EP3201732B1

Haptic interface providing improved control of the haptic sensation

Abstract

This record has no abstract on file.

EP3201732B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 8

Term

9 yearsleft in the term

Expires 29 September 2035.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Today
  5. Expires

15 claims: 2 independent, 13 dependent

  1. 1
    Interface haptique comportant :- un élément d'interaction (1) avec un utilisateur apte à se déplacer dans un premier sens et dans un deuxième sens, - un élément d'interaction (12) avec un fluide dont la viscosité varie en fonction d'un stimulus extérieur, l'élément d'interaction (12) avec le fluide étant solidaire au moins en translation ou au moins en rotation de l'élément d'interaction (1) avec l'utilisateur, - un frein comportant un fluide dont la viscosité apparente varie en fonction d'un stimulus extérieur et un système de génération (6) dudit stimulus sur commande dans ledit fluide, l'élément d'interaction (12) avec le fluide étant disposé dans le fluide, - des moyens de détermination d'une position courante (14) de l'élément d'interaction (1) avec l'utilisateur, - des moyens de détermination de la vitesse de l'élément d'interaction (1) avec l'utilisateur, - une unité de commande apte à envoyer des ordres audit système de génération dudit stimulus, l'unité de commande comportant des moyens pour générer lesdits ordres en fonction de la position courante de l'élément d'interaction avec l'utilisateur et de la vitesse d'actionnement courante de l'élément d'interaction avec l'utilisateur, caractérisée en ce que l'unité de commande comporte au moins : - une première base de données contenant des valeurs d'un premier motif haptique lorsque la norme de la vitesse d'actionnement est inférieure ou égale à une première valeur donnée et n'est pas nulle et l'élément d'interaction avec l'utilisateur se déplace dans le premier sens, - une deuxième base de données contenant des valeurs d'un deuxième motif haptique lorsque la norme de la vitesse d'actionnement est au moins égale à une deuxième valeur donnée et l'élément d'interaction avec l'utilisateur se déplace dans le premier sens, - une troisième base de données contenant des valeurs d'un troisième motif haptique lorsque la norme de la vitesse d'actionnement est inférieure ou égale à une troisième valeur donnée et n'est pas nulle et l'élément d'interaction avec l'utilisateur se déplace dans le deuxième sens, - une quatrième base de données contenant des valeurs d'un quatrième motif haptique lorsque la norme de la vitesse d'actionnement est au moins égale à une quatrième valeur donnée et l'élément d'interaction avec l'utilisateur se déplace dans le deuxième sens, et dans laquelle les moyens aptes à générer les ordres utilisent suivant le sens d'actionnement de l'élément d'interaction avec l'utilisateur, la première et/ou la deuxième bases de données ou la troisième et/ou la quatrième bases de données pour déterminer une valeur d'un nouveau motif haptique sur la base de laquelle un ordre est généré .
  2. 2
    Interface haptique comportant :- un élément d'interaction (1) avec un utilisateur apte à se déplacer dans un premier sens et dans un deuxième sens, - un élément d'interaction (12) avec un fluide dont la viscosité varie en fonction d'un stimulus extérieur, l'élément d'interaction (12) avec le fluide étant solidaire au moins en translation ou au moins en rotation de l'élément d'interaction (1) avec l'utilisateur, - un frein comportant un fluide dont la viscosité apparente varie en fonction d'un stimulus extérieur et un système de génération (6) dudit stimulus sur commande dans ledit fluide, l'élément d'interaction (12) avec le fluide étant disposé dans le fluide, - des moyens de détermination d'une position courante (14) de l'élément d'interaction (1) avec l'utilisateur, - des moyens de détermination de la vitesse de l'élément d'interaction (1) avec l'utilisateur, - une unité de commande apte à envoyer des ordres audit système de génération dudit stimulus, l'unité de commande comportant des moyens pour générer lesdits ordres en fonction de la position courante de l'élément d'interaction avec l'utilisateur et de la vitesse d'actionnement courante de l'élément d'interaction avec l'utilisateur, caractérisée en ce que l'interface haptique comporte de plus - des moyens pour déterminer l'intention d'action de l'utilisateur sur l'élément d'interaction avec l'utilisateur, comprenant des moyens pour détecter le couple exercé par un utilisateur sur l'élément d'interaction (1) avec l'utilisateur, dans le cas d'un élément d'interaction avec l'utilisateur mobile en rotation, afin de connaître le sens du couple et si le couple est supérieur à une valeur donnée pour un sens donné, l'unité de commande commandant le système de génération (6) dudit stimulus sur la base des informations obtenues sur le couple au moins lorsqu'une vitesse nulle, ou au moins inférieure à une valeur en dessous de laquelle le déplacement est imperceptible pour l'utilisateur, de l'élément d'interaction (1) avec l'utilisateur est détectée, ou des moyens pour détecter l'effort exercé par un utilisateur sur l'élément d'interaction (1) avec l'utilisateur, dans le cas d'un élément d'interaction avec l'utilisateur mobile en translation, afin de connaître le sens de la force et si la force est supérieure à une valeur donnée pour un sens donné, l'unité de commande commandant le système de génération (6) dudit stimulus sur la base des informations obtenues sur la force au moins lorsqu'une vitesse nulle, ou vitesse au moins inférieure à une valeur en dessous de laquelle le déplacement est imperceptible pour l'utilisateur, de l'élément d'interaction (1) avec l'utilisateur est détectée, et en ce que l'unité de commande comporte au moins : - une première base de données contenant des valeurs d'un premier motif haptique lorsque la norme de la vitesse d'actionnement est inférieure ou égale à une première valeur donnée et l'élément d'interaction avec l'utilisateur se déplace dans le premier sens, - une deuxième base de données contenant des valeurs d'un deuxième motif haptique lorsque la norme de la vitesse d'actionnement est au moins égale à une deuxième valeur donnée et l'élément d'interaction avec l'utilisateur se déplace dans le premier sens, - une troisième base de données contenant des valeurs d'un troisième motif haptique lorsque la norme de la vitesse d'actionnement est inférieure ou égale à une troisième valeur donnée et l'élément d'interaction avec l'utilisateur se déplace dans le deuxième sens, - une quatrième base de données contenant des valeurs d'un quatrième motif haptique lorsque la norme de la vitesse d'actionnement est au moins égale à une quatrième valeur donnée et l'élément d'interaction avec l'utilisateur se déplace dans le deuxième sens, et dans laquelle les moyens aptes à générer les ordres utilisent suivant le sens d'actionnement de l'élément d'interaction avec l'utilisateur, la première et/ou la deuxième bases de données ou la troisième et/ou la quatrième bases de données pour déterminer une valeur d'un nouveau motif haptique sur la base de laquelle un ordre est généré .
  3. 3
    Interface haptique selon la revendication 2, dans laquelle les moyens pour détecter le couple ou la force appliqué par l'utilisateur sur l'élément d'interaction avec l'utilisateur comportent au moins un capteur d'effort (40.1, 40.2, 240.1, 240.2), préférentiellement monté en précontrainte ou au moins un capteur de la déformation provoquée par le couple ou la force à l'un des éléments de l'interface haptique.
  4. 4
    Interface haptique selon la revendication 2 ou 3, comportant un corps d'épreuve (26, 126, 226) qui est disposé de sorte à être déformé par le couple ou la force appliqué par l'utilisateur sur l'élément d'interaction (1) avec l'utilisateur, les moyens pour détecter le couple ou la force étant en contact avec ledit corps d'épreuve (26, 126, 226).
  5. 5
    Interface haptique selon la revendication 4, dans laquelle le corps d'épreuve (26, 126, 226) est en un matériau tel que sa déformation n'est pas perceptible par l'utilisateur.
  6. 6
    Interface haptique selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle les moyens générant les ordres mettent en œuvre une interpolation, par exemple une interpolation linéaire, entre une valeur de la première base de données et une valeur de la deuxième base de données ou entre une valeur de la troisième base de données et une valeur de la quatrième base de données.
  7. 7
    Interface haptique selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle la deuxième vitesse donnée est fixée comme étant la vitesse d'actionnement maximale dans le premier sens d'actionnement et la quatrième vitesse donnée est fixée comme étant la vitesse d'actionnement maximale dans le deuxième sens d'actionnement
  8. 8
    Interface haptique selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle le fluide est un fluide magnéto-rhéologique, le stimulus étant un champ magnétique et dans laquelle les ordres générés sont des intensités de courant.
  9. 9
    Interface haptique selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle les moyens pour déterminer la vitesse d'actionnement calculent les dérivées des informations fournis par les moyens de détermination de la position courante.
  10. 10
    Interface haptique selon l'une des revendications 1 à 9, dans laquelle l'élément d'interaction (1) avec l'utilisateur est mobile en rotation et est solidaire d'un arbre de rotation (2) d'axe longitudinal (X) duquel est solidaire en rotation l'élément d'interaction (12) avec le fluide, les moyens de mesure de la position courante étant un capteur de position angulaire.
  11. 11
    Interface haptique selon l'une des revendications 1 à 10, dans laquelle l'élément d'interaction (1) avec l'utilisateur est mobile en translation.
  12. 12
    Procédé de commande d'une interface haptique selon l'une des revendications 1 à 11, comportant les étapes:a) détermination de la position courante de l'élément d'interaction avec l'utilisateur, b) détermination de la vitesse de l'élément d'interaction avec l'utilisateur, c) détermination du sens d'actionnement, d) détermination, pour le sens d'actionnement déterminé, d'une valeur d'un motif haptique pour la vitesse d'actionnement déterminée, la valeur d'un motif haptique étant déterminée à partir d'une première valeur d'un motif haptique pour une vitesse d'actionnement inférieure à une première valeur donnée et non nulle et d'une deuxième valeur d'un motif haptique pour une vitesse d'actionnement au moins égale à une deuxième valeur donnée. e) génération d'un ordre au système de génération dudit stimulus.
  13. 13
    Procédé de commande selon la revendication 12, dans lequel l'étape d) est une étape de calcul de ladite valeur d'un motif haptique pour la vitesse d'actionnement déterminée au moyen d'une fonction seuil, la valeur du motif pour la vitesse d'actionnement déterminée étant soit la première valeur d'un motif haptique pour une vitesse d'actionnement inférieure à une première valeur donnée, soit la deuxième valeur d'un motif haptique pour une vitesse d'actionnement au moins égale à une deuxième valeur donnée.
  14. 14
    Procédé de commande d'une interface haptique selon l'une des revendications 2 à 5, comportant les étapes:a) détermination de la position courante de l'élément d'interaction avec l'utilisateur, b) détermination de la vitesse de l'élément d'interaction avec l'utilisateur, c) détermination du sens d'actionnement, d) détermination, pour le sens d'actionnement déterminé, d'une valeur d'un motif haptique pour la vitesse d'actionnement déterminée, e) génération d'un ordre au système de génération dudit stimulus, ledit procédé comportant un étape préalable à l'étape d) de détermination d'une intention d'action de l'utilisateur sur l'élément d'interaction avec l'utilisateur, et dans lequel lors de l'étape d), la valeur d'un motif haptique est déterminée à partir d'une première valeur d'un motif haptique pour une vitesse d'actionnement inférieure ou égale à une première valeur donnée éventuellement nulle et d'une deuxième valeur d'un motif haptique pour une vitesse d'actionnement au moins égale à une deuxième valeur donnée.
  15. 15
    Procédé de commande selon l'une des revendications 12 à 14, dans lequel l'étape d) est une étape de calcul de ladite valeur d'un motif haptique pour la vitesse d'actionnement déterminée par interpolation, par exemple par interpolation linéaire.
Independent claims15