic, c'est-à-dire ici pour déterminer la fenêtre temporelle de franchissement de la zone cible 6. En effet, si la pression a tendance à augmenter, cela traduit un ralentissement du déplacement, ce qui permet d'augmenter le temps disponible pour réaliser le diagnostic par exemple pour améliorer encore sa fiabilité.

Bien entendu, il s'agit d'un procédé itératif dans la mesure où on va scruter ou surveiller en continu les paramètres de déplacement de l'élément de pointage 3 ce qui permet d'affiner le calcul de détermination de la fenêtre prévisionnelle de franchissement au fur et à mesure que l'élément de pointage se rapproche de la frontière cible 6.

Exemples d'applications non limitatifs :

Ainsi, dans l'exemple de la figure 2a, sur l'écran, ici l'écran tactile 2, au moins deux zones

ZI et Z2 sont affichées. Lorsque l'élément de pointage 3, ici le doigt 3 de l'utilisateur, est détecté dans la zone ZI en se déplaçant ici horizontalement et vers la droite suivant la flèche Fl, l'unité de traitement 7 peut réaliser un calcul prévisionnel permettant de déterminer la fenêtre temporelle prévisionnelle pendant laquelle le doigt 3 va franchir la frontière 6 entre les deux zones ZI et Z2. Etant donné que l'on connaît d'une part le délai entre l'émission d'un signal de commande de retour haptique d'une part et le moment où les actionneurs 41 et/ou 42 vibrent effectivement et l'utilisateur peut ressentir le retour haptique, l'unité de traitement 7 peut déterminer l'instant pour émettre par anticipation, c'est-à-dire en avance par rapport à la fenêtre temporelle déterminée, un signal de commande à destination du module de retour sensoriel 4 qui génère le(s) retour(s) haptique.

Ainsi, lorsque le doigt 3 arrive effectivement sur la frontière 6, l'utilisateur perçoit le ou les retours sensoriels en concordance avec le visuel si les zones ZI et Z2 sont par exemple affichées.

Comme illustré sur la figure 2b, il se peut que les deux zones ZI, Z2 soient des zones ouvertes, c'est-à-dire sans frontière entre les deux zones ZI, Z2, mais dans ce cas, c'est le franchissement d'une des frontières marquées autour d'une des zones, ici Z2, qui est anticipé. Bien sûr, l'unité de traitement 7 permet d'anticiper ou diagnostiquer qu'un élément de pointage 3 va entrer dans une zone (figure 2a) mais aussi qu'il va sortir d'une zone (figure 2b).

Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux exemples des figures 2a et 2b. D'autres applications peuvent être envisagées. Par exemple, comme schématisé sur la figure 3a, la surface tactile 2 peut comporter une succession de zones Bl, B2, B3, B4 distinctes simulant des boutons de commande, chaque zone Bl, B2, B3, B4 étant délimitée par une surface fermée formant des frontières 6. L'unité de traitement 7 est alors configurée pour anticiper/diagnostiquer si l'élément de pointage 3 va entrer dans ou sortir de l'une ou l'autre de ces zones Bl, B2, B3, B4. À titre d'exemple non limitatif, si l'élément de pointage 3 est détecté dans la zone B2, et si l'utilisateur déplace son doigt 3 verticalement, vers le bas en référence à la disposition des éléments sur la figure 3b et comme schématisé par la flèche F2, l'unité de traitement 7 est configurée pour anticiper si et lorsque l'élément de pointage 3 va sortir de la zone B2, c'est-à-dire pour déterminer que l'élément de pointage 3 se dirige vers une frontière 6 délimitant la zone B2 et déterminer la fenêtre temporelle de franchissement de cette frontière 6, afin d'activer par anticipation la génération d'un retour sensoriel significatif de la sortie de B2. Si l'élément de pointage 3 continue son mouvement descendant illustré par la flèche F2, l'unité de traitement 7 peut anticiper si et quand l'élément de pointage 3 entrera dans la zone B3 suivante, c'est-à-dire peut déterminer que l'élément de pointage 3 se dirige vers une frontière 6 délimitant la zone B3 et déterminer la fenêtre temporelle de franchissement de cette frontière 6, afin de commander de façon anticipée la commande de génération d'au moins un retour sensoriel associé à l'entrée dans la zone B3. On peut prévoir en outre un retour sensoriel différent selon que l'élément de pointage 3 entre dans ou quitte une zone fermée. En particulier, avec deux retours haptiques distincts l'on peut simuler le ressenti d'un utilisateur enfonçant, puis relâchant une touche.

Dans l'exemple des figures 3a et 3b, les boutons ou touches de commande simulées sont représentées en ligne ou dans un couloir. Bien entendu, toute autre disposition peut être prévue. Par exemple, les touches virtuelles peuvent être disposées de façon circulaire comme schématisé sur la figure 4a. Comme précédemment, l'unité de traitement 7 peut anticiper à partir du déplacement selon un mouvement circulaire schématisé par la flèche F3, que l'élément de pointage 3 va franchir une frontière 6 délimitant une zone, ici B2, et à quel moment, autrement dit l'unité de traitement peut déterminer, à partir du déplacement de l'élément de pointage 3, une fenêtre temporelle durant laquelle l'élément de pointage 3 va franchir la frontière 6 délimitant la zone B2, de façon à commander la génération du ou des retours sensoriels pour qu'il(s) soi(en)t perçu(s) au bon moment à l'utilisateur.

Selon une autre variante illustrée sur la figure 4b, une liste d'items A, B, C peut être affichée sur l'écran d'affichage 5, par exemple sur l'écran tactile. En fonctionnement, pour naviguer dans la liste d'items A à C, l'utilisateur déplace l'élément de pointage 3 sur la surface tactile 2, et dès lors qu'un contact pointant un item, ici A, dans la liste, est détecté sur la surface tactile 2, une sous-liste d'items Al, A2, A3 peut s'afficher. Par exemple, pour chaque sous-liste, encore une autre sous-liste, ici A31, A32, A33 peut s'afficher. Ainsi, dans cet exemple, lorsque l'utilisateur glisse son doigt 3 ou autre élément de pointage sur la surface tactile 2, et lorsque le doigt 3 est détecté sur l'item A3 par exemple, si la direction du mouvement est vers la droite comme schématisé par la flèche Fl, l'unité de traitement 7 peut anticiper que le doigt 3 va quitter la zone correspondant à l'item A3 et entrer dans la zone correspondant au sous-item A31 et ainsi permettre de commander par anticipation les retours sensoriels appropriés et au bon moment. Comme précédemment, on entend par anticipation, le fait que l'unité de traitement 7 peut déterminer, à partir du déplacement de l'élément de pointage 3, une fenêtre temporelle durant laquelle l'élément de pointage 3 va franchir une frontière 6 délimitant la zone correspondant à l'item A3 dans cet exemple, et aussi que l'unité de traitement 7 peut déterminer une fenêtre temporelle durant laquelle l'élément de pointage 3 va franchir une frontière 6 délimitant la zone correspondant au sous-item A31.

On peut encore prévoir comme illustré sur la figure 4c, un agencement en cascade de zones A, B, C, D. L'unité de traitement 7 peut anticiper chaque franchissement de zone, c'est-à-dire déterminer une fenêtre temporelle de franchissement d'une frontière pour chaque zone A, B, C ou D, et activer par anticipation la génération du retour sensoriel approprié au bon moment.

Alternativement, comme illustré sur la figure 4d, l'unité de traitement 7 peut encore anticiper le franchissement de lignes successives 11, c'est-à-dire déterminer une fenêtre temporelle de franchissement de chaque ligne 11, et activer par anticipation la génération d'au moins un retour sensoriel approprié associé au franchissement de chaque ligne 11. Dans cet exemple, chaque ligne 11 forme une frontière cible.

On a décrit ici des exemples d'affichages sur un écran tactile. Bien entendu, l'invention s' applique également lorsque l'affichage se fait sur un écran d'affichage 5 déporté de la surface tactile 2. Dans ce cas, de façon connue, à chaque zone de l'écran d'affichage 5 déportée est associée une zone sur la surface tactile 2. Procédé de commande

En référence à la figure 5, on décrit maintenant un procédé de commande de retour sensoriel pour une interface homme-machine notamment pour véhicule automobile, l'interface homme-machine comportant une surface tactile 2. Il s'agit avantageusement d'une interface de commande 1 telle que décrite précédemment en référence aux figures la à 4d.

Le procédé de commande comprend une étape El dans laquelle on détecte au moins un paramètre de déplacement d'un élément de pointage 3 tel qu'un doigt d'un utilisateur de l'interface de commande 1, ou encore un stylet ou un doigt, sur la surface tactile 2 et en direction d'une frontière cible 6 ou 11. Cette étape El de détection est par exemple réalisée par la surface tactile 2.

Le procédé de commande comprend de plus une étape E2, par exemple nommée étape d'anticipation ou de prévision, à laquelle on détermine, à partir du ou des paramètres de déplacement de l'élément de pointage 3, une fenêtre temporelle prévisionnelle de franchissement de la frontière cible 6 ou 11, de la surface tactile 2 par l'élément de pointage 3, et à laquelle, à partir de cette fenêtre temporelle prévisionnelle de franchissement déterminée, on calcule un instant t d'émission d'une commande de génération de retour sensoriel. L'instant t d'émission est antérieur aux bornes de la fenêtre temporelle, plus précisément à la borne inférieure de cette fenêtre temporelle. Cette étape E2 peut être réalisée au moins en partie par un ou plusieurs moyens de traitement de l'unité de traitement 7 telle que décrite précédemment.

Avantageusement, au moins un paramètre de déplacement de l'élément de pointage 3 sur la surface tactile 2 dans le temps est la vitesse de déplacement, l'accélération de l'élément de pointage 3 et/ou la distance entre l'élément de pointage 3 et la frontière cible 6 vitesse de déplacement de l'élément de pointage 3.

Après l'étape E2, le procédé de commande comprend encore une étape de commande E3 à laquelle on émet la commande de génération d'au moins un retour sensoriel, à l'instant t d'émission, c'est-à-dire avant le franchissement effectif de la frontière cible 6 ou 11. Il s'agit donc d'une étape de commande par anticipation. En particulier, cette étape de commande E3 est une étape de pilotage du module de retour sensoriel 4 tel que décrit précédemment. L'étape de commande ou pilotage E3 est par exemple réalisée par un ou plusieurs moyens de traitement, tel que le circuit de pilotage de l'unité de traitement 7 précédemment décrite.

Enfin, à réception d'un ou plusieurs signaux de commande, à l'étape E4, au moins un retour sensoriel est généré. Cette étape E4 peut être mise en œuvre par le module de retour sensoriel 4 précédemment décrit. Le retour sensoriel est alors perçu par l'utilisateur lorsque l'élément de pointage 3, par exemple son doigt, franchit la frontière cible 6 ou 11. Autrement dit, le retour sensoriel est perçu par l'utilisateur pendant la fenêtre temporelle de franchissement de la frontière cible 6, 11 déterminée. On évite ainsi un décalage temporel entre la perception du retour sensoriel et le franchissement effectif ou réel de la frontière cible 6 ou 11.

À l'étape E4, un ou plusieurs retours sensoriels de même nature peuvent être générés ou en variante plusieurs retours sensoriels de nature différente peuvent être générés. Dans ce cas, on peut commander la génération des différents retours sensoriels de façon simultanée ou au contraire avec un décalage dans le temps. La génération avancée ou retardée d'un retour sonore ou visuel par exemple par rapport à la génération d'un retour haptique permet notamment une perception par l'utilisateur des différents retours haptiques en même temps.

Bien entendu, l'ordre d'au moins certaines étapes peut être interverti.

Un mode de réalisation particulier est schématisé sur la figure 6. Selon ce mode de réalisation, à la suite de l'étape El, l'étape E2 peut comprendre des sous-étapes E20 à E24.

Lors d'une étape E20, on localise la position de l'élément de pointage 3 sur la surface tactile 2, on évalue la direction de déplacement de l'élément de pointage 3 sur la surface tactile 2 et on évalue au moins un paramètre de déplacement de l'élément de pointage 3 sur la surface tactile 2 dans le temps. La localisation peut être réalisée par la surface tactile 2 et l'évaluation de la direction et d'une ou plusieurs grandeurs comme la vitesse et/ou l'accélération peut être mise en œuvre par l'unité de traitement 7.

On peut prévoir une étape E21 de mesure d'au moins un paramètre représentatif de la pression exercée par l'élément de pointage 3 sur la surface tactile 2.

À l'étape E22, on réalise une estimation pour déterminer l'intention de l'utilisateur de franchir la frontière cible 6 ou 11 à partir des données de position, de direction et d'évolution dans le temps du déplacement de l'élément de pointage 3 relevées à l'étape E20, et éventuellement à partir du paramètre représentatif de la pression mesuré à l'étape E21. À cette étape E22, on peut notamment réaliser une projection de la trajectoire de l'élément de pointage 3 afin d'identifier l'intention de l'utilisateur. Cette étape E22 peut être mise en œuvre par l'unité de traitement 7.

À partir du diagnostic réalisé à l'étape E22, on détermine ou on décide lors d'une étape de décision E23, s'il faut générer un ou plusieurs retours sensoriels. Si oui, c'est-à-dire si un ou plusieurs retours sensoriels doivent être générés, on passe à l'étape suivante E24. Cette étape E24 peut être mise en œuvre par l'unité de traitement 7. Si non, c'est-à-dire s'il ne faut pas générer de retour sensoriel, le procédé peut recommencer à l'étape El.

À l'étape E24, on détermine la fenêtre temporelle prévisionnelle durant laquelle l'élément de pointage 3 va franchir la frontière cible 6 ou 11, et à partir de cette fenêtre temporelle prévisionnelle de franchissement déterminée, on calcule un instant t d'émission de la commande anticipée de génération de retour sensoriel.

À l'instant t d'émission, l'étape de commande E3 peut être mise en œuvre.

Bien entendu, l'ordre d'au moins certaines étapes peut être interverti.

On comprend donc qu'un procédé de commande tel que décrit permet de présenter à un utilisateur au moins un retour sensoriel au bon moment, c'est-à-dire que l'utilisateur perçoit ce retour sensoriel lorsqu'il change effectivement de zone ou franchit une frontière cible 6 ou 11.