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Interaction Homme-machine

14/06/2017

Projet Happiness : ça roule pour le tactile

Dans le cadre d'une collaboration avec différents industriels et institutionnels, l'équipe de recherche Mjolnir du centre Inria Lille - Nord Europe a développé un tableau de bord pour voitures entièrement tactile. Un prototype a vu le jour et a été présenté pour la première fois au salon de l'automobile de Genève en mars dernier.

Un projet collaboratif

La voiture du futur n'est peut-être pas encore là, mais son tableau de bord existe sans doute déjà. Spécialisée en interaction Homme-machine (IHM), l'équipe de recherche Mjolnir a fortement contribué au développement du premier prototype de tableau de bord totalement tactile. Le projet, nommé Happiness (pour Haptic Printed Patterned Interfaces for Sensitive Surfaces ) regroupe des industriels (Bosch, Arkema, Walter Pack, ISD) et des institutions (l'université de Glasgow, Gaiker, Inria Rennes-Bretagne Atlantique et Inria Lille - Nord Europe). Le commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est quant à lui à l'origine du projet. « Le but était d'imprimer des vibreurs sur support flexible. L'idée du tableau de bord s'est vite imposée en matière de finalité industrielle  », note Thomas Pietrzak, enseignant-chercheur à l'Université Lille - sciences et technologies et responsable du projet Happiness chez Inria Lille - Nord Europe.

Cette diversité dans les partenariats est une autre source de motivation : « Le fait qu'il y ait des industriels dans ce projet nous assure sa concrétisation  », affirme Thomas Pietrzak. D'un point de vue financier, Happiness a été soutenu par l'Union européenne au travers du financement H2020. Ce dernier a apporté 400 000 € aux équipes nordistes et bretonnes d'Inria. Deux postdoctorants ont ainsi été embauchés pour un total de trois ans et un ingénieur sur une année. Chacun contribuant selon sa spécialité, une collaboration étroite s'est engagée avec le site Rennais qui a travaillé sur la partie perception. Les chercheurs lillois ont ensuite pris en charge l'aspect IHM et le développement logiciel du prototype.

Le prototype Mojave, réalisé par les élèves de la promotion 2016-2017 de l’école ESPERA Sbarro. Mojave a été exposé au Salon de l'Automobile de Genève 2017, dans lequel est installé le tableau de bord réalisé dans le cadre du projet Happiness.

Modélisation d'un prototype unique

En partant d'une page blanche, tout restait à créer : « Sur une voiture, il est important que le conducteur reste focalisé sur la route. Il faut donc recréer des repères sonores et tactiles afin qu'il sache ce qu'il utilise. Nous nous sommes donc demandé comment recréer la sensation d'un bouton physique, voire une sensation utile et infaisable avec un bouton physique », détaille T. Pietrzak. Autre difficulté : composer avec les limites de la perception humaine et du matériel utilisé. Loin de constituer un obstacle, il s'agit d'une opportunité : « Cela est très intéressant, car nous devons connaître les méthodes de travail de chacun pour faire le lien entre ces deux paramètres  », assure le chercheur. Afin de réaliser un prototype fonctionnel, Julien Decaudin, ingénieur du projet, a élaboré l'architecture logicielle pour faciliter le développement de l'application. Il explique : « Nous avons utilisé un ordinateur de la taille d'une carte bleue connecté à des circuits imprimés possédant des puces. Ces puces spécialisées captent la position du doigt et envoient des vibrations en retour. Reste à écrire le code pour que ces parties communiquent entre elles.  »

Une fois les capteurs de position du doigt et les vibreurs imprimés par le CEA ainsi que la coque en plastique réalisée par Walter Pack, le prototype est intégré dans un concept-car de l'école de design Sbarro et présenté pour la première fois au public lors du Salon de l'Automobile de Genève en Mars 2017. Reste à l'améliorer. Selon Christian Frisson, postdoctorant : « Nous voulons obtenir la meilleure interaction possible avec ce tableau de bord : est-ce que je touche un bouton ? Lequel ? L'action a t-elle été déclenchée, etc... ». Trois types de retours tactiles sont envisagés : les vibrations, le frottement programmable ou encore la déformation des matériaux afin de faire ressortir les boutons d'une surface entièrement lisse. Pour ces deux derniers aspects, tout reste à faire.

Mais les développements possibles ne se limitent pas au secteur automobile. Thomas Pietrzak précise à ce sujet : « On pourrait envisager d'ajouter ce retour tactile aux périphériques informatiques comme les souris ou les touchpad. Le secteur médical pourrait être intéressé également. Des surfaces entièrement lisses seraient plus faciles à nettoyer en bloc opératoire par exemple  ».

Le prototype Mojave intègre dans sa planche de bord des fonctions de détection de toucher (« touch sensing ») et de retour haptique (« haptic feedback ») développées au sien du projet Happiness.

Mots-clés : Interaction Homme-machine Tactile Tableau de bord Voiture Haptique

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