Détection sans contact: de la sensation au contrôle
Le projet UTOUCH, financé par l'UE, a permis de mettre au point des haut-parleurs à ultrasons projetant des forces invisibles dans l'air, qui peuvent être ressenties par la peau humaine à une distance pouvant aller jusqu'à un mètre. La technologie apporte une valeur ajoutée aux applications à commandes gestuelles, telles que la reconnaissance des mouvements de la main pour les fonctions de commande, en aidant à confirmer les choix de l'utilisateur. Cette technologie peut générer des boutons, des molettes et des curseurs invisibles pouvant être ressentis en cas de besoin, ainsi que des interfaces visualisant le mouvement de la main. L'éventail des applications possibles est ainsi presque illimité. Dans le cadre du dernier Consumer Electronics Show à Las Vegas, l'équipe a pu démontrer certaines possibilités, comme le contrôle gestuel d'une automobile ou d'appareils ménagers, un guichet automatique holographique et des interfaces améliorant l'accessibilité dans les transports (par exemple, pour les personnes malvoyantes). Une technologie simple et intuitive basée sur des mathématiques complexes Pour décrire la technologie, qui est issue d'un projet de doctorat entrepris par Tom Carter, actuel directeur technique de Ultrahaptics, M. Steve Cliffe, PDG de Ultrahaptics et coordinateur du projet UTOUCH, déclare: «nous utilisons des transducteurs à ultrasons de 40 KHz, similaires à ceux utilisés par les capteurs d'aide au stationnement et de nombreuses autres applications. En fonction des coordonnées X et Y de notre zone de réception cible, les transducteurs sont disposés de façon à projeter au bon endroit le son avec une forte pression.» Utilisées en conjonction avec le dispositif, des caméras à détecteur de mouvement permettent de suivre en continu la position et l'activité de la main. Le fait de connaître sa position et l'intention de l'utilisateur permet aux algorithmes d'informer le dispositif sur le type de sensation à créer ainsi sur les coordonnées 3D correspondantes. Les ondes sonores et les vibrations sont ensuite manipulées pour façonner une force qui s'exerce sur la main, avec la sensation et la texture désirées. Pour commercialiser cette technologie, l'équipe ne pouvait pas se contenter de mettre le dispositif à la disposition des clients sans assistance à l'intégration, raison pour laquelle elle a créé le Dev Kit (kit de développement). Il s'agit d'outils de support comprenant des cartes et des logiciels destinés au développement, avec des systèmes Ultrahaptics intégrés, qui permettent aux PME de coder leurs propres applications sans devoir se soumettre au programme d'évaluation d'Ultrahaptics. M. Cliffe rappelle que «le soutien de l'UE nous a permis de démontrer l'intérêt exprimé par le marché, ce qui a été un précurseur essentiel pour attirer de nouveaux investissements.» Des interfaces complètement nouvelles L'équipe a exploré une série d'applications. Si l'on prend comme exemple l'industrie automobile, la combinaison de l'haptique sans contact et de la reconnaissance gestuelle pour les commandes à l'intérieur du véhicule permet d'améliorer la sécurité. Le conducteur est concentré sur la route, la technologie réactive renforçant et confirmant la sélection des commandes. En termes de sécurité, les contrôles invisibles, qui fournissent une rétroaction aux utilisateurs sans nécessiter de toucher un écran réel, présentent un grand nombre d'avantages. Dans des environnements médicaux, par exemple, ils peuvent réduire la transmission de pathogènes à partir des surfaces et des équipements. Comme le système fonctionne même avec des gants chirurgicaux, il est possible de gagner du temps au niveau du nettoyage des instruments au cours d'une intervention chirurgicale. Cet aspect hygiénique et d'entretien réduit s'applique également aux espaces publics, par exemple pour les commandes d'ascenseur. La technologie peut également être étendue à la maison intelligente et aux futurs espaces de travail où les commandes de chauffage, de divertissement, d'éclairage, actuellement activées par le contact, pourraient être remplacées par des gestes avec une rétroaction haptique. C'est également le cas des éléments de stations de travail modernes, tels que les claviers, souris, etc. S'exprimant sur les succès quelque peu inattendus de la technologie, M. Cliffe se souvient: «L'engagement envers une marque est un secteur en évolution rapide. Prenez l'exemple des affiches de film: les individus passent généralement 3,8 secondes à les consulter. En utilisant la détection sans contact pour les rendre plus interactives, ce délai passe à 10-15 secondes, et jusqu'à 30 secondes lorsque nous y intégrons un élément ludique.» Une démonstration a été réalisée au CES, avec un poster qui émettait de la lumière et pouvait être ressenti par les visiteurs, à partir d'un orbe de sorcier. L'équipe de développement considère que l'avenir se situe dans la réalité mixte, qui mélange l'intelligence artificielle, la réalité artificielle et la réalité virtuelle, et qui présente un intérêt particulier pour les industries du jeu et des divertissements. L'équipe met actuellement au point d'autres textures et étudie l'altération des vibrations pour faire varier les sensations de douceur et de rugosité. Comme le résume M. Cliffe, «Cette technologie sera omniprésente et remplacera de nombreux dispositifs et procédures. Elle permettra d'améliorer la sécurité, l'accessibilité (pour les non-voyants, par exemple) et fournira des expériences plus originales, immersives et enrichissantes dans la vie quotidienne.»
Mots‑clés
UTOUCH, ultrasons, détection sans contact, haptique, invisible, contrôle gestuel, boutons, rétroaction tactile, capteur de mouvement, 3D, interfaces
