FR3089032A1 - METHOD AND APPARATUS FOR CALIBRATION OF A HAPTIC WALL ASSOCIATED WITH A FORCE SENSOR - Google Patents

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Abstract

PROCÉDÉ ET APPAREIL DE CALIBRATION D’UNE PAROI HAPTIQUE ASSOCIÉE À UN CAPTEUR DE FORCE Un appareil (AC) calibre une paroi haptique (PH) à fixer sur un capteur (CF), et comprend : une plaque (PC) munie d’un élément en relief (ER) et fixée sur le capteur (CF) ou la paroi haptique (PH) fixée sur le capteur (CF) dans des première et deuxième étape, un enregistreur (ES) enregistrant des premiers, deuxièmes et troisièmes signaux délivrés par le capteur (CF) lorsqu’une force prédéfinie est appliquée avec un doigt (DU) sur la plaque (PC) ou la paroi haptique (PH) et que des déplacements relatifs du doigt (DU) sont effectués pendant les première, deuxième et troisième étapes, et un calculateur (CA) déterminant une fonction de transfert entre les premiers et deuxièmes signaux, et appliquant son inverse aux troisièmes signaux pour déterminer des quatrièmes signaux représentant l’effet haptique créé par la paroi haptique (PH) et ressenti par le doigt (DU).METHOD AND APPARATUS FOR CALIBRATING A HAPTIC WALL ASSOCIATED WITH A FORCE SENSOR An apparatus (AC) calibrates a haptic wall (PH) to be fixed on a sensor (CF), and comprises: a plate (PC) provided with an element in relief (ER) and fixed on the sensor (CF) or the haptic wall (PH) fixed on the sensor (CF) in the first and second stages, a recorder (ES) recording first, second and third signals delivered by the sensor (CF) when a predefined force is applied with a finger (DU) on the plate (PC) or the haptic wall (PH) and when relative movements of the finger (DU) are carried out during the first, second and third stages , and a computer (CA) determining a transfer function between the first and second signals, and applying its inverse to the third signals to determine fourth signals representing the haptic effect created by the haptic wall (PH) and felt by the finger ( OF).

Description

DescriptionDescription

Titre de l’invention : PROCÉDÉ ET APPAREIL DE CALIBRATION D’UNE PAROI HAPTIQUE ASSOCIÉE À UN CAPTEUR DE FORCETitle of the invention: METHOD AND APPARATUS FOR CALIBRATION OF A HAPTIC WALL ASSOCIATED WITH A FORCE SENSOR

Domaine technique [0001] L’invention concerne les parois haptiques destinées à être fixées sur au moins un capteur, et plus précisément la calibration de telles parois haptiques.Technical field [0001] The invention relates to haptic walls intended to be fixed to at least one sensor, and more precisely the calibration of such haptic walls.

Technique antérieure [0002] Certains équipements ou appareils comprennent au moins une interface homme/ machine comportant au moins une paroi tactile qui, lorsqu’elle est contactée par l’extrémité d’un doigt d’un usager, peut, par exemple, induire ou déclencher la génération d’un signal destiné à commander une fonction. C’est par exemple le cas de certains organes de commande ou de certains appareils offrant une fonction d’affichage d’images (comme par exemple et non limitativement des équipements de communication (téléphones intelligents (ou « smartphones ») ou tablettes électroniques), des consoles de jeux (éventuellement communicantes), ou des terminaux ou écrans (éventuellement d’ordinateur)).PRIOR ART Certain pieces of equipment or apparatus include at least one human / machine interface comprising at least one touch wall which, when contacted by the end of a user's finger, can, for example, induce or trigger the generation of a signal intended to control a function. This is for example the case of certain control members or of certain devices offering an image display function (such as for example and without limitation communication equipment (smart phones (or “smartphones”) or electronic tablets), game consoles (possibly communicating), or terminals or screens (possibly computer).

[0003] Parfois, la paroi tactile de ces appareils assure une fonction haptique qui permet de signaler à l’usager, via le sens du toucher de son doigt qui assure le contact, que ce dernier a été détecté et donc qu’il va servir à commander une fonction associée, ou bien qui permet plus simplement de fournir à l’usager, via son doigt de contact, une sensation de toucher (par exemple de texture, de frontière, ou de bouton, ou d’effet transitoire). Une telle paroi tactile est alors souvent appelée paroi (ou surface) haptique.Sometimes, the touch screen of these devices provides a haptic function which signals to the user, via the sense of touch of his finger which ensures contact, that the latter has been detected and therefore that it will be used to control an associated function, or which more simply makes it possible to provide the user, via his contact finger, with a feeling of touch (for example of texture, border, or button, or transient effect). Such a tactile wall is then often called a haptic wall (or surface).

[0004] La fonction haptique est généralement assurée par des moyens de vibration qui sont couplés à la paroi haptique et qui sont chargés de faire vibrer localement cette dernière lorsque le contact a été détecté. La fonction haptique peut être aussi réalisée par électro-adhésion ou toute autre technologie.The haptic function is generally provided by vibration means which are coupled to the haptic wall and which are responsible for locally vibrating the latter when the contact has been detected. The haptic function can also be achieved by electro-adhesion or any other technology.

[0005] La détection d’un contact de doigt (et de ses direction, sens et intensité) nécessite le couplage d’un ou plusieurs capteurs de force (généralement à jauges de contraintes) sous la paroi haptique. On comprendra en effet que le(s) capteur(s) sont ici chargés de mesurer la (les) force(s) provoquée(s) par l’interaction du doigt avec la paroi haptique.[0005] The detection of a finger contact (and its direction, direction and intensity) requires the coupling of one or more force sensors (generally with strain gauges) under the haptic wall. It will be understood that the sensor (s) are here responsible for measuring the force (s) caused by the interaction of the finger with the haptic wall.

[0006] Sans une calibration (ou caractérisation) préalable, les mesures de forces effectuées par le(s) capteur(s) sont biaisées par des effets de résonance et d’oscillation de l’ensemble paroi haptique/capteur(s), lesquelles varient en fonction de la masse, de la composition et de la forme de la paroi haptique.Without prior calibration (or characterization), the force measurements made by the sensor (s) are biased by resonance and oscillation effects of the haptic wall / sensor (s) assembly, which vary depending on the mass, composition and shape of the haptic wall.

[0007] [0008] [0009] [0010] [0011][0008] [0009] [0010] [0011]

Différentes méthodes de calibration (ou caractérisation) d’une paroi haptique et de son (ses) capteur(s) associé(s) ont été proposées. Elles déterminent par exemple la réponse impulsionnelle à un impact, ou la réponse à un bruit blanc, ou la réponse à un balayage de fréquence (ou « chirp » en anglais), ou la réponse à un échelon.Different methods of calibration (or characterization) of a haptic wall and its associated sensor (s) have been proposed. They determine for example the impulse response to an impact, or the response to white noise, or the response to a frequency sweep (or “chirp” in English), or the response to a step.

Ces méthodes de calibration (ou caractérisation) connues permettent de bien décrire chaque ensemble paroi haptique/capteur(s) isolé. Cependant, lorsque l’on veut mesurer les conséquences d’un effet haptique, il faut venir explorer la paroi haptique avec le doigt d’un usager. Or, lorsque le doigt appuie et se déplace sur la paroi haptique, cela induit un changement de la masse et de l’amortissement de l’ensemble paroi haptique/ capteur(s), et donc modifie la dynamique de cet ensemble. Par conséquent, les calibration (ou caractérisation) effectuées avec ces méthodes sont inutilisables pour calibrer (ou caractériser) les conséquences d’un effet haptique.These known calibration (or characterization) methods allow a good description of each isolated haptic wall / sensor (s) assembly. However, when you want to measure the consequences of a haptic effect, you have to come and explore the haptic wall with the finger of a user. However, when the finger presses and moves on the haptic wall, this induces a change in the mass and damping of the haptic wall / sensor (s) assembly, and therefore modifies the dynamics of this assembly. Consequently, the calibration (or characterization) carried out with these methods cannot be used to calibrate (or characterize) the consequences of a haptic effect.

L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.The invention therefore aims in particular to improve the situation.

Exposé de l’inventionStatement of the invention

Elle propose notamment à cet effet un procédé destiné à calibrer une paroi haptique, elle-même destinée à être fixée sur au moins un capteur délivrant des signaux représentatifs d’au moins une force exercée sur lui. Ce procédé se caractérise par le fait qu’il comprend :It notably proposes for this purpose a method intended to calibrate a haptic wall, itself intended to be fixed on at least one sensor delivering signals representative of at least one force exerted on it. This process is characterized by the fact that it includes:

- une première étape dans laquelle on fixe sur le capteur une plaque munie d’un élément en relief, puis on applique une force prédéfinie sur la plaque avec un doigt d’un usager, tout en effectuant des déplacements relatifs prédéfinis du doigt par rapport à la plaque avec passage du doigt par l’élément en relief et en enregistrant simultanément des premiers signaux délivrés par le capteur,a first step in which a plate provided with a relief element is fixed on the sensor, then a predefined force is applied to the plate with a finger of a user, while carrying out predefined relative movements of the finger relative to the plate with the finger passing through the element in relief and simultaneously recording the first signals delivered by the sensor,

- une deuxième étape dans laquelle on retire la plaque du capteur puis on fixe la paroi haptique sur le capteur et la plaque sur la paroi haptique, puis on applique la force prédéfinie sur la plaque avec le doigt, tout en effectuant les déplacements relatifs du doigt par rapport à la plaque avec passage du doigt par l’élément en relief et en enregistrant simultanément des deuxièmes signaux délivrés par le capteur, et on détermine une fonction de transfert entre ces premiers et deuxièmes signaux, et- a second step in which the sensor plate is removed, then the haptic wall is fixed on the sensor and the plate on the haptic wall, then the predefined force is applied to the plate with the finger, while carrying out the relative movements of the finger with respect to the plate with the finger passing through the element in relief and simultaneously recording second signals delivered by the sensor, and a transfer function between these first and second signals is determined, and

- une troisième étape dans laquelle on retire la plaque de la paroi haptique puis on applique la force prédéfinie sur la paroi haptique avec le doigt, tout en effectuant les déplacements relatifs du doigt par rapport à la paroi haptique et en enregistrant simultanément des troisièmes signaux délivrés par le capteur, puis on applique l’inverse de la fonction de transfert déterminée aux troisièmes signaux enregistrés afin de déterminer des quatrièmes signaux représentatifs d’un effet haptique créé par la paroi haptique et ressenti par le doigt.a third step in which the plate is removed from the haptic wall and then the predefined force is applied to the haptic wall with the finger, while making the relative movements of the finger relative to the haptic wall and simultaneously recording third signals delivered by the sensor, then the inverse of the determined transfer function is applied to the third recorded signals in order to determine fourth signals representative of a haptic effect created by the haptic wall and felt by the finger.

[0012] [0013] [0014] [0015] [0016][0012] [0014] [0015] [0016]

Ainsi, on peut prendre en compte les modifications de dynamique causées par la fixation de la paroi haptique sur le(s) capteur(s) et par le contact du doigt.Thus, one can take into account the changes in dynamics caused by the fixation of the haptic wall on the sensor (s) and by the contact of the finger.

Le procédé de calibration selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :The calibration method according to the invention may include other characteristics which can be taken separately or in combination, and in particular:

- dans ses première et deuxième étapes on peut utiliser une plaque munie d’un élément en relief qui est choisi parmi une rainure, une nervure, un trou, un bossage et une texture ;- In its first and second stages, it is possible to use a plate provided with an element in relief which is chosen from a groove, a rib, a hole, a boss and a texture;

- dans ses première et deuxième étapes on peut utiliser une plaque munie dans une position centrale de l’élément en relief ;- In its first and second stages, it is possible to use a plate provided in a central position with the element in relief;

- dans ses première, deuxième et troisième étapes on peut effectuer des déplacements relatifs du doigt suivant deux sens opposés d’une unique direction choisie et selon une vitesse prédéfinie ;- in its first, second and third stages, relative movements of the finger can be carried out in two opposite directions in a single chosen direction and at a predefined speed;

- dans ses première, deuxième et troisième étapes on peut utiliser un capteur de type six axes et délivrant des signaux qui sont représentatifs de première et seconde forces exercées sur lui suivant des directions respectivement normale et tangentielle ;in its first, second and third stages, a six-axis type sensor can be used and delivering signals which are representative of first and second forces exerted on it in respectively normal and tangential directions;

- dans ses première, deuxième et troisième étapes le capteur peut être solidarisé fixement sur un support fixe et on peut déplacer le doigt par rapport à ce support ;- In its first, second and third stages, the sensor can be fixedly secured on a fixed support and the finger can be moved relative to this support;

- en variante, dans ses première, deuxième et troisième étapes le capteur peut être solidarisé fixement sur un support et on peut déplacer le support par rapport au doigt.- As a variant, in its first, second and third stages, the sensor can be fixedly secured to a support and the support can be moved relative to the finger.

L’invention propose également un appareil de calibration destiné à calibrer une paroi haptique elle-même destinée à être fixée sur au moins un capteur délivrant des signaux qui sont représentatifs d’au moins une force exercée sur lui. Cet appareil se caractérise par le fait qu’il comprend :The invention also provides a calibration device intended to calibrate a haptic wall itself intended to be fixed on at least one sensor delivering signals which are representative of at least one force exerted on it. This device is characterized by the fact that it includes:

- un support sur lequel est fixé le capteur,- a support on which the sensor is fixed,

- une plaque munie d’un élément en relief et destinée à être fixée sur le capteur dans une première étape puis sur la paroi haptique lorsque cette dernière est fixée sur le capteur dans une deuxième étape,- a plate provided with an element in relief and intended to be fixed on the sensor in a first step then on the haptic wall when the latter is fixed on the sensor in a second step,

- un enregistreur enregistrant, d’une part, des premiers et deuxièmes signaux délivrés par le capteur lorsqu’une force prédéfinie est appliquée sur la plaque avec un doigt d’un usager et que des déplacements relatifs prédéfinis du doigt par rapport à la plaque sont effectués avec passage du doigt par l’élément en relief, pendant respectivement les première et deuxième étapes, et, d’autre part, des troisièmes signaux délivrés par le capteur lorsque la force prédéfinie est appliquée sur la paroi haptique avec le doigt et que les déplacements relatifs prédéfinis du doigt par rapport à la paroi haptique sont effectués pendant une troisième étape dans laquelle seule la paroi haptique est fixée sur le capteur, eta recorder recording, on the one hand, first and second signals delivered by the sensor when a predefined force is applied to the plate with a finger of a user and that predefined relative movements of the finger relative to the plate are performed with the finger passing through the element in relief, respectively during the first and second stages, and, on the other hand, third signals delivered by the sensor when the predefined force is applied to the haptic wall with the finger and that the predefined relative movements of the finger relative to the haptic wall are carried out during a third step in which only the haptic wall is fixed to the sensor, and

- un calculateur déterminant une fonction de transfert entre les premiers et deuxièmes signaux enregistrés, et appliquant l’inverse de cette fonction de transfert déterminée aux troisièmes signaux enregistrés afin de déterminer des quatrièmes signaux représentatifs d’un effet haptique créé par la paroi haptique et ressenti par le doigt.- a computer determining a transfer function between the first and second recorded signals, and applying the inverse of this determined transfer function to the third recorded signals in order to determine fourth signals representative of a haptic effect created by the haptic wall and felt by the finger.

[0017] L’appareil de calibration selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :The calibration device according to the invention may include other characteristics which can be taken separately or in combination, and in particular:

[0018] - son support peut être fixe et dans ce cas le doigt est déplacé par rapport au support ;- Its support can be fixed and in this case the finger is moved relative to the support;

- en variante, il peut comprendre des moyens de déplacement auxquels son support est solidarisé fixement et effectuant les déplacements relatifs prédéfinis du support par rapport au doigt.- As a variant, it may comprise displacement means to which its support is fixedly secured and effecting the predefined relative displacements of the support relative to the finger.

Brève description des dessins [0019] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :Brief Description of the Drawings Other characteristics and advantages of the invention will appear on examining the detailed description below, and the attached drawings, in which:

[0020] [fig.l] illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue de côté, une partie d’un exemple de réalisation d’un appareil de calibration selon l’invention, impliquée dans la première étape d’un procédé de calibration selon l’invention, [0021] [fig.2] illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue de côté, l’appareil de calibration de la figure 1 au complet pendant la deuxième étape du procédé de calibration, [0022] [fig.3] illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue de côté, une partie de l’appareil de calibration de la figure 1, impliquée dans la troisième étape du procédé de calibration, [0023] [fig.4] illustre schématiquement, au sein d’un diagramme, un exemple de courbe d’évolution temporelle (t) d’une force (Fl) représentée par des premiers signaux (si) délivrés par le capteur de la figure 1 pendant la première étape du procédé de calibration, [0024] [fig.5] illustre schématiquement, au sein d’un diagramme, un exemple de courbe d’évolution temporelle (t) d’une force (F2) représentée par des deuxièmes signaux (s2) délivrés par le capteur de la figure 2 pendant la deuxième étape du procédé de calibration, [0025] [fig.6] illustre schématiquement, au sein d’un diagramme, un exemple de courbe d’évolution temporelle (t) d’une force (F3) représentée par des troisièmes signaux (s3) délivrés par le capteur de la figure 3 pendant la troisième étape du procédé de calibration, [0026] [fig.7] illustre schématiquement, au sein d’un diagramme, un exemple de courbe d’évolution temporelle (t) d’une force (F4) représentée par des quatrièmes signaux (s4), déterminés par application aux troisièmes signaux (s3) d’une fonction de transfert (entre les premiers (si) et deuxième (s2) signaux), et représentative d’un effet haptique créé par la paroi haptique des figures 2 et 3 et ressenti par un doigt d’usager, et [0027] [fig.8] illustre schématiquement un exemple d’algorithme mettant en œuvre un procédé de calibration selon l’invention.[Fig.l] illustrates schematically and functionally, in a side view, part of an exemplary embodiment of a calibration device according to the invention, involved in the first step of a calibration process according the invention, [fig.2] schematically and functionally illustrates, in a side view, the calibration apparatus of FIG. 1 in full during the second step of the calibration process, [0022] [fig.3 ] schematically and functionally illustrates, in a side view, a part of the calibration apparatus of FIG. 1, involved in the third step of the calibration process, [0023] [fig.4] schematically illustrates, within a diagram, an example of a time evolution curve (t) of a force (F1) represented by first signals (si) delivered by the sensor of FIG. 1 during the first step of the calibration process, [0024] [ fig.5] schematically illustrates, within a diagram, an example of evolution curve on time (t) of a force (F2) represented by second signals (s2) delivered by the sensor of FIG. 2 during the second step of the calibration process, [0025] [fig.6] schematically illustrates, within of a diagram, an example of a time evolution curve (t) of a force (F3) represented by third signals (s3) delivered by the sensor of FIG. 3 during the third step of the calibration process, [0026 ] [fig.7] schematically illustrates, within a diagram, an example of a time evolution curve (t) of a force (F4) represented by fourth signals (s4), determined by application to the third signals ( s3) of a transfer function (between the first (if) and second (s2) signals), and representative of a haptic effect created by the haptic wall of FIGS. 2 and 3 and felt by a user's finger, and [Fig.8] schematically illustrates an example of an algorithm implementing a calibration method according to the invention.

Description des modes de réalisation [0028] F’invention a notamment pour but de proposer un procédé de calibration, et un appareil de calibration AC associé, destinés à permettre la calibration d’ensembles (paroi haptique PH /capteur(s) CF).Description of the embodiments The aim of the invention is in particular to propose a calibration method, and an associated AC calibration apparatus, intended to allow the calibration of assemblies (haptic wall PH / CF sensor (s)).

[0029] Au sein de chaque ensemble (PH/CF), la paroi haptique PH est destinée à être fixée sur au moins un capteur CF qui est chargé de délivrer des signaux représentatifs d’au moins une force exercée sur lui. Par exemple, une paroi haptique PH peut être fixée sur un capteur CF de type six axes (ou un autre type de capteur de forces) et chargé de délivrer des signaux représentatifs de première et seconde forces exercées sur lui suivant des directions respectivement normale et tangentielle. On notera que les signaux délivrés par le(s) capteur(s) CF peuvent être analogiques ou numériques. Fes capteurs peuvent aussi être des capteurs de déplacement.Within each set (PH / CF), the PH haptic wall is intended to be fixed to at least one CF sensor which is responsible for delivering signals representative of at least one force exerted on it. For example, a haptic wall PH can be fixed to a CF sensor of the six-axis type (or another type of force sensor) and responsible for delivering signals representative of first and second forces exerted on it in respectively normal and tangential directions . Note that the signals delivered by the sensor (s) CF can be analog or digital. The sensors can also be displacement sensors.

[0030] Par exemple, la paroi haptique PH peut être réalisée en verre, ou en aluminium, ou encore dans une matière plastique rigide telle que le polycarbonate (ou PC) ou le polyméthacrylate de méthyle (ou PMMA).For example, the PH haptic wall can be made of glass, or of aluminum, or even of a rigid plastic material such as polycarbonate (or PC) or polymethyl methacrylate (or PMMA).

[0031] Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que les ensembles (paroi haptique PH / capteur(s) CF) sont destinés à faire partie d’interfaces homme/ machine d’écrans d’affichage tactiles et haptiques. Mais l’invention n’est pas limitée à cette application. Elle concerne en effet tout type d’appareil ou d’équipement assurant au moins une fonction commandable par contact avec un doigt d’un usager, ou faisant partie d’un système assurant au moins une fonction commandable par contact avec un doigt d’un usager, ou encore permettant de fournir à l’usager une sensation de toucher (par voie haptique). Ainsi, l’interface homme/machine pourra également et non limitativement faire partie d’un organe de commande propre à commander au moins une fonction d’un système, ou d’un appareil offrant une fonction d’affichage d’images (comme par exemple et non limitativement un équipement de communication (téléphone intelligent (ou smartphone) ou tablette électronique), une console de jeux (éventuellement communicante), ou un terminal ou écran (éventuellement d’ordinateur)), ou encore un appareil de mesures biométriques.In what follows, we consider, by way of nonlimiting example, that the assemblies (haptic wall PH / sensor (s) CF) are intended to be part of human / machine interfaces of display screens tactile and haptic. But the invention is not limited to this application. It relates in fact to any type of apparatus or equipment ensuring at least one function controllable by contact with a finger of a user, or forming part of a system ensuring at least one function controllable by contact with a finger of a user, or allowing to provide the user with a feeling of touch (haptically). Thus, the man / machine interface may also, and without limitation, be part of a control member capable of controlling at least one function of a system, or of a device offering a function for displaying images (as example and not limited to communication equipment (smart phone (or smartphone) or electronic tablet), a game console (possibly communicating), or a terminal or screen (possibly computer)), or even a biometric measurement device.

[0032] Par ailleurs, un ensemble (paroi haptique PH / capteur(s) CF) à calibrer n’est pas forcément destiné à faire partie d’une interface homme/machine. Ainsi, il peut, par exemple et non limitativement, faire partie d’un élément de support (poignée) ou d’un élément de style ou de confort.Furthermore, a set (PH haptic wall / CF sensor (s)) to be calibrated is not necessarily intended to be part of a man / machine interface. Thus, it can, for example and without limitation, be part of a support element (handle) or an element of style or comfort.

[0033] En outre, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le système qu’est destiné à équiper l’écran d’affichage tactile et haptique est un véhicule automobile, comme par exemple une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de système. En effet, l’écran d’affichage tactile et haptique peut faire partie de n’importe quel système assurant au moins une fonction commandable, et notamment d’un véhicule (terrestre, maritime (ou fluvial), ou aérien), d’une installation (éventuellement industrielle), d’un bâtiment, ou d’un équipement électronique (éventuellement électroménager ou tel qu’un téléphone intelligent (ou « smartphone ») ou qu’une tablette communicante).In addition, it is considered in what follows, by way of nonlimiting example, that the system which is intended to equip the touch and haptic display screen is a motor vehicle, such as for example a car. However, the invention is not limited to this type of system. Indeed, the touch and haptic display screen can be part of any system providing at least one controllable function, and in particular of a vehicle (land, sea (or river), or air), a installation (possibly industrial), of a building, or of electronic equipment (possibly household appliances or such as a smart phone (or “smartphone”) or a communicating tablet).

[0034] Comme évoqué plus haut, l’invention propose notamment un procédé de calibration destiné à permettre la calibration d’ensembles [paroi haptique PH /capteur(s) CF].As mentioned above, the invention provides in particular a calibration method intended to allow the calibration of assemblies [PH haptic wall / CF sensor (s)].

[0035] Ce procédé de calibration peut être au moins partiellement mis en œuvre par un appareil de calibration AC qui comprend à cet effet, comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, un support SF, une plaque PC munie d’un élément en relief ER, un enregistreur ES et au moins un calculateur CA. Ce dernier (CA) peut, par exemple, comprendre au moins un processeur de signal numérique (ou DSP (« Digital Signal Processor »)), éventuellement associé à au moins une mémoire.This calibration process can be at least partially implemented by an AC calibration device which comprises for this purpose, as shown without limitation in Figures 1 to 3, an SF support, a PC plate provided with an element in relief ER, an ES recorder and at least one CA computer. The latter (CA) can, for example, comprise at least one digital signal processor (or DSP (“Digital Signal Processor”)), possibly associated with at least one memory.

[0036] On notera que le calculateur CA et l’enregistreur ES peuvent éventuellement faire partie d’un boîtier assurant leur protection et facilitant leur éventuel transport.Note that the CA computer and the ES recorder may possibly be part of a housing ensuring their protection and facilitating their possible transport.

[0037] Le procédé de calibration, selon l’invention, comprend des première 10-20, deuxième 30-50 et troisième 60-80 étapes.The calibration method according to the invention comprises first 10-20, second 30-50 and third 60-80 steps.

[0038] Dans la première étape 10-20 du procédé de calibration on commence par fixer temporairement sur le capteur CF d’un ensemble (PH/CF) à calibrer la plaque PC faisant partie de l’appareil de calibration AC.In the first step 10-20 of the calibration process, we begin by temporarily attaching to the CF sensor of a set (PH / CF) to calibrate the PC plate forming part of the AC calibration device.

[0039] Le(s) capteur(s) CF est (sont) fixé(s) temporairement sur le support SF de l’appareil de calibration AC. Cette fixation temporaire peut se faire par tout type de serrage par pression (mors de serrage, vis de serrage, élastiques) ou par adhésion (bande adhésive, colle temporaire), par exemple.The CF sensor (s) is (are) temporarily fixed on the support SF of the AC calibration apparatus. This temporary fixing can be done by any type of pressure tightening (clamping jaws, clamping screws, elastics) or by adhesion (adhesive tape, temporary glue), for example.

[0040] Comme indiqué plus haut, cette plaque PC est munie d’un élément en relief ER qui est destiné à provoquer sur l’extrémité d’un doigt DU une sensation de toucher similaire à celle de l’effet haptique que l’on veut calibrer.As indicated above, this PC plate is provided with an element in relief ER which is intended to cause on the end of a finger DU a feeling of touch similar to that of the haptic effect which one wants to calibrate.

[0041] La plaque PC peut, par exemple, être en verre. Mais tout autre matériau présentant une dureté beaucoup plus grande que celle de l’extrémité d’un doigt DU d’un usager peut être utilisé. A titre d’exemple, cette plaque PC peut présenter une longueur d’environ 100 mm, une largeur d’environ 50 mm et une épaisseur d’environ 2 mm.The PC plate can, for example, be made of glass. But any other material having a hardness much greater than that of the end of a DU finger of a user can be used. By way of example, this PC plate can have a length of around 100 mm, a width of around 50 mm and a thickness of around 2 mm.

[0042] De préférence, la plaque PC est munie de son élément en relief ER dans une position centrale pour optimiser les mesures.Preferably, the PC plate is provided with its element in relief ER in a central position to optimize the measurements.

[0043] On notera que l’on peut utiliser une plaque PC munie d’un élément en relief ER qui est choisi parmi une rainure, une nervure, un trou, un bossage et une texture. Lorsque l’élément en relief ER est une rainure ou une nervure, il s’étend de préférence sur toute la largeur de la plaque PC afin de présenter une largeur supérieure à l’épaisseur du doigt DU.Note that one can use a PC plate provided with an element in relief ER which is chosen from a groove, a rib, a hole, a boss and a texture. When the element in relief ER is a groove or a rib, it preferably extends over the entire width of the plate PC in order to have a width greater than the thickness of the finger DU.

[0044] Dans l’exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, l’élément en relief ER est une rainure rectiligne. A titre d’exemple, cette rainure ER peut présenter une largeur de 0,6 mm et une profondeur de 0,1 mm.In the example illustrated without limitation in Figures 1 and 2, the element in relief ER is a straight groove. For example, this ER groove may have a width of 0.6 mm and a depth of 0.1 mm.

[0045] La fixation temporaire de la plaque PC sur le(s) capteur(s) CP peut se faire par tout type de serrage par pression (mors de serrage, vis de serrage, élastiques) ou par adhésion (bande adhésive, colle temporaire), par exemple.Temporary fixing of the PC plate on the sensor (s) CP can be done by any type of pressure tightening (clamping jaws, clamping screws, elastic) or by adhesion (adhesive tape, temporary glue ), for example.

[0046] Une fois cette fixation temporaire réalisée, la première étape 10-20 se poursuit par l’application d’une force prédéfinie PP sur la plaque PC avec un doigt DU d’un usager, tout en effectuant des déplacements relatifs prédéfinis de ce doigt DU par rapport à la plaque PC avec passage du doigt DU par l’élément en relief ER et en enregistrant simultanément des premiers signaux si délivrés par le capteur CP.Once this temporary fixation has been carried out, the first step 10-20 continues with the application of a predefined force PP on the plate PC with a finger DU of a user, while carrying out predefined relative displacements of this finger DU with respect to the plate PC with passage of the finger DU by the element in relief ER and simultaneously recording the first signals if delivered by the sensor CP.

[0047] Il est important de noter que dans ce qui précède et ce qui suit on entend par « déplacement relatif » aussi bien un déplacement du doigt DU par rapport à la plaque PC (et son support SP), lorsque ces derniers (PC et SP) sont fixes, qu’un déplacement de la plaque PC (et son support SP) par rapport au doigt DU, lorsque ce dernier (DU) est fixe. On comprendra que lors de chaque déplacement relatif le doigt DU passe par l’élément en relief ER, ce qui permet de simuler à chaque fois l’effet haptique concerné.It is important to note that in the foregoing and what follows, the term “relative displacement” means both a displacement of the finger DU with respect to the plate PC (and its support SP), when the latter (PC and SP) are fixed, only a displacement of the plate PC (and its support SP) relative to the finger DU, when the latter (DU) is fixed. It will be understood that during each relative movement the finger DU passes through the element in relief ER, which makes it possible to simulate each time the haptic effect concerned.

[0048] On réalise ici plusieurs passages relatifs du doigt DU par l’élément en relief ER (et donc plusieurs (N) déplacements relatifs) afin que les premiers signaux si enregistrés résultent d’un moyennage et soient représentatifs de la force moyenne PI exercée lors du passage par l’élément en relief ER en présence de la seule plaque PC. Par exemple, le nombre N de déplacements relatifs (et donc de passages) peut être compris entre 1 et (plus ce nombre est élevé, plus la moyenne est précise).We realize here several relative passages of the finger DU by the element in relief ER (and therefore several (N) relative displacements) so that the first signals if recorded result from averaging and are representative of the average force PI exerted when passing through the element in relief ER in the presence of the only PC plate. For example, the number N of relative displacements (and therefore of passages) can be between 1 and (the higher this number, the more precise the average).

[0049] Par exemple, on peut effectuer des déplacements relatifs du doigt DU suivant deux sens opposés d’une unique direction dt choisie et selon une vitesse prédéfinie. En d’autres termes le doigt DU fait des translations relatives par aller-retour suivant la direction dt. Cette direction dt est de préférence perpendiculaire à l’élément en relief ER afin de simuler au mieux l’effet haptique que doit créer la paroi haptique PH et qui doit être ressenti par le doigt DU.For example, one can make relative movements of the DU finger in two opposite directions in a single chosen direction dt and at a predefined speed. In other words, the finger DU makes relative translations by round trip in the direction dt. This direction dt is preferably perpendicular to the element in relief ER in order to best simulate the haptic effect which the haptic wall PH must create and which must be felt by the finger DU.

[0050] On a schématiquement illustré sur la figure 4, au sein d’un diagramme, un exemple de courbe d’évolution temporelle (t) de la force moyenne Fl représentée par les premiers signaux si enregistrés pendant la première étape 10-20. La force moyenne Fl peut, par exemple, être le coefficient de frottement (force tangentielle/force normale), sans unité, et peut prendre des valeurs comprises entre 0 et 1. Mais il pourrait aussi s’agir de la force tangentielle en Newtons (la force normale est en effet considérée comme approximativement constante pendant un déplacement).We schematically illustrated in Figure 4, in a diagram, an example of a time course curve (t) of the average force F1 represented by the first signals if recorded during the first step 10-20. The average force F1 can, for example, be the coefficient of friction (tangential force / normal force), without unit, and can take values ranging between 0 and 1. But it could also be the tangential force in Newtons ( normal force is indeed considered to be approximately constant during a displacement).

[0051] Il est aussi important de noter que la force prédéfinie FP appliquée sur la plaque PC est relative. Elle peut en effet résulter soit d’un déplacement du doigt DU vers et contre la plaque PC (lorsque cette dernière (PC) est fixée temporairement sur un support SF fixe de l’appareil de calibration AC), soit d’un déplacement du support SF avec la plaque PC vers et contre le doigt DU qui est alors fixe. Dans la première alternative, l’appareil de calibration AC doit comprendre en complément des moyens de déplacement auxquels le support SF est solidarisé fixement et agencés de manière à effectuer les déplacements relatifs prédéfinis du support SF par rapport au doigt DU, ainsi que de préférence le déplacement initial du support SF vers et contre le doigt DU. Ces moyens de déplacement peuvent, par exemple, comprendre trois translateurs chargés d’effectuer des translations du support SF suivant trois directions de l’espace (perpendiculaires entre elles).It is also important to note that the predefined force FP applied to the plate PC is relative. It can indeed result either from a movement of the DU finger towards and against the PC plate (when the latter (PC) is temporarily fixed on a fixed SF support of the AC calibration apparatus), or of a movement of the support SF with the PC plate towards and against the finger DU which is then fixed. In the first alternative, the AC calibration apparatus must include, in addition, displacement means to which the support SF is fixedly secured and arranged so as to effect the predefined relative displacements of the support SF relative to the finger DU, as well as preferably the initial movement of the support SF towards and against the finger DU. These displacement means can, for example, include three translators responsible for carrying out translations of the support SF in three directions of space (perpendicular to each other).

[0052] L’enregistrement des premiers signaux si délivrés par le(s) capteur(s) CF est réalisé par l’enregistreur ES de l’appareil de calibration AC. A cet effet, l’enregistreur ES peut comprendre une mémoire de stockage et, comme illustré non limitativement, être couplé au(x) capteur(s) CF, par exemple par une liaison filaire (mais elle pourrait aussi se faire par voie d’ondes). En variante, le(s) capteur(s) CF peu(ven)t être couplé(s) au calculateur CA (par voie filaire ou non filaire), et dans ce cas le calculateur CA transmet les signaux à l’enregistreur ES, auquel il est couplé (par voie filaire ou non filaire).The recording of the first signals if delivered by the sensor (s) CF is carried out by the ES recorder of the AC calibration device. To this end, the ES recorder can include a storage memory and, as illustrated without limitation, be coupled to the CF sensor (s), for example by a wired link (but it could also be done by waves). As a variant, the CF sensor (s) can be coupled to the CA computer (by wire or wireless), and in this case the CA computer transmits the signals to the ES recorder, to which it is coupled (wired or non-wired).

[0053] Lorsque l’enregistreur ES est chargé d’effectuer un moyennage des signaux délivrés par le(s) capteur(s) CF, il peut comprendre à cet effet au moins un processeur de signal numérique (ou DSP), par exemple. Mais, le calculateur CA pourrait aussi être chargé d’effectuer ce moyennage des signaux. Dans ce cas, le calculateur CA reçoit les signaux délivrés par le(s) capteur(s) CF, moyenne ces signaux, et transmet les signaux moyennés à l’enregistreur ES pour qu’il les stocke.When the ES recorder is responsible for averaging the signals delivered by the sensor (s) CF, it can for this purpose include at least one digital signal processor (or DSP), for example. However, the CA computer could also be responsible for averaging the signals. In this case, the computer CA receives the signals delivered by the sensor (s) CF, averages these signals, and transmits the averaged signals to the ES recorder so that it stores them.

[0054] Dans la deuxième étape 30-50, du procédé de calibration, on commence par retirer la plaque PC du capteur CF, puis on fixe temporairement la paroi haptique PH sur le(s) capteur(s) CF et la plaque PC sur la paroi haptique PH.In the second step 30-50, of the calibration process, we start by removing the PC plate from the CF sensor, then the haptic wall PH is temporarily fixed on the CF sensor (s) and the PC plate on the PH haptic wall.

[0055] Ces fixations temporaires peuvent se faire par tout type de serrage par pression (mors de serrage, vis de serrage, élastiques) ou par adhésion (bande adhésive, colle temporaire), par exemple.These temporary fixings can be done by any type of pressure tightening (clamping jaws, clamping screws, elastic) or by adhesion (adhesive tape, temporary glue), for example.

[0056] Une fois ces fixations temporaires réalisées, la deuxième étape 30-50 se poursuit par l’application de la force prédéfinie FP sur la plaque PC avec le même doigt DU, tout en effectuant les déplacements relatifs prédéfinis de ce doigt DU par rapport à la plaque PC avec passage du doigt DU par l’élément en relief ER et en enregistrant simultanément des deuxièmes signaux s2 délivrés par le capteur CF.Once these temporary fixings have been made, the second step 30-50 continues with the application of the predefined force FP on the plate PC with the same finger DU, while carrying out the predefined relative displacements of this finger DU with respect to to the plate PC with passage of the finger DU by the element in relief ER and by simultaneously recording second signals s2 delivered by the sensor CF.

[0057] L’enregistrement des deuxièmes signaux s2 délivrés par le(s) capteur(s) CF est réalisé par l’enregistreur ES de l’appareil de calibration AC.The recording of the second signals s2 delivered by the sensor (s) CF is carried out by the ES recorder of the AC calibration apparatus.

[0058] Le nombre de déplacements relatifs (et donc de passages) effectués dans la deuxième étape 30-50 est de préférence égal au nombre N utilisé dans la première étape 10-20. L’objectif est en effet le même, à savoir enregistrer des deuxièmes signaux s2 qui résultent d’un moyennage et donc qui sont représentatifs de la force moyenne F2 exercée lors du passage par l’élément en relief ER en présence de la plaque PC et de la paroi haptique PH.The number of relative displacements (and therefore passages) made in the second step 30-50 is preferably equal to the number N used in the first step 10-20. The objective is in fact the same, namely to record second signals s2 which result from averaging and therefore which are representative of the average force F2 exerted during the passage by the element in relief ER in the presence of the plate PC and of the haptic wall PH.

[0059] On a schématiquement illustré sur la figure 5, au sein d’un diagramme, un exemple de courbe d’évolution temporelle (t) de la force moyenne F2 représentée par les deuxièmes signaux s2 enregistrés pendant la deuxième étape 30-50.We schematically illustrated in Figure 5, in a diagram, an example of a time course curve (t) of the average force F2 represented by the second signals s2 recorded during the second step 30-50.

[0060] Une fois les deuxièmes signaux s2 enregistrés, la deuxième étape 30-50 se poursuit par la détermination par le calculateur CA d’une fonction de transfert FT entre les premiers si et deuxièmes s2 signaux.Once the second signals s2 have been recorded, the second step 30-50 continues with the determination by the computer CA of a transfer function FT between the first si and second s2 signals.

[0061] On entend ici par « fonction de transfert FT » une fonction mathématique permettant de passer des premiers signaux si aux deuxièmes s2 signaux (soit FT(sl) = s2). Ici, FT(sl) = tf(s2)/tf(s 1) dans le domaine fréquentiel, tf étant la transformée de Fourier.The term “FT transfer function” is understood here to mean a mathematical function making it possible to pass the first signals if the second s2 signals (ie FT (sl) = s2). Here, FT (sl) = tf (s2) / tf (s 1) in the frequency domain, tf being the Fourier transform.

[0062] Dans la troisième étape 60-80, du procédé de calibration, on commence par retirer la plaque PC de la paroi haptique PH, puis on applique la force prédéfinie FP sur la paroi haptique PH avec le même doigt DU, tout en effectuant les déplacements relatifs du doigt par rapport à la paroi haptique PH et en enregistrant simultanément des troisièmes signaux s3 délivrés par le(s) capteur(s) CF.In the third step 60-80, of the calibration process, we start by removing the PC plate from the haptic wall PH, then we apply the predefined force FP on the haptic wall PH with the same finger DU, while performing the relative movements of the finger with respect to the haptic wall PH and by simultaneously recording third signals s3 delivered by the sensor (s) CF.

[0063] L’enregistrement des troisièmes signaux s3 délivrés par le(s) capteur(s) CF est réalisé par l’enregistreur ES de l’appareil de calibration AC.The recording of the third signals s3 delivered by the sensor (s) CF is carried out by the ES recorder of the AC calibration apparatus.

[0064] Le nombre de déplacements relatifs (et donc de passages) effectués dans la troisième étape 60-80 est de préférence égal au nombre N utilisé dans les première 10-20 et deuxième 30-50 étapes. L’objectif est en effet le même, à savoir enregistrer des troisièmes signaux s3 qui résultent d’un moyennage et donc qui sont représentatifs de la force moyenne L3 exercée par le doigt DU en présence de la seule paroi haptique PH. Cette force moyenne L3 représente l’effet haptique créé par la paroi haptique PH et ressenti par le doigt DU, mais biaisé par la dynamique de l’ensemble (PH/CL).The number of relative displacements (and therefore passages) made in the third step 60-80 is preferably equal to the number N used in the first 10-20 and second 30-50 steps. The objective is indeed the same, namely to record third signals s3 which result from averaging and therefore which are representative of the average force L3 exerted by the finger DU in the presence of the only haptic wall PH. This average force L3 represents the haptic effect created by the haptic wall PH and felt by the finger DU, but biased by the dynamics of the whole (PH / CL).

[0065] On a schématiquement illustré sur la figure 6, au sein d’un diagramme, un exemple de courbe d’évolution temporelle (t) de la force moyenne L3 représentée par les troisièmes signaux s3 enregistrés pendant la troisième étape 60-80.We schematically illustrated in Figure 6, in a diagram, an example of a time course curve (t) of the average force L3 represented by the third signals s3 recorded during the third step 60-80.

[0066] Une fois les troisièmes signaux s3 enregistrés, la troisième étape 60-80 se poursuit par l’application par le calculateur CA de l’inverse (FT1) de la fonction de transfert PT déterminée dans la deuxième étape 30-50 aux troisièmes signaux s3 enregistrés afin de déterminer des quatrièmes signaux s4 qui sont représentatifs de l’effet haptique créé par la paroi haptique PH et ressenti par le doigt DU, mais cette fois corrigé et donc non biaisé par la dynamique de l’ensemble (PH/CP). On a alors FT *(s3) = s4.Once the third signals s3 have been recorded, the third step 60-80 continues with the application by the computer CA of the inverse (FT 1 ) of the transfer function PT determined in the second step 30-50 to third signals s3 recorded in order to determine fourth signals s4 which are representative of the haptic effect created by the haptic wall PH and felt by the finger DU, but this time corrected and therefore not biased by the dynamics of the whole (PH / CP). We then have FT * (s3) = s4.

[0067] On a schématiquement illustré sur la figure 7, au sein d’un diagramme, un exemple de courbe d’évolution temporelle (t) de la force F4 représentée par les quatrièmes signaux s4 déterminés pendant la troisième étape 60-80.We schematically illustrated in Figure 7, in a diagram, an example of a time evolution curve (t) of the force F4 represented by the fourth signals s4 determined during the third step 60-80.

[0068] L’invention permet de prendre en compte les modifications de dynamique causées par la fixation de la paroi haptique PH (masse supplémentaire) sur le(s) capteur(s) d’un ensemble (PH/CF), mais aussi et surtout celles engendrées par le contact du doigt DU sur l’ensemble (PH/CF) (modification de masse et d’amortissement), ce qui est impossible avec les méthodes traditionnelles connues.The invention makes it possible to take into account the changes in dynamics caused by the fixing of the haptic wall PH (additional mass) on the sensor (s) of a set (PH / CF), but also and especially those generated by the contact of the DU finger on the whole (PH / CF) (modification of mass and damping), which is impossible with known traditional methods.

[0069] On notera que lorsque le(s) capteur(s) CF délivrent des signaux représentatifs d’une première force normale et d’une seconde force tangentielle, on stocke deux premiers signaux si (représentant les forces moyennes Fl normale et tangentielle), deux deuxièmes signaux s2 (représentant les forces moyennes F2 normale et tangentielle) et deux troisièmes signaux s3 (représentant les forces moyennes F3 normale et tangentielle), et on détermine deux quatrièmes signaux s4 (représentant les forces F4 normale et tangentielle).It will be noted that when the sensor (s) CF deliver signals representative of a first normal force and of a second tangential force, two first signals are stored if (representing the normal forces F1 normal and tangential) , two second signals s2 (representing the average forces F2 normal and tangential) and two third signals s3 (representing the average forces F3 normal and tangential), and two fourth signals s4 (representing the forces F4 normal and tangential) are determined.

[0070] On a schématiquement illustré sur la figure 8 un exemple d’algorithme mettant en œuvre les première 10-20, deuxième 30-50 et troisième 60-80 étapes du procédé de calibration décrit ci-avant.We schematically illustrated in Figure 8 an example of algorithm implementing the first 10-20, second 30-50 and third 60-80 steps of the calibration process described above.

[0071] Dans une première sous-étape 10 de la première étape, on fixe temporairement sur le capteur CF d’un ensemble (PH/CF) à calibrer la plaque PC de l’appareil de calibration AC.In a first sub-step 10 of the first step, the CF sensor of a set (PH / CF) to be calibrated is temporarily fixed to the PC plate of the AC calibration apparatus.

[0072] Puis, dans une deuxième sous-étape 20 de la première étape on applique une force prédéfinie FP sur la plaque PC avec un doigt DU d’un usager, tout en effectuant les déplacements relatifs prédéfinis de ce doigt DU par rapport à la plaque PC avec passage du doigt DU par l’élément en relief ER et en enregistrant simultanément des premiers signaux si délivrés par le capteur CF au moyen de l’enregistreur ES de l’appareil de calibration AC.Then, in a second sub-step 20 of the first step, a predefined force FP is applied to the plate PC with a finger DU of a user, while carrying out the predefined relative movements of this finger DU with respect to the PC plate with passage of the finger DU by the element in relief ER and simultaneously recording the first signals if delivered by the sensor CF by means of the recorder ES of the calibration device AC.

[0073] Puis, dans une troisième sous-étape 30 de la deuxième étape on retire la plaque PC du capteur CF, puis on fixe temporairement la paroi haptique PH sur le(s) capteur(s) CF et la plaque PC sur la paroi haptique PH.Then, in a third sub-step 30 of the second step, the PC plate is removed from the CF sensor, then the haptic wall PH is temporarily fixed on the sensor (s) CF and the PC plate on the wall haptic PH.

[0074] Puis, dans une quatrième sous-étape 40 de la deuxième étape on applique la force prédéfinie FP sur la plaque PC avec le même doigt DU, tout en effectuant les déplacements relatifs prédéfinis de ce doigt DU par rapport à la plaque PC avec passage du doigt DU par l’élément en relief ER et en enregistrant simultanément des deuxièmes signaux s2 délivrés par le capteur CF au moyen de l’enregistreur ES.Then, in a fourth sub-step 40 of the second step, the predefined force FP is applied to the plate PC with the same finger DU, while carrying out the predefined relative displacements of this finger DU with respect to the plate PC with passage of the finger DU by the element in relief ER and simultaneously recording second signals s2 delivered by the sensor CF by means of the recorder ES.

[0075] Puis, dans une cinquième sous-étape 50 de la deuxième étape on (le calculateur CA) détermine une fonction de transfert FT entre les premiers s 1 et deuxièmes s2 signaux. [0076] Puis, dans une sixième sous-étape 60 de la troisième étape on retire la plaque PC de la paroi haptique PH.Then, in a fifth sub-step 50 of the second step one (the computer CA) determines a transfer function FT between the first s 1 and second s2 signals. Then, in a sixth sub-step 60 of the third step, the PC plate is removed from the PH haptic wall.

[0077] Puis, dans une septième sous-étape 70 de la troisième étape on applique la force prédéfinie FP sur la paroi haptique PH avec le même doigt DU, tout en effectuant les déplacements relatifs du doigt par rapport à la paroi haptique PH et en enregistrant simultanément des troisièmes signaux s3 délivrés par le(s) capteur(s) CF au moyen de l’enregistreur ES.Then, in a seventh sub-step 70 of the third step, the predefined force FP is applied to the haptic wall PH with the same finger DU, while making the relative movements of the finger relative to the haptic wall PH and in simultaneously recording third signals s3 delivered by the sensor (s) CF by means of the ES recorder.

[0078] Puis, dans une huitième sous-étape 80 de la troisième étape on (le calculateur CA) applique l’inverse (FT1) de la fonction de transfert FT déterminée dans la cinquième sous-étape 50 aux troisièmes signaux s3 enregistrés dans la septième sous-étape 70 afin de déterminer des quatrièmes signaux s4 qui sont représentatifs de l’effet haptique non biaisé créé par la paroi haptique PH et ressenti par le doigt DU.Then, in an eighth sub-step 80 of the third step, we (the computer CA) apply the inverse (FT 1 ) of the transfer function FT determined in the fifth sub-step 50 to the third signals s3 recorded in the seventh substep 70 in order to determine fourth signals s4 which are representative of the unbiased haptic effect created by the haptic wall PH and felt by the finger DU.

[0079] On notera que sur les figures 1 à 3 les moyens de traitement et de contrôle de l’appareil de calibration AC sont très schématiquement illustrés par le seul calculateur CA. Mais ces moyens de traitement et de contrôle peuvent prendre la forme d’un boîtier comprenant des circuits intégrés (ou imprimés), ou bien de plusieurs circuits intégrés (ou imprimés) reliés par des connections filaires ou non filaires. On entend par circuit intégré (ou imprimé) tout type de dispositif apte à effectuer au moins une opération électrique ou électronique. Par ailleurs, comme évoqué plus haut, le calculateur CA peut comprendre au moins un processeur, par exemple de signal numérique (ou DSP (Digital Signal Processor)), une mémoire vive pour stocker des instructions pour la mise en œuvre par ce processeur d’un programme ou de routines, et une mémoire de masse notamment pour le stockage d’éventuelles données inter médiaires intervenant dans les calculs. Le calculateur CA reçoit au moins les signaux si à s3 pour les utiliser dans des calculs, éventuellement après les avoir mis en forme et/ou démodulés et/ou amplifiés, de façon connue en soi. L’appareil de calibration AC peut également comporter une interface d’entrée pour la réception de commandes ou instructions et la réception des signaux délivrés par le(s) capteur(s) CL, et une interface de sortie, notamment pour la transmission des résultats de ses calculs (quatrièmes signaux s4).Note that in Figures 1 to 3 the processing and control means of the AC calibration device are very schematically illustrated by the only computer CA. However, these processing and control means can take the form of a box comprising integrated (or printed) circuits, or else several integrated (or printed) circuits connected by wired or non-wired connections. The term integrated circuit (or printed circuit) means any type of device capable of performing at least one electrical or electronic operation. Furthermore, as mentioned above, the CA computer can comprise at least one processor, for example of digital signal (or DSP (Digital Signal Processor)), a random access memory to store instructions for the implementation by this processor of a program or routines, and a mass memory in particular for the storage of any intermediate data involved in the calculations. The computer CA receives at least the signals if at s3 to use them in calculations, possibly after having shaped and / or demodulated and / or amplified them, in a manner known per se. The AC calibration device can also include an input interface for receiving commands or instructions and receiving the signals delivered by the CL sensor (s), and an output interface, in particular for transmitting the results. of its calculations (fourth signals s4).

Claims (1)

Revendications Claims [Revendication 1] [Claim 1] Procédé de calibration pour une paroi haptique (PH) destinée à être fixée sur au moins un capteur (CF) délivrant des signaux représentatifs d’au moins une force exercée sur lui, caractérisé en ce qu’il comprend i) une première étape (10-20) dans laquelle on fixe sur ledit capteur (CF) une plaque (PC) munie d’un élément en relief (ER), puis on applique une force prédéfinie sur ladite plaque (PC) avec un doigt (DU) d’un usager, tout en effectuant des déplacements relatifs prédéfinis dudit doigt (DU) par rapport à ladite plaque (PC) avec passage dudit doigt (DU) par ledit élément en relief (ER) et en enregistrant simultanément des premiers signaux délivrés par ledit capteur (CF), ii) une deuxième étape (30-50) dans laquelle on retire ladite plaque (PC) dudit capteur (CF) puis on fixe ladite paroi haptique (PH) sur ledit capteur (CF) et ladite plaque (PC) sur ladite paroi haptique (PH), puis on applique ladite force prédéfinie sur ladite plaque (PC) avec ledit doigt (DU), tout en effectuant lesdits déplacements relatifs dudit doigt par rapport à ladite plaque (PC) avec passage dudit doigt (DU) par ledit élément en relief (ER) et en enregistrant simultanément des deuxièmes signaux délivrés par ledit capteur (CF), et on détermine une fonction de transfert entre lesdits premiers et deuxièmes signaux, et iii) une troisième étape (60-80) dans laquelle on retire ladite plaque (PC) de ladite paroi haptique (PH) puis on applique ladite force prédéfinie sur ladite paroi haptique (PH) avec ledit doigt (DU), tout en effectuant lesdits déplacements relatifs dudit doigt (DU) par rapport à ladite paroi haptique (PH) et en enregistrant simultanément des troisièmes signaux délivrés par ledit capteur (CF), puis on applique l’inverse de ladite fonction de transfert déterminée auxdits troisièmes signaux enregistrés afin de déterminer des quatrièmes signaux représentatifs d’un effet haptique créé par ladite paroi haptique (PH) et ressenti par ledit doigt (DU). Calibration method for a haptic wall (PH) intended to be fixed on at least one sensor (CF) delivering signals representative of at least one force exerted on it, characterized in that it comprises i) a first step (10 -20) in which a plate (PC) provided with a raised element (ER) is fixed on said sensor (CF), then a predefined force is applied to said plate (PC) with a finger (DU) of a user, while carrying out predefined relative movements of said finger (DU) relative to said plate (PC) with passage of said finger (DU) through said element in relief (ER) and simultaneously recording first signals delivered by said sensor (CF ), ii) a second step (30-50) in which said plate (PC) is removed from said sensor (CF) and then said haptic wall (PH) is fixed on said sensor (CF) and said plate (PC) on said wall haptic (PH), then applying said predefined force on said plate (PC) with said finger (DU), while performing t said relative movements of said finger relative to said plate (PC) with passage of said finger (DU) through said relief element (ER) and simultaneously recording second signals delivered by said sensor (CF), and a function of transfer between said first and second signals, and iii) a third step (60-80) in which said plate (PC) is removed from said haptic wall (PH) and then said predefined force is applied to said haptic wall (PH) with said finger (DU), while performing said relative movements of said finger (DU) relative to said haptic wall (PH) and simultaneously recording third signals delivered by said sensor (CF), then the inverse of said function is applied transfer determined to said third recorded signals in order to determine fourth signals representative of a haptic effect created by said haptic wall (PH) and felt by said finger (DU). [Revendication 2] [Claim 2] Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans lesdites première (10-20) et deuxième (30-50) étapes on utilise une plaque (PC) munie d’un élément en relief (ER) choisi parmi une ramure, une nervure, un trou, un bossage et une texture. Method according to claim 1, characterized in that in said first (10-20) and second (30-50) steps, a plate (PC) is used provided with an element in relief (ER) chosen from a branch, a rib , a hole, a boss and a texture. [Revendication 3] [Claim 3] Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que dans lesdites première (10-20) et deuxième (30-50) étapes on utilise une plaque (PC) munie dans une position centrale dudit élément en relief (ER). Method according to claim 1 or 2, characterized in that in said first (10-20) and second (30-50) steps a plate (PC) is used provided in a central position with said element in relief (ER).
[Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8][Claim 4] [Claim 5] [Claim 6] [Claim 7] [Claim 8] Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans lesdites première (10-20), deuxième (30-50) et troisième (60-80) étapes on effectue des déplacements relatifs dudit doigt (DU) suivant deux sens opposés d’une unique direction choisie et selon une vitesse prédéfinie. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que dans lesdites première (10-20), deuxième (30-50) et troisième (60-80) étapes on utilise un capteur (CF) de type six axes et délivrant des signaux représentatifs de première et seconde forces exercées sur lui suivant des directions respectivement normale et tangentielle.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that in said first (10-20), second (30-50) and third (60-80) stages, relative movements of said finger (DU) are carried out in two opposite directions from a single chosen direction and at a predefined speed. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that in said first (10-20), second (30-50) and third (60-80) steps a six-axis type sensor (CF) is used and delivering signals representative of first and second forces exerted on it in respectively normal and tangential directions. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans lesdites première (10-20), deuxième (30-50) et troisième (60-80) étapes ledit capteur (CF) est solidarisé fixement sur un support (SF) fixe et on déplace ledit doigt (DU) par rapport audit support (SF).Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that in said first (10-20), second (30-50) and third (60-80) stages said sensor (CF) is fixedly secured on a support ( SF) fixed and said finger (DU) is moved relative to said support (SF). Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans lesdites première (10-20), deuxième (30-50) et troisième (60-80) étapes ledit capteur (CF) est solidarisé fixement sur un support et on déplace ledit support par rapport audit doigt (DU).Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that in said first (10-20), second (30-50) and third (60-80) stages said sensor (CF) is fixedly secured on a support and said support is moved relative to said finger (DU). Appareil de calibration (AC) pour calibrer une paroi haptique (PH) destinée à être fixée sur au moins un capteur (CF) délivrant des signaux représentatifs d’au moins une force exercée sur lui, caractérisé en ce qu’il comprend i) un support (SF) sur lequel est fixé ledit capteur (CF), ii) une plaque (PC) munie d’un élément en relief (ER) et destinée à être fixée sur ledit capteur (CF) dans une première étape (10-20) puis sur ladite paroi haptique (PH) lorsque cette dernière (PH) est fixée sur ledit capteur (CF) dans une deuxième étape (30-50), iii) un enregistreur (ES) enregistrant a) des premiers et deuxièmes signaux délivrés par ledit capteur (CF) lorsqu’une force prédéfinie est appliquée sur ladite plaque (PC) avec un doigt (DU) d’un usager et que des déplacements relatifs prédéfinis dudit doigt (DU) par rapport à ladite plaque (PC) sont effectués avec passage dudit doigt (DU) par ledit élément en relief (ER), pendant respectivement lesdites première (10-20) et deuxième (30-50) étapes, et b) des troisièmes signaux délivrés par ledit capteur (CF) lorsque ladite force prédéfinie est appliquée sur ladite paroi haptique (PH) avec ledit doigt (DU) et que lesdits déplacements relatifs prédéfinis dudit doigt (DU) par rapport à ladite paroi haptique (PH) sont effectués pendant une troisième étape (60-80) dans laquelle seule ladite paroi haptique (PH) est fixée sur ledit capteur (CF), et iv) un calculateur (CA) déterminant une fonction de transfert entre lesdits premiers et deuxièmes signaux enregistrés, et appliquant l’inverse de ladite fonction de transfert déterminée auxdits troisièmes signaux enregistrés afin de déterminer des quatrièmes signaux représentatifs d’un effet haptique créé par ladite paroi haptique (PH) et ressenti par ledit doigt (DU). [Revendication 9] Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit support (SF) est fixe et ledit doigt (DU) est déplacé par rapport audit support (SF).Calibration apparatus (AC) for calibrating a haptic wall (PH) intended to be fixed on at least one sensor (CF) delivering signals representative of at least one force exerted on it, characterized in that it comprises i) a support (SF) on which said sensor (CF) is fixed, ii) a plate (PC) provided with a raised element (ER) and intended to be fixed on said sensor (CF) in a first step (10-20 ) then on said haptic wall (PH) when the latter (PH) is fixed on said sensor (CF) in a second step (30-50), iii) a recorder (ES) recording a) first and second signals delivered by said sensor (CF) when a predefined force is applied to said plate (PC) with a finger (DU) of a user and that predefined relative movements of said finger (DU) relative to said plate (PC) are carried out with passage of said finger (DU) through said relief element (ER), during respectively said first (10-20) and second (30-50) step s, and b) third signals delivered by said sensor (CF) when said predefined force is applied to said haptic wall (PH) with said finger (DU) and when said predefined relative displacements of said finger (DU) with respect to said wall haptics (PH) are carried out during a third step (60-80) in which only said haptic wall (PH) is fixed to said sensor (CF), and iv) a computer (CA) determining a transfer function between said first and second recorded signals, and applying the inverse of said determined transfer function to said third recorded signals to determine fourth signals representative of a haptic effect created by said haptic wall (PH) and felt by said finger (DU). [Claim 9] Apparatus according to claim 8, characterized in that said support (SF) is fixed and said finger (DU) is moved relative to said support (SF). [Revendication 10] Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de déplacement auxquels ledit support (SF) est solidarisé fixement et effectuant lesdits déplacements relatifs prédéfinis dudit support (SF) par rapport audit doigt (DU).[Claim 10] Apparatus according to claim 8, characterized in that it comprises displacement means to which said support (SF) is fixedly secured and effecting said predefined relative movements of said support (SF) relative to said finger (DU).
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US20120050230A1 (en) * 2009-04-09 2012-03-01 New Transducers Limited Touch Sensitive Device
US20140132572A1 (en) * 2010-12-30 2014-05-15 Kone Corporation Touch-sensitive display

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