Interfaces impactiles
Innovations sur les interfaces haptiques tactiles et impactiles

5.1 Principe de fonctionnement

L'énergie mécanique injectée par un impact léger porté à la surface d'un vitrage se propage à l'intérieur de celui-ci sous la forme de paquets d'ondes jusqu'à des capteurs collés sur le pourtour formant les sommets d'un polyèdre. Le temps de propagation différentiel des ondes entre les différents capteurs est utilisé pour remonter par triangulation à la position de l'impact. Les capteurs utilisent le principe physique de la piézoélectricité pour convertir l'énergie mécanique en énergie électrique et réciproquement. Les capteurs sont collés par paires montées en vis-à-vis de part et d'autre de la plaque. Cet assemblage original permet de détecter sélectivement des ondes acoustiques de vitesse V connue.

5.2 Acoustique des plaques

Nous nous intéressons aux ondes acoustiques engendrées dans une plaque isotrope. Compte tenu du spectre fréquentiel engendré par les impacts, il existe essentiellement deux types d'ondes susceptibles de se propager dans la plaque qui sont les modes de Lamb S₀ et A₀. Le mode A₀ est plus efficacement engendré par les impacts perpendiculaires à la plaque que le mode symétrique S₀, mais se propage à une vitesse plus faible. La figure 20 donne les courbes de dispersion de ces deux modes de propagation .

La figure 21 donne la structure des modes de propagation S₀ et A₀. Ces ondes acoustiques comportent à la fois une composante de vibration normale et une composante de vibration tangentielle à la plaque. Elles ne sont donc ni purement longitudinales ni purement transversales. L'onde de matière est en fait une onde vectorielle de déplacement mécanique...