WO2016150572A1 - Systeme de palette tactile mobile ou deformable formant une interface homme-machine adapte sur un volant de vehicule - Google Patents

Systeme de palette tactile mobile ou deformable formant une interface homme-machine adapte sur un volant de vehicule Download PDF

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WO2016150572A1
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WO
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touch
marker
paddle
camera
light
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PCT/EP2016/000515
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Inventor
Sébastien CHAMPINOT
Stéphane Melou
Original Assignee
Continental Automotive France
Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • Mobile or deformable tactile pallet system forming a man-machine interface adapted to a vehicle steering wheel
  • the present invention relates to a touch paddle system for providing a human-machine interface function in the area of the steering wheel of a vehicle. More specifically, the invention relates to the interaction modalities, including gestural and tactile interactions, in the area of the steering wheel.
  • the present invention proposes a system comprising a transparent tactile pallet, placed in the area of the steering wheel, making it possible, without requiring dedicated electronics at said tactile pallet, to detect and interpret actions of the driver, whether they are click actions, double-click actions, or even more complex gestures.
  • Another well-known problem relates to providing the driver with an intuitive human-machine interface that enables him to interact with the vehicle without his hands having to move away from the steering wheel, but also without implemented solution does not oblige to introduce additional electronic means in the area of the steering wheel.
  • one of the difficulties lies in the possibility of proposing solutions to the aforementioned known problems that do not involve the implementation of complex electronic devices, and do not involve the deployment of additional wiring, particularly in the area of flying, where the presence of wiring is particularly detrimental.
  • buttons are simple buttons, bidirectional control buttons, four-way control buttons, or even resistive or capacitive touch surfaces.
  • the present invention proposes to use a camera, of the type that can be implanted for other applications in the handset.
  • instrumentation instrumentation of a vehicle dashboard such as the detection of states of, drowsiness, for example, in order to overcome the aforementioned hardware constraints, in order to detect actions of the click or double-click type, even more complex gestures, in the area of the steering wheel.
  • the present invention proposes a system based on a transparent, mobile or deformable tactile palette, a light source illuminating said tactile palette and a camera capturing the images produced by the light from the source to the touch palette and reflected by one or more specific markers arranged on said touch palette, in case of actions of the driver on said touch pad causing displacement of said touch paddle.
  • moving the touch palette, or a part of the touch palette is meant both a displacement such as a rotation around a pivot or a translation, a force deformation .
  • the present invention relates to a touch pad system forming a man-machine interface, intended to be adapted, in part, to a vehicle wheel, so that a surface of said touch pad is accessible to at least one finger of a hand near the steering wheel.
  • the touch paddle system according to the invention is remarkable in that it comprises:
  • a camera capable of capturing light from the touch palette.
  • Said touch pad comprises at least a first moving part, said first movable part comprising a first marker capable of reflecting the light coming from the light source, and said first moving part, with the exception of the first marker, being transparent to the light emitted by the light source.
  • Pressing on said first moving part of the touch palette induces a displacement of the first moving part of the touch palette.
  • the first moving part of the touch palette and the first marker are configured so that, in a first position of the first moving part of the touch palette, said first marker does not reflect light towards the camera and is therefore not visible from the camera and, in a second position of the first moving part of the touch paddle, said first marker reflects light in the direction of the camera and is therefore visible from the camera, due to the induced displacement of the first moving part.
  • Said touch-sensitive palette system comprises an electronic processing unit analyzing the light captured by the camera, said electronic processing unit being able to detect said support on the first mobile part of the pallet, corresponding to the detection of the passage of the first moving part of the tactile palette of the first position in the second position, or vice versa, depending on the light reflected or not by the first marker towards the camera.
  • the steering wheel assembly according to the invention may further comprise one or more of the features set out below.
  • the first movable part of the pallet consists of a first deformable mobile part, having a flexibility capable of ensuring the mobility of said first deformable mobile part in the event of pressure exerted on said first deformable mobile part of the tactile pallet .
  • the deformation of said first movable part then constitutes the displacement of the first movable part that can be detected by the cooperation of the camera and the electronic processing unit.
  • the tactile pallet and the first moving part are merged, and the first marker is the tactile pallet itself in the second position, the deformation imposed on said tactile pallet being greater than a deformation threshold, so that the touch palette, in the first position, is transparent to the light emitted by the light source, and said touch paddle, in the second position inducing a deformation of the touch pad greater than the deformation threshold, reflects at least a part of the light emitted by the light source towards the camera.
  • said first deformable mobile part has a deformation bearing configured so that said first deformable mobile part deforms as a function of the pressure exerted on said first deformable mobile part and said first deformable mobile part passes from the first position , stable, in the second position, stable, discontinuously, when the deformation generated by the pressure exerted on said first deformable mobile part reaches a predetermined deformation threshold.
  • said deformable mobile part comprises a convex zone of the tactile pallet, and the deformation generated by the pressure exerted on said first deformable mobile part, passing said first deformable mobile part of the first position, stable in the second position, stable, discontinuous, due to the fact that the deformation generated by the pressure exerted on said first deformable mobile part reaches a predetermined threshold, generates a camera-detectable artifact constituting said first marker.
  • the tactile pallet comprises a pivot mechanism ensuring rotational mobility of the tactile pallet around said pivot.
  • the first marker is formed by a film applied to a suitable area of the first movable part of the touch palette.
  • the first marker is formed by specific paint applied to a suitable area of the first movable part of the touch palette.
  • the first marker is formed by the realization of a frosted on a suitable area of the first moving part of the touch palette.
  • the first movable part of the touch pad has a slice, corresponding to the edge of the touch paddle, said pad comprising said first tag, said slice of the first moving part. of the touch palette being in a plane inclined relative to the camera so that light from the source possibly reflected by the first marker, in a first position of the first part of the touch palette, is reflected in a direction such that reflected light can not be captured by the camera.
  • the source emits light having a wavelength not visible to the eye. In this way, any risk of dazzle the driver is discarded.
  • the light source emits light having a wavelength in the infrared range.
  • the tactile palette comprises a second mobile part, having a second marker distinct from the first marker, a support on said second moving part of the tactile palette inducing a displacement of the second moving part of the tactile palette, and the second moving part of the touch palette and the second marker being configured so that, in a first position of the second moving part of the touch palette, said second marker does not reflect light towards the camera and is therefore not visible from the camera and, in a second position of the second moving part of the touch pad, said second marker reflects light towards the camera and is therefore visible from the camera, due to the induced displacement of the second mobile part, the electronic processing unit being able to detect said support on the second moving part the touch palette via the light reflected by the second marker and captured by the camera, to distinguish the support on the first movable part of the touch palette and the support on the second moving part of the pallet touch.
  • the touch paddle system according to the invention comprises two touch paddles intended to be disposed on either side of a central hub of the steering wheel.
  • the present invention also relates to a motor vehicle comprising a steering wheel, a dashboard, and a dashboard mounted on said dashboard, remarkable in that it comprises a touch paddle system as briefly described above.
  • FIG. 1A represents the diagram of part of an example of a touch paddle system according to the invention
  • FIG. 1B is a diagram of part of the same example of a touch paddle system according to the invention, showing a movement of the thumb on the active surface of the touch paddle;
  • FIG. 2A shows the diagram of a side view of a touch palette
  • FIG. 2B represents a sectional view of an example of a touch palette that can be integrated into the touch paddle system according to the invention
  • FIG. 3A represents an example of a mobile tactile pallet, with central pivot, in front view and in the rest position;
  • FIG. 3B represents an example of a mobile tactile pallet, with central pivot, in side view and in a supported position.
  • FIG. 4A represents an example of a tactile palette with a deformable curved part, in the rest position
  • FIG. 4B represents an example of a tactile pallet, a deformable curved part, in a supported position
  • the invention is presented primarily for integration into a motor vehicle. However, other applications are also covered by the present invention, particularly for integration into any type of land vehicle, nautical or air.
  • the touch paddle system is designed to adapt to a vehicle steering wheel.
  • the touch paddle 10 is arranged to be accessible to at least one finger P of the driver in the area of the steering wheel 1.
  • the touch paddle 10 is in particular accessible to the driver's thumb P.
  • the palette tactile 10 is thus arranged on the steering wheel 1, so that it is close to the probable gripping area of the steering wheel 1 by the driver, so that said touch pad 10 is preferably accessible to the driver's thumb P through its front surface on the driver's side without the driver having to let go of the steering wheel 1.
  • This preferred configuration in which the touch pad 10 is specially designed to be accessible to the driver's thumb P, takes into account, on the one hand, the increasing agility of people, and in particular drivers, to use their thumbs to act on a human-machine interface, and secondly that the provision of a tactile human-machine interface near the steering wheel 1, accessible to (x) inch (s) and allows the driver to act on a such interface without releasing said wheel 1, which has both a practical advantage of ease of access and interest from the point of view of security provided.
  • Another possible configuration is to arrange the touch paddle 10 so that its rear surface, located on the side opposite the driver, is accessible to the fingers of a hand of the driver placed on the steering wheel 1.
  • the touch pad 10 is a transparent blade that can for example be made of glass or polycarbonate, polycarbonate being preferred for embodiments involving deformation of the touch pad 10.
  • the touch pad 10 can be attached to the rim of the steering wheel 1, or the hub or the steering column (not shown). The attachment of the touch paddle 10 to the steering column is particularly advantageous because it makes it possible to overcome any potential problem related to the non-coaxial rotation of the wheel 1 with respect to the line of sight of the camera 20.
  • a light source illuminates the touch pad 10 and a camera 20 is configured to capture light from said touch pad 10.
  • the images captured by the camera 20 are analyzed by an electronic processing unit (not shown).
  • the light source emits light preferably having a wavelength not visible to the human eye.
  • the wavelength of the light emitted belongs to the infrared range.
  • said wavelength of the emitted light may belong to the ultraviolet domain.
  • the surface of the touch paddle 10 is transparent to the light emitted by the light source, but it comprises a marker, an artifact, able to reflect light at the wavelength emitted by said light source.
  • said marker may be arranged on the edge 12 of the touch pad 10.
  • Figure 2A is a top view to the diagram of Figure 1A while Figure 2B is a top view to the diagram of Figure 2B.
  • a first position A which can be a rest position, stable, the camera 20 films the touch paddle 10, but the electronic processing unit does not detect the marker 15 provided on the edge 12 of the touch pad 10, since said slice 12 is in a plane orthogonal to the camera 20 and the light possibly reflected by the marker 15 is therefore not reflected towards said camera 20.
  • the marker 15 is therefore not visible from the camera 20 because it does not reflect light towards said camera 20.
  • a second position B which can be a supported, stable position
  • the camera 20 films the touch pad 10 and the electronic processing unit detects the marker 15 arranged on the edge 12 of the touch pad 10, since said wafer 12 is located in the field of view V of the camera 20 and the light reflected by the marker 15 is therefore reflected towards said camera 20.
  • the marker 15 is therefore visible from the camera 20 because it reflects light in the direction of said camera 20.
  • the touch pad 10 moves from the first position A to the second position B, or the second position B to the first position A, when the driver exerts or does not exert on it a sufficient pressure action.
  • the touch palette 10 has at least one movable portion 11. In the embodiments shown in the figures, the entire touch palette 10 is movable.
  • the touch pad 10 is thus transparent to the light emitted by the light source, but not the said marker 15 which reflects said light.
  • the touch pad 10 is a glass slide, or any material with similar properties, and at least a portion of the wafer 12 is frosted, said portion of the frosted wafer 12 forming said marker 15.
  • the touch paddle 10 is made of polycarbonate, or any material having similar properties, and has undergone a surface treatment adapted for, combined with a deformation imposed by the conductor r at the moving part 1 1 of the touch pad 10, creating an artifact forming said marker 15.
  • the marker 15 is produced by means of a particular configuration of the touch pad 10.
  • the touch pad 10 has a structure and consists of a material such as a change of light diffraction properties by the touch paddle 10 occurs as a function of the deformation imposed on said touch paddle 10.
  • the touch paddle 10 in a first position, for example a rest position, the touch paddle 10 is transparent to the light emitted by the light source; but when the deformation of the touch pad 10, generated by a pressure action exerted by the driver, reaches a predetermined threshold, the touch pad 10 changes its optical property and becomes opaque to the light emitted by the light source, the paddle tactile 10 then reflecting a portion of said light to the camera 20.
  • the touch pad 10 comprises, along a median axis X, a pivot about which said touch paddle 10 is rotatable.
  • each slice 121, 122 located on either side of said X axis pivot has a marker 15, 16.
  • a pressure on one side of the pivot, on a first portion 11 of the touch paddle 10, having a first marker 15 arranged on the first slice 121, parallel to the axis of the pivot allows the camera 20 to capturing an image of said first marker 15 and the electronic processing unit to identify said first marker 15.
  • a pressure of one side of the pivot, on a second portion 14 of the touch pad 10, of the other side of the pivot, having a second marker 16 arranged on the second wafer 122, parallel to the axis of the pivot allows the camera 20 to capture an image of said second marker 16 and the electronic processing unit to identify said second marker 16.
  • the electronic processing unit detects the first marker 15 or the second marker 16. It is therefore possible to identify movements on both sides of the pivot and in both directions - press or pull.
  • the electronic processing unit analyzes the images captured by the camera 20 recording the light emitted by the light source reflected at the touch pad 10.
  • the electronic processing unit detects a change of state of said touch paddle 10: a deformation, a movement, a change of diffraction property of the light.
  • This change of state can of course be detectable in both directions: the electronic unit does not detect a marker 15 when the touch paddle 10 is in a first position, detects the marker 15 when the pallet touch 10 is in a second position, no longer detects the marker 15 when the touch paddle 10 is again in the first position, so that the touch paddle system 10 according to the invention is able to detect actions of the type "Shoot" as "support” actions.
  • the system according to the invention comprises means for creating a click effect, that is to say of passage of a first stable state, corresponding to the first position of the touch paddle 10, in a second stable state, corresponding to the second position of the touch paddle 10.
  • the touch paddle system 10 may comprise a convex zone 13.
  • the latter thus has a deformation bearing such that said touch pad 10 opposes a resistance in the event of pressure action exerted on it by the driver, to a certain point of the deformation where the curvature of the convex zone 13 reverses abruptly to create the sensation of a click.
  • the embodiments of the touch paddle system 10 described above are compatible with an embodiment in which the system comprises means, in particular integrated with the electronic processing unit, making it possible to detect any contact between the P inch of the conductor and the surface of said touch pad 10.
  • the electronic processing unit analyzes the light captured by the camera 20 and determines the distance between said camera 20 and the driver's thumb P captured in the same image .
  • the electronic processing unit determines the position of the thumb P relative to the surface of the touch palette 10, determining at the same time whether or not there is contact between said thumb P and the touch pad 10.
  • the system according to the invention relates to a touch paddle system 10 that can serve as a human-machine interface in the area of the steering wheel 1 of a vehicle.
  • deformation or mobility of the touch pad 10 is made detectable by an electronic processing unit analyzing the images captured by a camera 20 filming said touch pad 10 illuminated by a light source, via a marker 15 able to reflect the light emitted by the source when the touch paddle 10 is in a second position B, or position pressed, while in a first position A, or rest position, the touch palette 10 is transparent to the light emitted by the source.
  • a possible use of the touch paddle system according to the invention relates to the production of touch paddles for the electronic gear change in cooperation with sequential gearboxes of motor vehicles.

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Abstract

Système de palette tactile formant une interface homme-machine, destiné à un volant de véhicule. Le système de palette tactile selon l'invention comporte une source de lumière éclairant la palette tactile (10) et une caméra (20) capturant de la lumière en provenance de la palette tactile. Ladite palette tactile comporte un premier marqueur (15) apte à réfléchir la lumière issue de la source de lumière, et ladite palette tactile, à l'exception du premier marqueur, étant transparente à la lumière émise par la source de lumière. Le système est notamment remarquable en ce qu'un appui sur ladite palette tactile induit un déplacement de la palette tactile, et en ce que, dans une première position de la palette tactile, ledit premier marqueur n'est pas visible de la caméra et, dans une deuxième position de la palette tactile, ledit premier marqueur est visible de la caméra.

Description

Système de palette tactile mobile ou déformable formant une interface homme-machine adapté sur un volant de véhicule
La présente invention concerne un système de palette tactile destiné à assurer une fonction d'interface homme-machine dans la zone du volant d'un véhicule. Plus spécifiquement, l'invention concerne les modalités d'interactions, et notamment les interactions gestuelles et tactiles, dans la zone du volant.
Plus précisément encore, la présente invention propose un système comprenant une palette tactile transparente, placée dans la zone du volant, permettant, sans nécessiter d'électronique dédiée au niveau de ladite palette tactile, de détecter^et d'interpréter des actions du conducteur, qu'il s'agisse d'actions de type clic, de type double-clic, voire de gestes plus complexes.
Une problématique bien connue de l'homme du métier réside en effet dans la possibilité, d'une part, de détecter la capacité du conducteur à assurer le contrôle effectif du véhicule aux commandes duquel il se trouve.
D'autre part, une autre problématique bien connue concerne la fourniture au conducteur d'une interface homme-machine intuitive lui permettant d'interagir avec le véhicule sans que ses mains n'aient à s'éloigner du volant, mais aussi sans que la solution implémentée n'oblige à introduire des moyens électroniques supplémentaires dans la zone du volant. En effet, l'une des difficultés réside dans la possibilité de proposer des solutions aux problématiques connues précitées n'impliquant pas la mise en œuvre de dispositifs électroniques complexes, et n'entraînant pas le déploiement de câblage supplémentaire, en particulier dans la zone du volant, où la présence de câblage est particulièrement préjudiciable.
L'état de la technique comporte en effet de nombreux dispositifs de boutonnerie électronique intégrée dans les branches et le moyeu de volants de véhicules. Il s'agit aussi bien de boutons simples, que de boutons de commande bidirectionnels, de boutons de commande quadridirectionnels, voire de surfaces tactiles résistives ou capacitives.
Cependant, les dispositifs de boutonnerie classique et autres dispositifs connus présentent pour inconvénient majeur d'imposer une intégration lourde dans la conception du volant, en nécessitant notamment d'intégrer une électronique dédiée et le câblage correspondant, dans une zone sensible comme peut l'être la zone du volant.
Il existe donc un besoin pour un système d'interface homme-machine permettant la détection et l'interprétation de commandes, n'impliquant pas la présence d'électronique dédiée dans la zone du volant.
A cette fin, la présente invention propose d'utiliser une caméra, du type de celles pouvant être implantées pour d'autres applications dans le combiné d'instrumentation d'un tableau de bord de véhicule, telles que la détection d'états de, somnolence par exemple, afin de s'affranchir des contraintes matérielles susmentionnées, dans le but de détecter des actions de type clic ou double-clic, voire des gestuelles plus complexes, dans la zone du volant.
A cette fin, la présente invention propose un système reposant sur une palette tactile transparente, mobile ou déformable, une source de lumière éclairant ladite palette tactile et une caméra capturant les images produites par la lumière issue de la source à destination de la palette tactile et réfléchie par un ou plusieurs marqueurs spécifiques aménagés sur ladite palette tactile, en cas d'actions du conducteur sur ladite palette tactile provoquant un déplacement de ladite palette tactile. Il est à noter que par « déplacement » de la palette tactile, ou d'une partie de la palette tactile, on entend aussi bien un déplacement tel qu'une rotation autour d'un pivot ou une translation, qu'une déformation à force.
A cet effet, plus précisément, la présente invention concerne un système de palette tactile formant une interface homme-machine, destiné à être adapté, pour partie, à un volant de véhicule, de façon à ce qu'une surface de ladite palette tactile soit accessible à au moins un doigt d'une main à proximité du volant. Le système de palette tactile selon l'invention est remarquable en ce qu'il comporte :
• une source de lumière éclairant la palette tactile,
· une caméra apte à capturer de la lumière en provenance de la palette tactile.
Ladite palette tactile comporte au moins une première partie mobile, ladite première partie mobile comprenant un premier marqueur apte à réfléchir la lumière issue de la source de lumière, et ladite première partie mobile, à l'exception du premier marqueur, étant transparente à la lumière émise par la source de lumière.
Un appui sur ladite première partie mobile de la palette tactile induit un déplacement de la première partie mobile de la palette tactile.
La première partie mobile de la palette tactile et le premier marqueur sont configurés pour que, dans une première position de la première partie mobile de la palette tactile, ledit premier marqueur ne réfléchit pas de lumière en direction de la caméra et n'est par conséquent pas visible de la caméra et, dans une deuxième position de la première partie mobile de la palette tactile, ledit premier marqueur réfléchit de la lumière en direction de la caméra et est par conséquent visible de la caméra, du fait du déplacement induit de la première partie mobile.
Ledit système de palette tactile comprend une unité électronique de traitement analysant la lumière capturée par la caméra, ladite unité électronique de traitement étant apte à détecter ledit appui sur la première partie mobile de la palette, correspondant à la détection du passage de la première partie mobile de la palette tactile de la première position à la deuxième position, ou réciproquement, en fonction de la lumière réfléchie ou non par le premier marqueur en direction de la caméra.
Selon divers modes de réalisation, l'ensemble de volant selon l'invention peut en outre comprendre une ou plusieurs des caractéristiques exposées ci-après.
Selon un mode de réalisation, la première partie mobile de la palette consiste en une première partie mobile déformable, présentant une souplesse apte à assurer la mobilité de ladite première partie mobile déformable en cas de pression exercée sur ladite première partie mobile déformable de la palette tactile. La déformation de ladite première partie mobile constitue alors le déplacement de la première partie mobile apte à être détecté par la coopération de la caméra et de l'unité électronique de traitement.
Selon un mode de réalisation, la palette tactile et la première partie mobile sont confondues, et le premier marqueur est la palette tactile elle-même dans la deuxième position, la déformation imposée à ladite palette tactile étant supérieure à un seuil de déformation, de sorte que la palette tactile, dans la première position, est transparente à la lumière émise par la source de lumière, et ladite palette tactile, dans la deuxième position induisant une déformation de la palette tactile supérieure au seuil de déformation, réfléchit au moins une partie de la lumière émise par la source de lumière en direction de la caméra.
Selon un mode de réalisation avancé, ladite première partie mobile déformable présente un palier de déformation configuré pour que ladite première partie mobile déformable se déforme en fonction de la pression exercée sur ladite première partie mobile déformable et ladite première partie mobile déformable passe de la première position, stable, à la deuxième position, stable, de façon discontinue, lorsque la déformation engendrée par la pression exercée sur ladite première partie mobile déformable atteint un seuil de déformation prédéterminé.
Selon un mode de réalisation plus particulier encore, ladite partie mobile déformable comprend une zone bombée de la palette tactile, et la déformation engendrée par la pression exercée sur ladite première partie mobile déformable, faisant passer ladite première partie mobile déformable de la première position, stable, à la deuxième position, stable, de façon discontinue, en raison du fait que la déformation engendrée par la pression exercée sur ladite première partie mobile déformable atteint un seuil prédéterminé, génère un artefact détectable par la caméra et constituant ledit premier marqueur.
Selon un autre mode de réalisation, la palette tactile comprend un mécanisme de pivot assurant la mobilité en rotation de la palette tactile autour dudit pivot.
Selon un premier exemple de réalisation, le premier marqueur est formé par un film appliqué sur une zone adaptée de la première partie mobile de la palette tactile. Selon un deuxième exemple de réalisation, le premier marqueur est formé par de la peinture spécifique appliquée sur une zone adaptée de la première partie mobile de la palette tactile.
Selon un troisième exemple de réalisation, le premier marqueur est formé par la réalisation d'un dépoli sur une zone adaptée de la première partie mobile de la palette tactile.
Selon un mode de réalisation du système de palette tactile selon l'invention, la première partie mobile de la palette tactile présente une tranche, correspondant à la tranche de la palette tactile, ladite tranche comportant ledit premier marqueur, ladite tranche de la première partie mobile de la palette tactile se trouvant dans un plan incliné par rapport à la caméra de façon à ce que la lumière issue de la source éventuellement réfléchie par le premier marqueur, dans une première position de la première partie de la palette tactile, soit réfléchie dans une direction telle que ladite lumière réfléchie ne puisse pas être capturée par la caméra.
De façon préférée, la source émet de la lumière présentant une longueur d'onde non visible à l'œil. De cette façon, tout risque d'éblouissement du conducteur est écarté.
Typiquement, la source de lumière émet de la lumière présentant une longueur d'onde dans le domaine infrarouge.
Selon un mode de réalisation avancé, la palette tactile comprend une deuxième partie mobile, présentant un deuxième marqueur distinct du premier marqueur, un appui sur ladite deuxième partie mobile de la palette tactile induisant un déplacement de la deuxième partie mobile de la palette tactile, et la deuxième partie mobile de la palette tactile et le deuxième marqueur étant configurés pour que, dans une première position de la deuxième partie mobile de la palette tactile, ledit deuxième marqueur ne réfléchit pas de lumière en direction de la caméra et n'est par conséquent pas visible de la caméra et, dans une deuxième position de la deuxième partie mobile de la palette tactile, ledit deuxième marqueur réfléchit de la lumière en direction de la caméra et est par conséquent visible de la caméra, du fait du déplacement induit de la deuxième partie mobile, l'unité électronique de traitement étant apte à détecter ledit appui sur la deuxième partie mobile de la palette tactile par l'intermédiaire de la lumière réfléchie par le deuxième marqueur et capturée par la caméra, permettant de distinguer l'appui sur la première partie mobile de la palette tactile et l'appui sur la deuxième partie mobile de la palette tactile.
De cette façon, des interactions plus complexes entre le conducteur et le système de palette tactile selon l'invention peuvent être détectées. Selon un mode de réalisation, le système de palette tactile selon l'invention comprend deux palettes tactiles destinées à être disposées de part et d'autre d'un moyeu central du volant.
La présente invention vise également un véhicule automobile comprenant un volant, une planche de bord, et un tableau de bord monté sur ladite planche de bord, remarquable en ce qu'il comprend un système de palette tactile tel que brièvement décrit ci-dessus.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1A représente le schéma d'une partie d'un exemple de système de palette tactile selon l'invention ;
la figure 1B représente le schéma d'une partie du même exemple de système de palette tactile selon l'invention, montrant un mouvement du pouce sur la surface active de la palette tactile ;
- la figure 2A représente le schéma d'une vue de côté d'une palette tactile ;
la figure 2B représente une vue en coupe d'un exemple de palette tactile pouvant être intégrée au système de palette tactile selon l'invention ;
la figure 3A représente un exemple de palette tactile mobile, avec pivot central, en vue de face et en position de repos ;
- la figure 3B représente un exemple de palette tactile mobile, avec pivot central, en vue de côté et en position appuyée.
la figure 4A représente un exemple de palette tactile avec une partie bombée déformable, en position de repos ;
la figure 4B représente un exemple de palette tactile une partie bombée déformable, en position appuyée ;
Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour en permettre la mise en œuvre, lesdites figures pouvant bien entendu également servir à mieux définir l'invention.
L'invention est présentée principalement en vue d'une intégration dans un véhicule automobile. Cependant, d'autres applications sont également visées par la présente invention, notamment en vue d'une intégration dans tout type de véhicule terrestre, nautique ou aérien.
En référence aux figures 1 A et 1 B, le système de palette tactile selon l'invention est prévu pour s'adapter à un volant de véhicule. La palette tactile 10 est agencée pour être accessible à au moins un doigt P du conducteur dans la zone du volant 1. Selon le mode de réalisation préféré, représenté sur les figures 1A, 1B, 2A, 2B, la palette tactile 10 est en particulier accessible au pouce P du conducteur. La palette tactile 10 est ainsi aménagée sur le volant 1 , de manière à ce qu'elle se trouve à proximité de la zone probable de préhension du volant 1 par le conducteur, de sorte que ladite palette tactile 10 soit de préférence accessible au pouce P du conducteur par l'intermédiaire de sa surface avant, située du côté du conducteur, sans que celui-ci n'ait à lâcher le volant 1.
Cette configuration préférée, dans laquelle la palette tactile 10 est spécialement prévue pour être accessible au pouce P du conducteur, tient compte, d'une part, de l'agilité croissante des personnes, et notamment des conducteurs, à utiliser leurs pouces pour agir sur une interface homme-machine, et d'autre part du fait que la mise à disposition d'une interface-homme machine tactile à proximité du volant 1 , accessible au(x) pouce(s) et permet au conducteur d'agir sur une telle interface sans lâcher ledit volant 1 , ce qui présente à la fois un intérêt pratique de facilité d'accès et un intérêt du point de vue de la sécurité procurée.
Une autre configuration possible consiste à disposer la palette tactile 10 de façon à ce que sa surface arrière, située du côté opposé au conducteur, soit accessible aux doigts d'une main du conducteur posée sur le volant 1.
Typiquement, la palette tactile 10 est une lame transparente pouvant par exemple être en verre ou en polycarbonate, le polycarbonate étant préféré pour les modes de réalisation impliquant une déformation de la palette tactile 10. La palette tactile 10 peut être fixée à la jante du volant 1 , ou encore au moyeu ou à la colonne de direction (non représentés). La fixation de la palette tactile 10 à la colonne de direction est notamment avantageuse car cela permet de s'affranchir de tout problème potentiel lié la rotation non coaxiale du volant 1 par rapport à l'axe de visée de la caméra 20.
Une source de lumière illumine la palette tactile 10 et une caméra 20 est configurée pour capturer la lumière en provenance de ladite palette tactile 10. Les images capturées par la caméra 20 sont analysées par une unité électronique de traitement (non représentée). La source de lumière émet de la lumière présentant de préférence une longueur d'onde non visible à l'œil humain. Selon un mode de réalisation préféré, la longueur d'onde de la lumière émise appartient au domaine infrarouge. Alternativement, ladite longueur d'onde de la lumière émise peut appartenir au domaine ultraviolet.
La surface de la palette tactile 10 est transparente à la lumière émise par la source de lumière, mais elle comprend un marqueur, un artefact, apte à réfléchir la lumière à la longueur d'onde émise par ladite source de lumière. Par exemple, ledit marqueur peut être aménagé sur la tranche 12 de la palette tactile 10.
La figure 2A constitue une vue de dessus renvoyant au schéma de la figure 1A tandis que la figure 2B constitue une vue de dessus renvoyant au schéma de la figure 2B. Dans une première position A, pouvant être une position de repos, stable, la caméra 20 filme la palette tactile 10, mais l'unité électronique de traitement ne détecte pas le marqueur 15 prévu sur la tranche 12 de la palette tactile 10, car ladite tranche 12 se trouve dans un plan orthogonal à la caméra 20 et la lumière éventuellement réfléchie par le marqueur 15 n'est par conséquent pas réfléchie en direction de ladite caméra 20.
Dans la première position A, le marqueur 15 n'est par conséquent pas visible de la caméra 20 car il ne réfléchit pas de lumière en direction de ladite caméra 20.
Dans une deuxième position B, pouvant être une position appuyée, stable, la caméra 20 filme la palette tactile 10 et l'unité électronique de traitement détecte le marqueur 15 aménagé sur la tranche 12 de la palette tactile 10, car ladite tranche 12 se trouve dans de le champ de vue V de la caméra 20 et la lumière réfléchie par le marqueur 15 est par conséquent réfléchie en direction de ladite caméra 20.
Dans la deuxième position B, le marqueur 15 est par conséquent visible de la caméra 20 car il réfléchit de la lumière en direction de ladite caméra 20.
La palette tactile 10 passe de la première position A à la deuxième position B, ou de la deuxième position B à la première position A, lorsque le conducteur exerce ou n'exerce pas sur elle une action de pression suffisante.
Ainsi, la palette tactile 10 présente au moins une partie mobile 11. Dans les modes de réalisation présentés sur les figures, l'intégralité de la palette tactile 10 est mobile.
Comme expliqué précédemment, une zone de la palette tactile 10, par exemple la tranche 12, forme ou comprend un marqueur 15. La palette tactile 10 est ainsi transparente à la lumière émise par la source de lumière, mais pas ledit marqueur 15 qui réfléchit ladite lumière.
Plusieurs modes de réalisation, non exhaustifs, sont prévus pour réaliser ledit marqueur 15. Selon un premier mode de réalisation, au moins une partie de la tranche 12 est recouverte d'un film, ladite partie de la tranche 12, recouverte d'un film, formant ledit marqueur 15. Selon un deuxième mode de réalisation, au moins une partie de la tranche 12 est recouverte d'une peinture spéciale, ladite partie de la tranche 12, recouverte de peinture spéciale, formant ledit marqueur 15. Selon un troisième mode de réalisation, la palette tactile 10 est une lame de verre, ou en tout matériau ayant des propriétés similaires, et au moins une partie de la tranche 12 est dépolie, ladite partie de la tranche 12 dépolie formant ledit marqueur 15. Selon un quatrième mode de réalisation, la palette tactile 10 est en polycarbonate, ou en tout matériau ayant des propriétés similaires, et a subi un traitement de surface adapté pour, combiné à une déformation imposée par le conducteur à la partie mobile 1 1 de la palette tactile 10, créer un artefact formant ledit marqueur 15. Selon un autre mode de réalisation, le marqueur 15 est réalisé par l'intermédiaire d'une configuration particulière de la palette tactile 10. Selon ce mode de réalisation particulier, la palette tactile 10 présente une structure et est constituée d'un matériau tel qu'un changement des propriétés de diffraction de la lumière par la palette tactile 10 se produit en fonction de la déformation imposée à ladite palette tactile 10. Ainsi, dans une première position, par exemple une position de repos, la palette tactile 10 est transparente à la lumière émise par la source de lumière ; mais, lorsque la déformation de la palette tactile 10, générée par une action de pression exercée par le conducteur, atteint un seuil prédéterminé, la palette tactile 10 change de propriété optique et devient opaque à la lumière émise par la source de lumière, la palette tactile 10 réfléchissant alors une partie de ladite lumière vers la caméra 20.
En référence aux figures 3A et 3B, selon un autre mode de réalisation, la palette tactile 10 comporte, selon un axe médian X, un pivot autour duquel ladite palette tactile 10 est mobile en rotation. Selon ce mode de réalisation, chaque tranche 121 , 122, située de part et d'autre dudit pivot d'axe X, présente un marqueur 15, 16.
De ce fait, une pression d'un côté du pivot, sur une première partie 11 de la palette tactile 10, présentant un premier marqueur 15 aménagé sur la première tranche 121, parallèle à l'axe du pivot, permet à la caméra 20 de capturer une image dudit premier marqueur 15 et à l'unité électronique de traitement d'identifier ledit premier marqueur 15. De même, une pression d'un côté du pivot, sur une deuxième partie 14 de la palette tactile 10, de l'autre côté du pivot, présentant un deuxième marqueur 16 aménagé sur la deuxième tranche 122, parallèle à l'axe du pivot, permet à la caméra 20 de capturer une image dudit deuxième marqueur 16 et à l'unité électronique de traitement d'identifier ledit deuxième marqueur 16.
Suivant ce mode de réalisation, représenté sur les figures 3A et 3B, en fonction de ce que le conducteur appuie sur la palette tactile 10 d'un côté du pivot ou de l'autre côté du pivot, l'unité électronique de traitement détecte le premier marqueur 15 ou le deuxième marqueur 16. Il est par conséquent possible d'identifier des mouvements des deux côtés du pivot et dans les deux directions - appuyer ou tirer.
En résumé, l'unité électronique de traitement analyse les images capturées par la caméra 20 enregistrant la lumière émise par la source de lumière réfléchie au niveau de la palette tactile 10. Au moyen d'au moins un marqueur 15 aménagé sur ladite palette tactile 10, l'unité électronique de traitement détecte un changement d'état de ladite palette tactile 10 : une déformation, un mouvement, un changement de propriété de diffraction de la lumière. Ce changement d'état peut bien entendu être détectable dans les deux sens : l'unité électronique ne détecte pas de marqueur 15 lorsque la palette tactile 10 se trouve dans une première position, détecte le marqueur 15 lorsque la palette tactile 10 se trouve dans une deuxième position, ne détecte plus le marqueur 15 lorsque la palette tactile 10 se trouve de nouveau dans la première position, de sorte que le système de palette tactile 10 selon l'invention est apte à détecter des actions de type « tirer » comme des actions de type « appuyer ».
D'autre part, selon différents modes de réalisation avancés, le système selon l'invention comprend des moyens pour créer un effet de clic, c'est-à-dire de passage d'un premier état stable, correspondant à la première position de la palette tactile 10, à un deuxième état stable, correspondant à la deuxième position de la palette tactile 10.
En référence aux figures 4A et 4B, qui renvoient respectivement aux figures 2A et 2B, le système de palette tactile 10 selon l'invention peut comprendre une zone bombée 13.
Par une conformation spécifique de la palette tactile 0, cette dernière présente ainsi un palier de déformation tel que ladite palette tactile 10 oppose une résistance en cas d'action de pression exercée sur elle par le conducteur, jusqu'à un certain point de la déformation où la courbure de la zone bombée 13 s'inverse brutalement pour créer la sensation d'un clic.
Alternativement, pour créer cette sensation de clic, il est prévu un mécanisme à ressort simulant cet effet de palier.
En outre, les modes de réalisation du système de palette tactile 10 décrits ci- dessus sont compatibles d'un mode de réalisation dans laquelle le système comprend des moyens, notamment intégrés à l'unité électronique de traitement, permettant de détecter tout contact entre le pouce P du conducteur et la surface de ladite palette tactile 10. A cette fin, l'unité électronique de traitement analyse la lumière capturée par la caméra 20 et détermine la distance entre ladite caméra 20 et le pouce P du conducteur capturée dans la même image. En fonction de la lumière capturée par ladite caméra 20 après réflexion par ledit pouce P, par l'intermédiaire d'un calcul de temps de propagation de la lumière, l'unité électronique de traitement détermine la position du pouce P par rapport à la surface de la palette tactile 10, déterminant du même coup s'il y contact ou non entre ledit pouce P et la palette tactile 10.
En résumé, le système selon l'invention concerne un système de palette tactile 10 pouvant servir d'interface homme-machine dans la zone du volant 1 d'un véhicule. Selon l'invention, une déformation ou une mobilité de la palette tactile 10 est rendue détectable par une unité électronique de traitement analysant les images capturées par une caméra 20 filmant ladite palette tactile 10 éclairée par une source de lumière, par l'intermédiaire d'un marqueur 15 apte à réfléchir la lumière émise par la source lorsque la palette tactile 10 se trouve dans une deuxième position B, ou position appuyée, alors que dans une première position A, ou position de repos, la palette tactile 10 est transparente à la lumière émise par la source.
Par ce biais, le conducteur, appuyant ou tirant sur la palette tactile 10, interagit avec le véhicule.
Une utilisation possible du système de palette tactile selon l'invention concerne la réalisation de palettes tactiles pour le changement de rapport électronique en coopération avec des boîtes de vitesses séquentielles de véhicules automobiles.
Il est précisé, par ailleurs, que la présente invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus et est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de palette tactile (10) formant une interface homme-machine, destiné à être adapté à un volant (1 ) de véhicule, de façon à ce qu'une surface de ladite palette tactile (10) soit accessible à au moins un doigt (P) d'une main à proximité du volant (1 ), caractérisé en ce qu'il comporte :
· une source de lumière éclairant la palette tactile (10),
• une caméra (20) apte à capturer de la lumière en provenance de la palette tactile (10),
ladite palette tactile (10) comportant au moins une première partie mobile (11 ), ladite première partie mobile (11 ) comprenant un premier marqueur (15) apte à réfléchir la lumière issue de la source de lumière, et ladite première partie mobile (11 ), à l'exception du premier marqueur (15), étant transparente à la lumière émise par la source de lumière, un appui sur ladite première partie mobile (11 ) de la palette tactile (10) induisant un déplacement de la première partie mobile (11) de la palette tactile (10),
et la première partie mobile (11 ) de la palette tactile (10) et le premier marqueur (15) étant configurés pour que, dans une première position de la première partie mobile (11 ) de la palette tactile (10), ledit premier marqueur (15) ne réfléchit pas de lumière en direction de la caméra (20) et n'est par conséquent pas visible de la caméra (20) et, dans une deuxième position de la première partie mobile (11 ) de la palette tactile (10), ledit premier marqueur (15) réfléchit de la lumière en direction de la caméra (20) et est par conséquent visible de la caméra (20), du fait du déplacement induit de la première partie mobile ( 1 ), ledit système de palette tactile (10) comprenant une unité électronique de traitement analysant la lumière capturée par la caméra (20), ladite unité électronique de traitement étant apte à détecter ledit appui sur la première partie mobile (11 ) de la palette tactile (10), correspondant à la détection du passage de la première partie mobile (11 ) de la palette tactile (10) de la première position à la deuxième position, ou réciproquement, en fonction de la lumière réfléchie ou non par le premier marqueur (15) en direction de la caméra (20).
2. Système de palette tactile (10) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la première partie mobile (11 ) de la palette tactile (10) consiste en une première partie mobile (11 ) déformable, présentant une souplesse apte à assurer la mobilité de ladite première partie mobile (11 ) déformable en cas de pression exercée sur ladite première partie mobile (11) déformable de la palette tactile (10).
3. Système de palette tactile (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la palette tactile (10) et la première partie mobile (1 1 ) sont confondues, et en ce que le premier marqueur (15) est la palette tactile (10) elle-même dans la deuxième position, correspondant à une déformation imposée à ladite palette tactile (10) supérieure à un seuil de déformation, de sorte que la palette tactile (10), dans la première position, est transparente â la lumière émise par la source de lumière, et ladite palette tactile (10), dans la deuxième position induisant une déformation de la palette tactile (10) supérieure au seuil de déformation, réfléchit au moins une partie de la lumière émise par la source de lumière en direction de la caméra (20).
4. Système de palette tactile (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite première partie mobile (11 ) déformable présente un palier de déformation configuré pour que ladite première partie mobile (11 ) déformable se déforme en fonction de la pression exercée sur ladite première partie mobile (11 ) déformable, et en ce que ladite première partie mobile (11 ) déformable passe de la première position, stable, à la deuxième position, stable, de façon discontinue, lorsque la déformation engendrée par la pression exercée sur ladite première partie mobile (11 ) déformable atteint un seuil prédéterminé.
5. Système de palette tactile (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite partie mobile (11 ) déformable comprend une zone bombée (13) de la palette tactile (10), et en ce que la déformation engendrée par la pression exercée sur ladite première partie mobile (11 ) déformable, faisant passer ladite première partie mobile (11 ) déformable de la première position, stable, à la deuxième position, stable, de façon discontinue, en raison du fait que la déformation engendrée par la pression exercée sur ladite première partie mobile (11 ) déformable atteint un seuil prédéterminé, génère un artefact détectable par la caméra (20) et constituant ledit premier marqueur (15).
6. Système de palette tactile (10) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la palette tactile (10) comprend un mécanisme de pivot assurant la mobilité en rotation de la palette tactile (10) autour dudit pivot.
7. Système de palette tactile (10) selon l'une quelconque des revendications 1 , 2, 4 ou 5, caractérisé en ce que le premier marqueur (15) est formé par un film appliqué sur une zone adaptée de la première partie mobile (11 ) de la palette tactile (10).
8. Système de palette tactile (10) selon l'une quelconque des revendications 1 , 2, 4 ou 5, caractérisé en ce que le premier marqueur (15) est formé par de la peinture spécifique appliquée sur une zone adaptée de la première partie mobile (11 ) de la palette tactile (10).
9. Système de palette tactile (10) selon l'une quelconque des revendications 1 , 2, 4 ou 5, caractérisé en ce que le premier marqueur (15) est formé par la réalisation d'un dépoli sur une zone adaptée de la première partie mobile (11) de la palette tactile (10).
10. Système de palette tactile (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première partie mobile (11) de la palette tactile (10) présente une tranche, correspondant à la tranche de la palette tactile (10), ladite tranche comportant ledit premier marqueur (15), ladite tranche de la première partie mobile (11 ) de la palette tactile (10) se trouvant dans un plan incliné par rapport à la caméra (20) de façon à ce que la lumière issue de la source éventuellement réfléchie par le premier marqueur (15), dans une première position de la première partie de la palette tactile (10), soit réfléchie dans une direction telle que ladite lumière réfléchie ne puisse pas être capturée par la caméra (20).
11. Système de palette tactile (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source émet de la lumière présentant une longueur d'onde non visible à l'œil.
12. Système de palette tactile (10) la revendication 1 1 , caractérisé en ce que la source de lumière émet de la lumière présentant une longueur d'onde dans le domaine infrarouge.
13. Système de palette tactile (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la palette tactile (10) comprend une deuxième partie mobile (14), présentant un deuxième marqueur (16) distinct du premier marqueur (15), un appui sur ladite deuxième partie mobile (14) de la palette tactile (10) induisant un déplacement de la deuxième partie mobile (14) de la palette tactile (10),
et la deuxième partie mobile (14) de la palette tactile (10) et le deuxième marqueur (16) étant configurés pour que, dans une première position de la deuxième partie mobile (14) de la palette tactile (10), ledit deuxième marqueur (16) ne réfléchit pas de lumière en direction de la caméra (20) et n'est par conséquent pas visible de la caméra (20) et, dans une deuxième position de la deuxième partie mobile (14) de la palette tactile (10), ledit deuxième marqueur (16) réfléchit de la lumière en direction de la caméra (20) et est par conséquent visible de la caméra (20), du fait du déplacement induit de la deuxième partie mobile (14),
l'unité électronique de traitement étant apte à détecter ledit appui sur la deuxième partie mobile (14) de la palette tactile (10) par l'intermédiaire de la lumière réfléchie par le deuxième marqueur (16) et capturée par la caméra (20), permettant de distinguer l'appui sur la première partie mobile (11 ) de la palette tactile (10) et l'appui sur la deuxième partie mobile ( 14) de la palette tactile (10).
14. Système de palette tactile (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend deux palettes tactiles destinées à être disposées de part et d'autre d'un moyeu central du volant.
15. Véhicule automobile comprenant un volant, une planche de bord, et un tableau de bord monté sur ladite planche de bord, caractérisé en ce qu'il comprend un système de palette tactile (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.
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