FR2956902A1

FR2956902A1 - Dispositif simulant un doigt pour tester la sensibilite de capteurs sensitifs

Info

Publication number: FR2956902A1
Application number: FR1051450A
Authority: FR
Inventors: Vincent Moslard
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2010-03-01
Filing date: 2010-03-01
Publication date: 2011-09-02
Anticipated expiration: 2030-03-01
Also published as: FR2956902B1

Abstract

Un dispositif (D) est destiné à participer à des tests de sensibilité de capteurs sensitifs. Ce dispositif (D) comprend i) un support (S) rigide et présentant une partie allongée (PA) comportant une première extrémité (E11) cintrée, et ii) une enveloppe (EE) élastique, comportant une première extrémité (E21) cintrée, et emmanchée étroitement sur la partie allongée (PA) du support (S), en l'enveloppant, dans une position de référence dans laquelle sa première extrémité (E21) est placée devant la première extrémité (E11) du support (S) avec interposition d'une cavité (CA) remplie d'un fluide, afin de fournir un comportement en pression sur un capteur sensitif similaire à celui d'un doigt d'une personne.

Description

DISPOSITIF SIMULANT UN DOIGT POUR TESTER LA SENSIBILITÉ DE CAPTEURS SENSITIFS L'invention concerne les capteurs sensitifs (ou tactiles), et plus précisément les dispositifs qui sont utilisés pour tester la sensibilité de tels capteurs sensitifs (ou tactiles). On entend ici par "capteur sensitif" une zone d'un écran tactile ou un organe de commande (comme par exemple une touche) destiné(e) à Zo déclencher une action en cas d'interaction avec un doigt d'une personne. Dans de nombreux domaines techniques on propose de plus en plus fréquemment des capteurs (ou commandes) de type sensitif (ou tactile), au lieu de commandes de type mécanique, pour piloter des fonctions. C'est notamment le cas, bien que non limitativement dans le domaine de 15 l'automobile. Comme le sait l'homme de l'art, ces capteurs sensitifs présentent des sensibilités variables, parfois paramétrables, qu'il convient de maîtriser pour satisfaire au mieux leurs utilisateurs. En outre, maîtriser la sensibilité d'un unique capteur sensitif d'un système (par un exemple un véhicule) est une 20 bonne chose, mais dans un système il est plus important d'obtenir une homogénéité des sensibilités des différents capteurs sensitifs si l'on veut que l'utilisateur soit satisfait (notamment en matière de confort et d'ergonomie) et ait la meilleure impression de qualité possible. Il est donc nécessaire de bien caractériser l'interaction d'un doigt 25 d'une personne sur un capteur sensitif. Mais, cela n'est pas une chose facile dans la mesure où les pressions exercées sur les capteurs sensitifs varient légèrement d'une personne à l'autre. On cherche donc à effectuer la caractérisation de l'interaction d'une personne moyenne type. Pour ce faire, il est avantageux de définir un effort moyen exercé par un doigt d'une personne 30 moyenne type et un profil de sollicitation, et de reproduire cet effort moyen et ce profil de sollicitation au moyen d'un dispositif mécanique représentatif d'un doigt d'une personne.

Plusieurs dispositifs du type précité ont été proposés, mais aucun d'entre eux n'apporte une entière satisfaction. Ainsi, il a été proposé dans le document brevet US 7,549,688 de fabriquer une main artificielle comportant des doigts articulés. Mais, si cette solution permet de reproduire à peu près l'angle d'interaction d'une extrémité de doigt avec un capteur, elle ne permet de reproduire (ou simuler) correctement ni la forme ni le comportement de l'extrémité d'un doigt, et donc elle induit des erreurs de mesure importantes. Il a également été proposé dans le document brevet US 5,373,747 d'utiliser une extrémité de doigt comportant une enveloppe logeant un circuit dans lequel circule un fluide. Mais, cette solution s'avère onéreuse. En outre, la maîtrise de la quantité de fluide injectée et de la pression exercée par ce fluide sur la face externe du doigt s'avère (très) difficile et donc difficilement compatible avec une utilisation en grande série. De plus, la forme de l'extrémité de doigt est limitée par la présence du circuit de fluide, et donc impose que le doigt soit utilisé sous un angle d'incidence précis, ce qui s'avère non seulement contraignant mais également peu représentatif de la réalité. L'invention a donc pour but d'améliorer au moins partiellement la situation, et notamment d'offrir un dispositif reproduisant autant que possible le comportement d'un doigt et simple non seulement à fabriquer mais également à utiliser (éventuellement en grande série). Elle propose plus précisément à cet effet un dispositif, destiné à participer à des tests de sensibilité de capteurs sensitifs, et comprenant: - un support rigide et présentant une partie allongée comportant une première extrémité cintrée, et - une enveloppe élastique, comportant une première extrémité cintrée, et emmanchée étroitement sur la partie allongée du support, en l'enveloppant, dans une position de référence dans laquelle sa première extrémité est placée devant la première extrémité du support avec interposition d'une cavité remplie d'un fluide, afin de fournir un comportement en pression, sur un capteur sensitif, similaire à celui d'un doigt d'une personne. Le dispositif de test selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - son enveloppe peut présenter une section transverse ovale; - la section transverse ovale peut présenter un petit côté compris entre environ 10 mm et environ 20 mm et un grand côté compris entre environ 15 mm et environ 25 mm; - la partie allongée du support peut présenter en amont de sa première extrémité une section transverse ovale; - la section transverse ovale de la partie allongée peut présenter une surface qui décroît en allant vers sa première extrémité; - la partie allongée du support peut comprendre une seconde extrémité munie d'une gorge, et l'enveloppe peut comprendre une seconde extrémité opposée à sa première extrémité et munie d'une nervure interne destinée à être logée dans la gorge pour l'immobiliser dans sa position de référence; - la gorge et la nervure interne peuvent être toutes les deux de type annulaire; - la cavité peut s'étendre suivant une direction longitudinale sur une distance comprise entre environ 1 mm et environ 2 cm; - le fluide remplissant la cavité peut être de l'air; - l'enveloppe peut présenter au niveau de sa première extrémité une épaisseur comprise entre environ 0,5 mm et environ 2 mm; - l'enveloppe peut présenter au niveau d'une partie principale située entre ses première et seconde extrémités une épaisseur qui est plus importante que celle de sa première extrémité; - la partie principale de l'enveloppe peut présenter une épaisseur comprise entre environ 1 mm et environ 3 mm; - l'enveloppe peut être réalisée dans un matériau élastique qui est choisi parmi (au moins) le silicone, le polyuréthane, le caoutchouc et le latex; - le support peut comprendre une embase de fixation en amont de la seconde extrémité de sa partie allongée. L'invention est bien adaptée, bien que non limitativement, aux tests de sensibilité de capteurs sensitifs d'équipements d'un véhicule, éventuellement de type automobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue en coupe longitudinale, un exemple de réalisation de dispositif selon l'invention, - la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue de côté, le support rigide du dispositif de la figure 1, - la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue en coupe transversale suivant l'axe III-III de la figure 2, la partie allongée du support rigide de la figure 2, - la figure 4 illustre schématiquement, dans une vue en coupe transversale suivant l'axe IV-IV de la figure 2, l'embase de fixation du support rigide de la figure 2, - la figure 5 illustre schématiquement, dans une vue en coupe longitudinale, l'enveloppe du dispositif de la figure 1, et - la figure 6 illustre schématiquement, dans une vue en coupe transversale suivant l'axe VI-VI de la figure 5, la partie principale de l'enveloppe de la figure 5.

Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention a pour but d'offrir un dispositif (D) destiné à participer à des tests de sensibilité de capteurs sensitifs (ou tactiles). Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que les capteurs sensitifs à tester sont destinés à équiper un système de type véhicule automobile, comme par exemple une voiture. Mais, l'invention n'est pas limitée à ce type de système. Elle concerne en effet tout type de système comportant au moins un capteur sensitif (ou tactile). Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que les capteurs sensitifs (ou tactiles) sont des zones d'un écran tactile. Mais, l'invention n'est pas limitée à ce type de capteur sensitif. Elle concerne en effet tout type de capteur sensitif (ou tactile) destiné à déclencher une action en cas d'interaction avec un doigt d'une personne, et notamment les organes de commande (comme par exemple les touches). On a schématiquement représenté sur la figure 1 un exemple de réalisation d'un dispositif D selon l'invention.

Comme illustré ce dispositif D comprend un support rigide S et une enveloppe E montée étroitement sur le support S. Comme illustré sur les figures 1 et 2, le support rigide S comporte une partie allongée PA qui comporte une première extrémité El 1 cintrée (ou arrondie (dans le sens le plus général du terme)).

A titre d'exemple non limitatif, la première extrémité El 1 peut présenter un rayon de courbure sensiblement constant. Ce dernier peut par exemple être compris entre environ 4 mm et environ 10 mm. Ce support rigide S peut par exemple être réalisé en métal ou bien dans un matériau plastique ou synthétique rigide.

Comme illustré non limitativement sur la figure 3, la partie allongée PA du support S peut présenter une section transverse ovale (éventuellement elliptique) en amont de sa première extrémité El 1. On entend ici par "en amont" une zone qui est située avant une autre zone, sachant que la première extrémité El 1 constitue la zone qui est la plus en aval du support S.

On entend ici par "section transverse" une section qui est contenue dans un plan qui est perpendiculaire à la direction "longitudinale" d'extension de la partie allongée PA (c'est-à-dire celle suivant laquelle elle présente la dimension la plus grande). Cette forme ovale (éventuellement elliptique) reproduit remarquablement la forme de la partie d'une extrémité de doigt qui interagit avec la surface sensible d'un capteur sensitif. En outre, elle permet d'exercer une pression suivant la direction longitudinale, ce qui permet de simplifier les montages et les procédures de test et d'améliorer la précision des mesures. A titre d'exemple non limitatif, cette section transverse ovale peut présenter un petit côté qui est compris entre environ 8 mm et environ 19 mm, et un grand côté qui est compris entre environ 13 mm et environ 24 mm. On notera, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, que la section transverse ovale de la partie allongée PA peut éventuellement présenter une surface qui décroît en allant vers sa première extrémité E11, afin de faciliter l'emmanchement de l'enveloppe EE. On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, que le support S peut avantageusement comprendre une embase de fixation EF qui est située en amont de la seconde extrémité E22 de sa partie allongée, laquelle est opposée à sa première extrémité E11, et qui est destinée à permettre sa fixation sur un outil de test chargé d'exercer des pressions.

Comme illustré non limitativement sur la figure 4, cette embase EF peut éventuellement comporter deux côtés longitudinaux opposés arrondis (éventuellement semi-circulaires) liés via deux autres côtés longitudinaux dont l'un au moins est sensiblement plan. Ces côtés longitudinaux plans sont destinés à faciliter l'immobilisation du support S par rapport à l'outil de test.

L'enveloppe EE est réalisée dans un matériau élastique, comme par exemple (et non limitativement) un silicone, un polyuréthane, un caoutchouc ou un latex. Cette réalisation peut par exemple se faire par moulage. Comme illustré sur les figures 1 et 4, cette enveloppe EE comprend une partie principale PP allongée et terminée par une première extrémité E21 qui est cintrée (ou arrondie (dans le sens le plus général du terme)). A titre d'exemple non limitatif, la première extrémité E21 peut présenter un rayon de courbure sensiblement constant. Ce dernier peut par exemple être compris entre environ 3 mm et environ 10 mm. Comme illustré sur la figure 1, cette enveloppe EE est destinée à être emmanchée étroitement sur la partie allongée PA du support S (suivant la direction longitudinale), en l'enveloppant, dans une position de référence (illustrée sur la figure 1) dans laquelle sa première extrémité E21 est placée devant la première extrémité El 1 du support S avec interposition d'une cavité CA remplie d'un fluide.

Par exemple le fluide est simplement de l'air qui a été piégé lors de l'emmanchement de l'enveloppe E sur le support S. Mais, il pourrait s'agir d'un autre gaz ou bien d'un liquide. La cavité CA peut par exemple s'étendre suivant la direction longitudinale sur une distance qui est comprise entre environ 1 mm et environ 2 cm. L'enveloppe élastique E joue donc le rôle de la peau du doigt, la cavité de fluide CA joue le rôle de la pulpe du doigt et le support S joue le rôle de l'os d'extrémité du doigt, ce qui permet de fournir un comportement en pression, sur un capteur sensitif, qui est similaire à celui d'un doigt d'une personne. Comme illustré non limitativement sur la figure 6, l'enveloppe EE peut avantageusement présenter une section transverse ovale. On entend ici par "section transverse" une section qui est contenue dans un plan qui est perpendiculaire à la direction "longitudinale" d'extension de la partie principale PP (c'est-à-dire celle suivant laquelle elle présente la dimension la plus grande). Cette forme ovale (éventuellement elliptique) est particulièrement bien adaptée au cas ou la partie allongée PA du support S présente également une section transverse ovale. A titre d'exemple non limitatif, cette section transverse ovale peut présenter un petit côté qui est compris entre environ 10 mm et environ 20 mm, et un grand côté qui est compris entre environ 15 mm et environ 25 mm. On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 1, 2 et 5, que la seconde extrémité E12 de la partie allongée PA du support S peut avantageusement comprendre une gorge G. Dans ce cas, l'enveloppe EE peut comprendre une seconde extrémité E22, opposée à sa première extrémité E21, et munie d'une nervure interne NI qui est destinée à être logée dans la gorge G pour immobiliser l'enveloppe EE par rapport au support S dans sa position de référence (illustrée sur la figure 1). Par exemple, cette gorge G et la nervure interne NI correspondante peuvent être toutes les deux de type annulaire (au moins partiellement). Mais, d'autres moyens à coopération de forme peuvent être utilisés sur les support S et enveloppe EE afin de permettre l'immobilisation de l'enveloppe EE par rapport au support S dans sa position de référence. Ainsi, la gorge G pourrait être définie dans la seconde extrémité E22 de l'enveloppe EE, et une nervure externe NI pourrait être définie dans la seconde extrémité E12 de la partie allongée PA du support S. Dans une autre variante, au lieu d'une nervure interne (ou externe) annulaire on pourrait prévoir plusieurs nervures internes (ou externes) semi annulaires ou parallélépipédiques ou en V, et plusieurs gorges semi annulaires ou parallélépipédiques ou en V. Par exemple, l'enveloppe EE peut présenter au niveau de la première extrémité E21 de sa partie principale PP une épaisseur qui est comprise entre environ 0,5 mm et environ 2 mm. Par ailleurs, la partie principale PP de l'enveloppe EE peut par exemple présenter une épaisseur qui est comprise entre environ 1 mm et environ 3 mm.

On notera, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 5, que l'enveloppe EE peut présenter au niveau de sa partie principale PP une épaisseur qui est plus importante que celle de sa première extrémité E21. Par exemple, l'épaisseur de la partie principale PP peut être environ deux fois plus grande que celle de la première extrémité E21.

L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif (D) pour tester la sensibilité de capteurs sensitifs, caractérisé en ce qu'il comprend i) un support (S) rigide et présentant une partie allongée (PA) comportant une première extrémité (E11) cintrée, et ii) une enveloppe (EE) élastique, comportant une première extrémité (E21) cintrée, et emmanchée étroitement sur ladite partie allongée (PA), en l'enveloppant, dans une position de référence dans laquelle sa première 1 o extrémité (E21) est placée devant ladite première extrémité (E11) du support (S) avec interposition d'une cavité (CA) remplie d'un fluide, afin de fournir un comportement en pression sur un capteur sensitif similaire à celui d'un doigt d'une personne.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite 15 enveloppe (EE) présente une section transverse ovale.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite section transverse ovale présente un petit côté compris entre environ 10 mm et environ 20 mm et un grand côté compris entre environ 15 mm et environ 25 mm. 20
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite partie allongée (PA) présente en amont de sa première extrémité (E11) une section transverse ovale.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite section transverse ovale de la partie allongée (PA) présente une surface qui 25 décroît en allant vers sa première extrémité (E11).
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite partie allongée (PA) du support (S) comprend une seconde extrémité (E12) munie d'une gorge (G), et en ce que ladite enveloppe (EE) comprend une seconde extrémité (E22) opposée à sa première extrémité (E21) et munie 30 d'une nervure interne (NI) destinée à être logée dans ladite gorge (G) pour immobiliser ladite enveloppe (EE) dans sa position de référence.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite gorge (G) est de type annulaire et ladite nervure interne (NI) est de type annulaire.
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite cavité (CA) s'étend suivant une direction longitudinale sur une distance comprise entre environ 1 mm et environ 2 cm.
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit fluide remplissant ladite cavité (CA) est de l'air.
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite enveloppe (EE) présente au niveau de sa première extrémité (E21) une épaisseur comprise entre environ 0,5 mm et environ 2 mm.
11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite enveloppe (EE) présente au niveau d'une partie principale (PP) située entre ses première (E21) et seconde (E22) extrémités une épaisseur qui est plus importante que celle de sa première extrémité (E21).
12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ladite enveloppe (EE) comprend une partie principale (PP), située entre ses première (E21) et seconde (E22) extrémités, qui présente une épaisseur comprise entre environ 1 mm et environ 3 mm.
13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ladite enveloppe (EE) est réalisée dans un matériau élastique choisi dans un groupe comprenant au moins le silicone, le polyuréthane, le caoutchouc et le latex.
14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que ledit support (S) comprend une embase de fixation (EF) en amont de la seconde extrémité (E22) de sa partie allongée.
15. Utilisation du dispositif de test (D) selon l'une des revendications précédentes pour tester la sensibilité de capteurs sensitifs d'équipements d'un véhicule.