WO2010046494A1 - Dispositif de commande à retour haptique - Google Patents

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WO2010046494A1
WO2010046494A1 PCT/EP2009/064029 EP2009064029W WO2010046494A1 WO 2010046494 A1 WO2010046494 A1 WO 2010046494A1 EP 2009064029 W EP2009064029 W EP 2009064029W WO 2010046494 A1 WO2010046494 A1 WO 2010046494A1
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plate
guide means
actuator
return element
complementary
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PCT/EP2009/064029
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Bruno Marie
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Dav
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03547—Touch pads, in which fingers can move on a surface
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user

Definitions

  • the present invention relates to a control device for a motor vehicle, in particular for transmitting a haptic feedback to a user, such as a vibratory feedback.
  • multifunction control devices made for example in the form of a joystick or a rotary knob, are increasingly used to control electrical or electronic systems, such as an air conditioning system, an audio system or a navigation system.
  • Such devices may be associated with a display screen and allow navigation in pull-down menus comprising various commands relating to the systems to be controlled.
  • a user exerts pressure on the touch surface of such a sensor, it is possible to detect the touch, for example by measuring the pressure applied and / or by determining the location of the place where the pressure is exerted by application of a suitable electrical voltage.
  • a support or touch of the user on the touch surface is for example associated with the selection or validation of an order.
  • haptic feedback control devices comprising actuators, such as actuators, are already known.
  • solenoid electromagnetic actuators connected to a touch-sensitive sensor surface support plate of the control device for transmitting a vibration movement to the touch surface, so that the user perceives a haptic feedback informing him that his control has been taken into account.
  • electromagnet actuators comprise a return spring integrated directly into the actuator for the return of their moving part.
  • the return spring makes it possible to replace the mobile part in a position which allows it to accept a new displacement during a new passage of current.
  • the return spring resets the electromagnetic actuator.
  • the support plate cooperating with the movable part of the actuator can thus generate a vibrating haptic feedback.
  • control devices must also be able to respond to specific constraints in certain areas, such as the automotive field, for which the control devices must be able to withstand significant forces, such as an accidental blow given to a control device located near the driver's seat, - the noise generated by the vibrations can be significant and can reduce the comfort of use of the control device.
  • the invention therefore aims to provide an improved haptic feedback control device with respect to the prior art described above.
  • the subject of the invention is a haptic feedback control device comprising: a support plate configured to transmit a haptic feedback to a user, a touch-sensitive sensor carried by the support plate, configured to detect a support of the user on the tactile surface, at least one electromagnet actuator comprising a movable part connected to said plate and configured to move said plate when a support is detected, at least one return element, characterized in that said biasing element is disassociated from said actuator, is connected directly to said plate and is configured to exert a restoring force on the movable portion of the electromagnet actuator through said plate.
  • a control device with a small space including an actuator and a biasing element dissociated from the actuator, while reducing the noise caused by the movement of the plate relative to the frame by damping the movement applied to the plate at the end of the race.
  • the actuator and the return element can be adapted independently of one another depending on the structure of the device, in particular according to the plate to be vibrated.
  • the control device may further comprise one or more of the following features, taken separately or in combination:
  • said actuator is an electromagnetic actuator and said restoring element is configured to exert a restoring force on the moving part and to reposition it at the end of each activation of the actuator in order to rearm the mobile part;
  • said control device comprises a frame comprising at least a first guiding means cooperating with at least a second guiding means complementary to said plate for guiding said plate in translation when said plate is driven by said actuator, said first guiding means comprises at least one end stop of said plate and said restoring element is disposed between said plate and said abutment, said restoring element being deformed along the axis of said first guide means, which makes it possible to increase the duration of life of the return element and therefore of the control device,
  • said first guiding means comprises a first and a second limit stop, and a first and a second return element are fixed on the one hand to said plate and on the other hand to the first and second end stops respectively; stroke, so as to dampen any contacts between said plate and said stops;
  • said first guiding means comprises at least one groove and said second complementary guiding means comprises at least one associated rib for sliding in the groove, so as to guiding said plate in translation;
  • said second complementary guiding means is provided on a border of said plate
  • the edge comprises two projecting ribs which cooperate with an associated common groove of said first guide means, so as to limit friction between said first guide means and said plate;
  • two complementary second guide means are respectively provided on two opposite edges of said plate and the frame comprises two first associated guide means respectively arranged opposite the two complementary second guide means, so that the mechanical guidance and maintenance of said plate are optimized;
  • At least one return element comprises at least one of the following elements: a spring of helical shape, a spring having a spiral shape, at least one elastic blade, so as to facilitate the integration of said return element between said stop and said plate;
  • At least one return element comprises first and second magnets of identical pole arranged facing one another, the first magnet being fixed to said plate and the second magnet being fixed to said stop,
  • At least one recess is formed in an angle of said plate for housing at least partially at least one return element.
  • FIG. 1 is a side view of the control device according to the invention
  • FIG. 2 is a view from above of the control device of FIG. 1,
  • FIG. 3 represents a partial view of a control device of FIG. 1;
  • FIG. 4 schematically illustrates an embodiment of the mobile part of an actuator of the control device of FIG. 1;
  • FIG. 5 shows in greater detail the connection between an actuator and a plate allowing a haptic feedback for the control device of FIG. 1, and
  • FIG. 6 shows in more detail the connection between a return element, the plate and a stop of the control device of FIG. 1.
  • the invention relates to a haptic feedback control device, for example for a control panel of a motor vehicle, or for a central console of a motor vehicle, for controlling electrical or electronic systems of the vehicle, and capable of transmitting a haptic feedback to a user having, for example, modified or selected a command so as to ensure that the user takes into account the modified or selected command.
  • a haptic feedback control device for example for a control panel of a motor vehicle, or for a central console of a motor vehicle, for controlling electrical or electronic systems of the vehicle, and capable of transmitting a haptic feedback to a user having, for example, modified or selected a command so as to ensure that the user takes into account the modified or selected command.
  • control device 1 comprises:
  • a support plate 3 configured to transmit a haptic feedback to a user, for example to a finger of a user
  • a sensor 5 with a tactile surface carried by the plate 3 and configured to detect a support of the user on the tactile surface
  • the sensor 5 with a tactile surface is for example a pressure sensor using the FSR technology for "Force Sensing Resistor” in English, that is to say using pressure-sensitive resistors.
  • a control unit (not shown) connected to the sensor 5 and to the electromagnet actuator 7 is for example used to supply a control signal to the actuator 7 so as to drive the plate 3 in motion, when a support is detected on the touch surface.
  • the control signal is for example sinusoidal or comprises one or a succession ofactes.
  • the actuator 7 comprises a fixed part 7A made in the form of a frame fixed to the frame 9, and a movable part 7B.
  • moving part 7B is meant here the part of the actuator 7 which makes it possible to drive the plate 3 in movement.
  • the fixed part 7A is for example connected to the frame 9 by screwing or snap-fastening.
  • the mobile part 7B comprises, for its part, a cylindrical envelope housing an electromagnetic coil 8 able to provide a magnetic field when it is powered and an element, such as a rod 15 connected to the plate 3 in an opening 16 of the plate 3 (see Figures 2 and 5).
  • This rod 15 is made of ferromagnetic material so as to be attracted by the magnetic field generated by the coil 8 when it is powered.
  • the rod 15 may carry a ferromagnetic element such as a ferromagnetic plate 18.
  • the rod 15 can carry a magnet.
  • the rod 15 can be connected to a movable core of an electro-plunger type actuator.
  • the device 1 comprises at least one recall element
  • This return element 21, 23 ( Figures 3,5) acting directly on the plate 3.
  • This return element 21, 23 is configured to exert a restoring force on the plate 3 and can also dampen the movement of the plate 3 at the end of the race.
  • the rod 15 when the coil is energized, the rod 15 is attracted towards the coil 8 and thus moves in the opening 16 in the first direction D1 until it comes to a stop in the opening 16 so as to drive the plate 3 movement in this first direction D1, and the return element 21,23 exerts a restoring force to drive the plate 3 in a second direction D 2 opposite to the first direction D 1 during the power supply cut-off of the coil 8 in order to generate a vibratory feedback.
  • This return element 21, 23 replaces the return means of known electromagnet actuators.
  • the actuator 7 is reduced to its simplest embodiment and no longer needs to integrate an internal biasing element to exert the restoring force necessary for the generation of a vibratory movement.
  • the chassis 9 may comprise at least one first guiding means 11 cooperating with a second guide means 13 complementary to the plate 3 for guiding the plate 3 in translation when the latter is driven by the actuator 7 and the return element 21, 23; the first 1 1 and second 13 guide means further allow to maintain the plate 3 in the frame 9, so that the actuator 7 is not damaged by a sudden force applied to the touch surface.
  • the first guide means 11 comprises at least one end stop 17, 19 of the end of travel of the plate 3.
  • the first guide means 11 comprises a first 17 and a second 19 stops.
  • the actuator 7 then drives the plate 3 in translation in a first direction D1 towards the first stop 17 and the return element 21,23 causes the plate 3 to move in a second direction D 2 opposite to the first direction D1 towards the second stop 19.
  • the translation movement of the plate 3 in the two opposite directions D1, D2 then generates the vibratory haptic feedback.
  • the first guide means 11 may comprise a rib which cooperates with an associated groove of the second complementary guide means 13.
  • the first guide means 11 comprises at least one groove which cooperates with an associated rib of the second complementary guide means 13, so that the associated rib slides in the groove, when the plate 3 is driven in translation by the actuator 7.
  • the second complementary guide means 13 is provided on a border of the plate 3, for example having a generally parallelepiped shape or any shape with at least one rectilinear edge.
  • the plate 3 has two second complementary guide means 13 respectively formed on two opposite edges of the plate 3.
  • the frame 9 comprises two first guide means 11 associated respectively arranged facing the two complementary second guide means 13.
  • the plate 3 may have on one edge two protruding ribs 13A, 13B which cooperate with an associated common groove of a first guide means 11, so as to limit the friction during the vibration movement. of the plate 3.
  • the return element 21, 23 may be formed in the first guide means so that the return element deforms along the axis A (see FIG. 2) of the first guide means. to urge the plate 3 or to dampen the movement of the plate 3, which increases the reliability of the biasing element 21,23.
  • the device 1 comprises four return elements 2 1, 2 3 fixed respectively to four stops 17, 19 of the first two guide means 11. note in Figure 5, the recall elements
  • Each spring 21,23 can be made in the form of springs, for example of helical shape.
  • Each spring 21,23 comprises respectively a first end fixed to the plate 3 and a second end fixed to a corresponding stop 17,19.
  • springs having a spiral shape, or at least one elastic blade are possible.
  • the plate 3 has, for example, at least one recess 25 formed in an angle of the plate 3 to at least partially house a return element 21, 23.
  • the plate 3 has four recesses 25 associated respectively with the four return elements 21, 23.
  • the plate 3 is in a position of equilibrium and no haptic feedback is generated.
  • an appropriate control signal is sent to the electromagnet actuator 7 to generate a haptic feedback to the user.
  • the driving force then generated by the electromagnet actuator 7 drives the plate 3 in translation in a first direction D1 and the return elements 21,23 cause the plate to translate in a second direction D 2 opposite to the first direction D1.
  • the return elements 21,23 dampen the movement of the plate 3 at the end of travel, which reduces the noise caused by the vibration movement of the plate 3 relative to the frame 9 to generate the haptic feedback to the 'user.
  • the actuator 7 and the return elements 21, 23 act in a distinct manner on the plate 3. This allows a separate assembly in the control device 1 and an easy modification of the elements of the device. recall 21, 23, according to the configuration of the control device 1.
  • control device can provide, without loss of efficiency and at a lower cost, a haptic effect to a user by vibrating the support plate, while limiting the noise resulting from the movements of the plate 3 by compared to the chassis 9.
  • the device according to the invention is distinguished by
  • the actuator comprises only one electromagnet

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de commande à retour haptique comprenant : une plaque (3) de support configurée pour transmettre un retour haptique à un utilisateur, un capteur (5) à surface tactile porté par la plaque de support, configuré pour détecter un appui de l'utilisateur sur la surface tactile, au moins un actionneur (7) à électroaimant comportant une partie mobile reliée à ladite plaque et configuré pour entraîner en mouvement ladite plaque lorsqu'un appui est détecté, - au moins un élément de rappel. Ledit élément de rappel (21,23) est dissocié dudit actionneur (7), est relié directement à ladite plaque (3) et est configuré pour exercer une force de rappel sur la partie mobile de l'actionneur (7) à électroaimant par l'intermédiaire de ladite plaque (3).

Description

Dispositif de commande à retour haptique
La présente invention concerne un dispositif de commande pour véhicule automobile, permettant notamment de transmettre un retour haptique à un utilisateur, tel qu'un retour vibratoire.
Dans le domaine automobile, des dispositifs de commande multifonction, réalisés par exemple sous la forme d'un joystick ou d'un bouton rotatif, sont de plus en plus utilisés pour commander des systèmes électriques ou électroniques, tels qu'un système de climatisation, un système audio ou encore un système de navigation.
De tels dispositifs peuvent être associés à un écran d'affichage et permettre une navigation dans des menus déroulants comportant différentes commandes relatives aux systèmes à commander.
Pour augmenter le confort ergonomique, l'utilisation d'une technologie à capteur à surface tactile au niveau de la surface de commande de tels dispositifs de commande peut être considérée comme un développement intéressant.
Lorsqu'un utilisateur exerce une pression sur la surface tactile d'un tel capteur, on peut détecter le toucher, par exemple en mesurant la pression appliquée et/ou en déterminant la localisation de l'endroit où la pression est exercée par application d'une tension électrique adaptée. Dans ce cas, un appui ou un toucher de l'utilisateur sur la surface tactile est par exemple associé à la sélection ou la validation d'une commande. En outre, pour signaler à l'utilisateur que sa commande a bien été prise en compte, notamment en conduite de nuit ou lors d'une manipulation en aveugle, il est important que l'utilisateur ait un retour haptique de manière à rester concentré sur la route.
Pour cela, on connaît déjà des dispositifs de commande à retour haptique comportant des actionneurs, tels que des actionneurs électromagnétiques à électroaimant, reliés à une plaque de support du capteur à surface tactile du dispositif de commande pour transmettre un mouvement de vibration à la surface tactile, de manière que l'utilisateur perçoive un retour haptique l'informant que sa commande a bien été prise en compte.
Ces actionneurs à électroaimant comportent un ressort de rappel intégré directement dans l'actionneur permettant le retour de leur partie mobile.
On comprend donc que ce ressort de rappel est nécessaire au fonctionnement de l'actionneur pour pouvoir procurer les mouvements de va-et-vient.
Ainsi, à l'issue de chaque activation de F électro-aimant provoquée par l'arrêt du passage du courant dans la bobine d'excitation, le ressort de rappel permet de replacer la partie mobile dans une position qui lui permet d'accepter un nouveau déplacement lors d'un nouveau passage de courant. En d'autres termes, le ressort de rappel permet de réarmer l'actionneur électromagnétique. La plaque de support coopérant avec la partie mobile de l'actionneur peut ainsi générer un retour haptique vibratoire. Toutefois, ces actionneurs à électroaimant présentent plusieurs inconvénients :
- un encombrement important, ce qui peut limiter la mise en place de tels dispositifs dans un véhicule automobile où les volumes disponibles sont de plus en plus restreints, - en fonction de la taille de la plaque à faire vibrer, la masse de cette dernière varie et rend une adaptation de la constante de ressort nécessaire, ce qui est coûteux si l'actionneur est vendu en tant que unité fonctionnelle avec son ressort de rappel,
- les dispositifs de commande doivent en outre pouvoir répondre à des contraintes spécifiques de certains domaines, comme le domaine automobile, pour lequel les dispositifs de commande doivent être capables de résister à d'importants efforts, tel qu'un coup accidentel donné à un dispositif de commande situé près du siège du conducteur, - le bruit généré par les vibrations peut être important et peut diminuer le confort d'utilisation du dispositif de commande. L'invention a donc pour objectif de proposer un dispositif de commande à retour haptique amélioré par rapport à l'art antérieur décrit ci-dessus. À cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commande à retour haptique comprenant : une plaque de support configurée pour transmettre un retour haptique à un utilisateur, un capteur à surface tactile porté par la plaque de support, configuré pour détecter un appui de l'utilisateur sur la surface tactile, au moins un actionneur à électroaimant comportant une partie mobile reliée à ladite plaque et configuré pour entraîner en mouvement ladite plaque lorsqu'un appui est détecté, au moins un élément de rappel, caractérisé en ce que ledit élément de rappel est dissocié dudit actionneur, est relié directement à ladite plaque et est configuré pour exercer une force de rappel sur la partie mobile de l'actionneur à électroaimant par l'intermédiaire de ladite plaque.
On réalise ainsi un dispositif de commande avec un faible encombrement comportant un actionneur et un élément de rappel dissocié de l'actionneur, tout en réduisant le bruit provoqué par le mouvement de la plaque relativement au châssis en amortissant le mouvement appliqué à la plaque en fin de course. En outre, l'actionneur et l'élément de rappel peuvent être adaptés indépendamment l'un de l'autre en fonction de la structure du dispositif, notamment en fonction de la plaque à faire vibrer. Le dispositif de commande peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison :
- ledit actionneur est un actionneur électromagnétique et ledit élément de rappel est configuré pour exercer une force de rappel sur la partie mobile et la repositionner à l'issue de chaque activation de l'actionneur afin de réarmer la partie mobile,
- ledit dispositif de commande comprend un châssis comportant au moins un premier moyen de guidage coopérant avec au moins un second moyen de guidage complémentaire de ladite plaque pour guider ladite plaque en translation lorsque ladite plaque est entraînée par ledit actionneur, ledit premier moyen de guidage comporte au moins une butée de fin de course de ladite plaque et ledit élément de rappel est disposé entre ladite plaque et ladite butée, ledit élément de rappel se déformant suivant l'axe dudit premier moyen de guidage, ce qui permet d'augmenter la durée de vie de l'élément de rappel et donc du dispositif de commande,
- ledit premier moyen de guidage comporte une première et une seconde butées de fin de course, et un premier et un second éléments de rappel sont fixés d'une part à ladite plaque et d'autre part respectivement aux première et seconde butées de fin de course, de manière à amortir les éventuels contacts entre ladite plaque et lesdites butées ;
- ledit premier moyen de guidage comporte au moins une rainure et ledit second moyen de guidage complémentaire comporte au moins une nervure associée pour coulisser dans la rainure, de manière à guider en translation ladite plaque ;
- ledit second moyen de guidage complémentaire est ménagé sur une bordure de ladite plaque,
- la bordure comporte deux nervures saillantes qui coopèrent avec une rainure commune associée dudit premier moyen de guidage, de manière à limiter les frottements entre ledit premier moyen de guidage et ladite plaque ;
- deux seconds moyens de guidage complémentaires sont ménagés respectivement sur deux bordures opposées de ladite plaque et le châssis comporte deux premiers moyens de guidage associés agencés respectivement en regard des deux seconds moyens de guidage complémentaires, de sorte que le guidage mécanique et le maintien de ladite plaque sont optimisés ;
- au moins un élément de rappel comporte au moins un des éléments suivants : un ressort de forme hélicoïdale, un ressort présentant une forme en spirale, au moins une lame élastique, de manière à faciliter l'intégration dudit élément de rappel entre ladite butée et ladite plaque ;
- au moins un élément de rappel comporte un premier et un second aimants de pôle identique agencés en regard l'un de l'autre, le premier aimant étant fixé à ladite plaque et le second aimant étant fixé à ladite butée,
- au moins un décrochement est ménagé dans un angle de ladite plaque pour loger au moins partiellement au moins un élément de rappel.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue de côté du dispositif de commande selon l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus du dispositif de commande de la figure 1,
- la figure 3 représente une vue partielle d'un dispositif de commande de la figure 1, - la figure 4 illustre de façon schématique un exemple de réalisation de la partie mobile d'un actionneur du dispositif de commande de la figure 1,
- la figure 5 représente plus en détail la liaison entre un actionneur et une plaque permettant un retour haptique pour le dispositif de commande de la figure 1, et
- la figure 6 représente plus en détail la liaison entre un élément de rappel, la plaque et une butée du dispositif de commande de la figure 1.
L'invention concerne un dispositif de commande à retour haptique, par exemple pour un tableau de commande de véhicule automobile, ou encore pour console centrale de véhicule automobile, permettant de commander des systèmes électriques ou électroniques du véhicule, et pouvant transmettre un retour haptique à un utilisateur ayant par exemple modifié ou sélectionné une commande de manière à assurer à l'utilisateur la prise en compte de la commande modifiée ou sélectionnée.
Comme l'illustrent les figures 1 à 3, le dispositif de commande 1 comporte :
- une plaque 3 de support configurée pour transmettre un retour haptique à un utilisateur, par exemple à un doigt d'un utilisateur,
- un capteur 5 à surface tactile porté par la plaque 3 et configuré pour détecter un appui de l'utilisateur sur la surface tactile,
- au moins un actionneur 7 à électroaimant relié à la plaque 3 pour entraîner en mouvement la plaque 3 lorsqu'un appui est détecté, et - un châssis 9. Le capteur 5 à surface tactile est par exemple un capteur de pression utilisant la technologie FSR pour "Force Sensing Resistor" en anglais, c'est-à-dire utilisant des résistances sensibles à la pression.
On pourrait également choisir un capteur utilisant une technologie capacitive ou optique pour détecter un appui de l'utilisateur.
Une unité de pilotage (non représentée) reliée au capteur 5 et à l'actionneur 7 à électroaimant est par exemple utilisée pour fournir un signal de commande à l'actionneur 7 de façon à entraîner la plaque 3 en mouvement, lorsqu'un appui est détecté sur la surface tactile. Le signal de commande est par exemple sinusoïdal ou comporte un ou une succession de puises.
Pour une meilleure répartition des efforts appliqués à la plaque 3, on pourrait prévoir deux (ou plusieurs) actionneurs 7 disposés l'un en regard de l'autre par rapport à la plaque 3.
Ainsi que l'on peut le constater sur la figure 1 , l'actionneur 7 comprend une partie fixe 7 A réalisée sous la forme d'une armature fixée au châssis 9, et une partie mobile 7B.
On entend ici par partie mobile 7B, la partie de l'actionneur 7 qui permet d'entraîner en mouvement la plaque 3.
La partie fixe 7A est par exemple reliée au châssis 9 par vissage ou par encliquetage.
Comme illustré sur la figure 4, la partie mobile 7B comporte quant à elle, une enveloppe cylindrique logeant une bobine électromagnétique 8 apte à fournir un champ magnétique lorsqu'elle est alimentée et un élément, tel qu'une tige 15 reliée à la plaque 3 dans une ouverture 16 de la plaque 3 (voir figures 2 et 5).
Cette tige 15 est réalisée en matériau ferromagnétique de manière à être attirée par le champ magnétique généré par la bobine 8 lorsqu'elle est alimentée. En variante, la tige 15 peut porter un élément ferromagnétique tel qu'une plaque ferromagnétique 18.
Selon encore une autre variante la tige 15 peut porter un aimant. Selon une autre variante la tige 15 peut être reliée à un noyau mobile d'un actionneur de type électro-plongeur.
En outre, le dispositif 1 comporte au moins un élément de rappel
21,23 (figures 3,5) agissant directement sur la plaque 3. Cet élément de rappel 21 ,23 est configuré pour exercer une force de rappel sur la plaque 3 et peut également amortir le mouvement de la plaque 3 en fin de course.
Ainsi, lorsque la bobine est alimentée, la tige 15 est attirée vers la bobine 8 et se déplace donc dans l'ouverture 16 selon le premier sens Dl jusqu'à arriver en butée dans l'ouverture 16 de façon à entraîner la plaque 3 en mouvement dans ce premier sens Dl, et l'élément de rappel 21,23 exerce une force de rappel pour entraîner la plaque 3 selon un second sens D 2 opposé au premier sens D l lors de la coupure d'alimentation électrique de la bobine 8 de façon à générer un retour hap tique vibratoire.
Cet élément de rappel 21, 23 remplace le moyen de rappel des actionneurs à électroaimant connu.
On comprend donc que l'élément de rappel et l'actionneur 7 à électroaimant restent une unité fonctionnelle tout en étant dissociés localement, étant donné que le moyen de rappel est maintenant déporté et agit par l'intermédiaire de la plaque sur la partie mobile 7B de l'actionneur
Ainsi, l'actionneur 7 est réduit à sa plus simple réalisation et n'a plus besoin d'intégrer un élément de rappel interne pour exercer la force de rappel nécessaire à la génération d'un mouvement vibratoire. Par ailleurs, le châssis 9 peut comporter au moins un premier moyen de guidage 11 coopérant avec un second moyen de guidage 13 complémentaire de la plaque 3 pour guider la plaque 3 en translation lorsque cette dernière est entraînée par l'actionneur 7 et par l'élément de rappel 21 , 23 ; les premier 1 1 et second 13 moyens de guidage permettent en outre de maintenir la plaque 3 dans le châssis 9, de sorte que l'actionneur 7 ne soit pas détérioré par un effort brutal appliqué sur la surface tactile.
En outre, le premier moyen de guidage 11 comporte au moins une butée 17,19 de fin de course de la plaque 3. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, le premier moyen de guidage 11 comporte une première 17 et une seconde 19 butées.
L'actionneur 7 entraîne alors la plaque 3 en translation dans un premier sens Dl vers la première butée 17 et l'élément de rappel 21,23 entraîne la plaque 3 en mouvement dans un second sens D 2 opposé au premier sens Dl vers la seconde butée 19. Le mouvement de translation de la plaque 3 dans les deux sens opposés D1,D2 génère alors le retour hap tique vibratoire.
De plus, pour le guidage mécanique de la plaque 3 , le premier moyen de guidage 11 peut comporter une nervure qui coopère avec une rainure associée du second moyen de guidage 13 complémentaire.
En variante, le premier moyen de guidage 11 comporte au moins une rainure qui coopère avec une nervure associée du second moyen de guidage 13 complémentaire, de sorte que la nervure associée coulisse dans la rainure, lorsque la plaque 3 est entraînée en translation par l'actionneur 7.
Dans l'exemple illustré sur les figures, le second moyen de guidage 13 complémentaire est ménagé sur une bordure de la plaque 3, présentant par exemple une forme générale en parallélépipède ou encore une forme quelconque avec au moins une bordure rectiligne. Selon un mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, la plaque 3 présente deux seconds moyens de guidage 13 complémentaires ménagés respectivement sur deux bordures opposées de la plaque 3. Dans ce cas, le châssis 9 comporte deux premiers moyens de guidage 11 associés agencés respectivement en regard des deux seconds moyens de guidage 13 complémentaires.
Comme on le constate sur la figure 2, la plaque 3 peut présenter sur une bordure deux nervures saillantes 13A, 13B qui coopèrent avec une rainure commune associée d'un premier moyen de guidage 11, de manière à limiter les frottements lors du mouvement de vibration de la plaque 3.
Comme l'illustre la figure 6, l'élément de rappel 21 ,23 peut être ménagé dans le premier moyen de guidage de sorte que l'élément de rappel se déforme suivant l'axe A (voir figure 2) du premier moyen de guidage pour solliciter la plaque 3 ou pour amortir le mouvement de la plaque 3, ce qui augmente la fiabilité de l'élément de rappel 21,23.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1, 2 et 6, le dispo sitif 1 comporte quatre éléments de rapp el 2 1 , 2 3 fixé s respectivement à quatre butées 17, 19 des deux premiers moyens de guidage 11. Comme on le constate sur la figure 5 , les éléments de rappel
21,23 peuvent être réalisés sous la forme de ressorts, par exemple de forme hélicoïdale. Chaque ressort 21,23 comporte respectivement une première extrémité fixée à la plaque 3 et une seconde extrémité fixée à une butée 17,19 correspondante. En variante, on pourrait prévoir des ressorts présentant une forme de spirale, ou au moins une lame élastique.
Selon une alternative non représentée, on pourrait prévoir des éléments de rappel de type magnétique comportant chacun un premier aimant fixé à la plaque 3 et un second aimant fixé à une butée 17, 19 correspondante. Dans ce cas, les premier et second aimants agencés en regard l'un de l'autre, présentent un pôle identique et agissent en répulsion.
Par ailleurs, en se référant aux figures 2 et 3, la plaque 3 présente par exemple au moins un décrochement 25 ménagé dans un angle de la plaque 3 pour loger au moins partiellement un élément de rappel 21,23. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 2, la plaque 3 présente quatre décrochements 25 associés respectivement aux quatre éléments de rappel 21,23.
Ainsi, en fonctionnement normal, la plaque 3 est dans une position d'équilibre et aucun retour haptique n'est généré.
Lorsqu'un appui est détecté sur la surface tactile du capteur 5, un signal de commande approprié est envoyé à l'actionneur 7 à électroaimant pour générer un retour haptique à l'utilisateur. La force motrice alors générée par l'actionneur 7 à électroaimant entraîne la plaque 3 en translation dans un premier sens Dl et les éléments de rappel 21,23 entraînent la plaque en translation dans un second sens D 2 opposé au premier sens Dl.
De plus, les éléments de rappel 21,23, amortissent le mouvement de la plaque 3 en fin de course, ce qui diminue le bruit provoqué par le mouvement de vibration de la plaque 3 par rapport au châssis 9 pour générer le retour haptique à l'utilisateur.
Ainsi, l'actionneur 7 et les éléments de rappel 21,23, agissent de façon distincte sur la plaque 3. Ceci autorise d'une part un assemblage séparé dans le dispositif de commande 1 et d'autre part une modification aisée des éléments de rappel 21 , 23 , suivant la configuration du dispositif de commande 1.
On comprend donc qu'un tel dispositif de commande permet de fournir, sans perte de rendement et à moindre coût, un effet haptique à un utilisateur en faisant vibrer la plaque de support, tout en limitant le bruit résultant des mouvements de la plaque 3 par rapport au châssis 9. Le dispositif selon l'invention se distingue par
- un encombrement faible, étant donné que l'actionneur ne comporte qu'un électroaimant,
- faculté élevée d'adaptation en fonction des besoins de confort et/ou de sécurité, et
- un coût réduit.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de commande à retour haptique comprenant : une plaque (3) de support configurée pour transmettre un retour haptique à un utilisateur, un capteur (5) à surface tactile porté par la plaque de support, configuré pour détecter un appui de l'utilisateur sur la surface tactile, au moins un actionneur (7) à électroaimant comportant une partie mobile reliée à ladite plaque et configuré pour entraîner en mouvement ladite plaque lorsqu'un appui est détecté, au moins un élément de rappel, caractérisé en ce que ledit élément de rappel (21,23) est dissocié dudit actionneur (7), est relié directement à ladite plaque (3) et est configuré pour exercer une force de rappel sur la partie mobile de l'actionneur (7) à électroaimant par l'intermédiaire de ladite plaque (3).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis (9) comportant au moins un premier moyen de guidage (11) coopérant avec au moins un second moyen de guidage (13) complémentaire de ladite plaque (3) pour guider ladite plaque en translation lorsque ladite plaque (3) est entraînée par ledit actionneur, en ce que ledit premier moyen de guidage (11) comporte au moins une butée (17,19) de fin de course de ladite plaque (3) et en ce que ledit élément de rappel (21,23) est disposé entre ladite plaque (3) et ladite butée (17,19).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que : - ledit premier moyen de guidage (11) comporte une première (17) et une seconde (19) butées de fin de course, et un premier (21) et un second (23) éléments de rappel sont fixés d'une part à ladite plaque (3) et d'autre part respectivement aux première (17) et seconde (19) butées de fin de course.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit premier moyen de guidage (11) comporte au moins une rainure et en ce que ledit second moyen de guidage (13) complémentaire comporte au moins une nervure associée pour coulisser dans la rainure.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit second moyen de guidage (13) complémentaire est ménagé sur une bordure de ladite plaque (3).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bordure comporte deux nervures saillantes (13A,13B) qui coopèrent avec une rainure commune associée dudit premier moyen de guidage (11).
7. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que deux seconds moyens de guidage (13) complémentaires sont ménagés respectivement sur deux bordures opposées de ladite plaque (3) et en ce que le châssis (9) comporte deux premiers moyens de guidage (11) associés agencés respectivement en regard des deux seconds moyens de guidage (13) complémentaires.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au moins un élément de rappel (21,23) comporte au moins un des éléments suivants : un ressort de forme hélicoïdale, un ressort présentant une forme en spirale, au moins une lame élastique.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins un élément de rappel (21,23) comporte un premier et un second aimants de pôle identique agencés en regard l'un de l'autre, le premier aimant étant fixé à ladite plaque (3) et le second aimant étant fixé à ladite butée
(17,19).
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'au moins un décrochement (25) est ménagé dans un angle de ladite plaque (3) pour loger au moins partiellement au moins un élément de rappel (21,23).
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