Une startup française en pointe dans les interfaces haptiques

16 décembre 2019

Par eeNews Europe

Analog Electromechanical Displays & Interfaces Software & Embedded tools

Dans un démonstrateur de smartphones haptiques baptisé Hap2Phone, la société utilise une série d’actionneurs piézoélectriques à couche mince alignés le long de deux bords parallèles de l’écran pour moduler le coefficient de frottement de la surface du verre en activant des modes de vibration précis dans le matériau ce qui permet de créer des variations distinctes des sensations tactiles.

Hap2U piezoelectric actuators are integrated on the back
of the surface to touch. Driving them with an AC signal
creates an ultrasonic standing wave in the material.

«Le frottement des écrans plats peut être globalement modulé par l’application de vibrations ultrasonores d’amplitude variable pour créer l’illusion d’une texture», selon un article universitaire co-écrit par le PDG de la société, Cédrick Chappaz. «Nous pouvons décrire cela comme une lubrification par ultrasons, le contact intermittent en raison des modes de vibration conduit à une réduction du frottement», a expliqué Chappaz à eeNews Europe (partenaire ce ECI) lors d’une interview sur la technologie.

“The friction of flat screens can be globally modulated by the application of ultrasonic vibration with varying amplitude to create the illusion of a texture” reads an academic paper co-authored by the company’s CEO Cédrick Chappaz. “We can describe this as ultrasonic lubrication, the discontinued contact due to the vibrational modes leads to a friction reduction” Chappaz explained eeNews Europe when interviewed about the technology.

Illustrations de la pile technologique pour l’intégration
des actionneurs piézoélectriques de Hap2U.

Selon le PDG de la société, en modulant le coefficient de frottement à divers points de contact, ces haptiques peuvent fournir des sensations tactiles allant de clics intenses à des clics doux, de sensation de ressorts, de boutons ou de glissières, et même une sensation d’élasticité et toutes sortes de points en bosse ou en creux et diverses textures. Ce sont les changements de friction détectés par les terminaisons nerveuses du bout des doigts de l’utilisateur qui sont interprétés par le cerveau comme des textures différentes.

Bien évidemment, différents matériaux se comportent différemment lorsqu’ils sont excités par les actionneurs piézoélectriques à des dizaines de kilohertz, et Hap2U a développé le savoir-faire matériel et logiciel pour être en mesure de simuler et d’anticiper les comportements vibratoires et acoustiques d’un empilement mécanique complet. Les ingénieurs de l’entreprise peuvent alors concevoir la configuration piézoélectrique optimale pour obtenir le meilleur couplage mécanique pour une géométrie donnée.

«Nous concédons sous licence tout le savoir-faire en matière de conception matérielle, la nomenclature et la conception ainsi que l’IP du logiciel avec des bibliothèques qui permettent aux OEM de régler les effets haptiques pour une expérience utilisateur spécifique», a déclaré Chappaz. « Il ne serait pas raisonnable d’essayer de devenir un fabricant d’écrans qui est une cativité à forte intensité de capital », a ajouté le PDG de la startup.

La société a développé un kit de développement logiciel et certains fabricants OEM vont créer leurs propres effets tactiles, mais d’autres peuvent demander à Hap2U de développer des applications plus complexes pour lesquelles ils peuvent avoir besoin d’une assistance technique supplémentaire.

Bien que les haptiques à bas prix existent depuis des années avec des moteurs de vibration bon marché intégrés aux smartphones pour informer silencieusement leurs utilisateurs de nouveaux messages, ils ne fournissent qu’une faible expérience utilisateur.

«Si vous construisez quelque chose de vraiment utile, vous apportez une valeur ajoutée aux OEMs. Nous pourrions apporter des fonctionnalités supplémentaires et supprimer certains des coûts associés au matériel dont vous n’aurez plus besoin », a laissé entendre le PDG lorsqu’on lui a demandé si cette technologie serait avantageuse. L’impact sur la consommation d’énergie des écrans est minime, soit environ 1%. En plus du retour par bouton-poussoir, Hap2U permet également le feedback tactile sur les claviers affichés, il permet aux utilisateurs de sentir le contour et la texture d’un objet. La société est convaincue que ce qui a rendu les OEMs si hésitants à mettre en œuvre des haptiques plus complexes, c’est le manque de cas d’utilisation offrant une valeur ajoutée.

L’interface haptique peut être contrôlées sur l’ensemble de l’écran et Hap2U utilise les capteurs capacitifs existants pour suivre la position des doigts et fournir le retour haptique le plus réaliste. Les actionneurs piézoélectriques sur les bords peuvent être pilotés par secteurs pour activer indépendamment plusieurs zones de l’écran, a expliqué Chappaz.
Encore une fois, les effets peuvent être conçus pour se propager sur différents matériaux, de sorte que le retour haptique pourrait être mis en œuvre des deux côtés d’un smartphone, ou sur le boîtier en plastique ou en métal d’un produit blanc sur lequel est installée l’interface capacitive.

En 2018, Daimler AG a investi 4 M € dans Hap2U lors d’une levée de financement A, à la recherche de nouvelles interfaces haptiques dans ses futurs modèles de voitures et la startup vise à lever 50 M € de financement B en 2020 pour travailler sur l’industrialisation de sa technologie pour le marché de masse. L’entreprise recrute rapidement, visant à doubler ses 30 collaborateurs à 60 d’ici fin 2020

Selon le PDG, le temps nécessaire pour passer à la production de masse pourrait prendre encore deux à trois ans. Le Hap2Phone a été conçu pour démontrer l’affichage haptique du smartphone au CES 2020, mais la société souhaite entrer sur les marchés de la maison intelligente et des bâtiments intelligents ainsi que les secteurs de la santé et de l’industrie. Avec un partenaire de recherche, Hap2U développe actuellement des actionneurs piézoélectriques à couche mince, de seulement 2 µm d’épaisseur, qui pourraient être déposés sous forme de ruban continu sur du verre au lieu des actionneurs discrets d’aujourd’hui. La startup dispose déjà d’échantillons de laboratoire et recherche un partenaire industriel pour passer en production de masse.