Perception sensorielle et plaisir d’usage des écrans tactiles automobiles

Sensory perception and user satisfaction of automotive touchscreens

• Auteur / Autrice : Rexhina Shyti
• Direction : Hassan Zahouani, Pascale Nays
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique et Ingénierie
• Date : Soutenance le 17/10/2024
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Ingénierie Santé (Saint-Etienne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (Écully, Rhône ; 1970-)
• Jury : Président / Présidente : Mohamed El Mansori
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hassan Zahouani, Pascale Nays, Coralie Privet-Thieulin, Juliette Jamart, Roberto Santoprete
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Caroline Richard, Hara Procopiou
• DOI : 10.70675/4a818bf4z8c2ez4b04zad17za1eba22d0c20

Mots clés

Mots clés contrôlés

Toucher

Écrans tactiles

Mots clés libres

Toucher

Perception tactile

Doigt humain

Écran tactile

Qualité perçue

Mécanorécepteurs

Interaction

Vibration induite par frottement

Touch

Tactile perception

Human finger

Touchscreen

Perceived quality

Mechanoreceptors

Interaction

Friction-induced vibration

Résumé

Dans un secteur automobile de plus en plus concurrentiel, Renault cherche à se démarquer en proposant des véhicules connectés qui améliorent l’expérience de conduite. Cependant, l’intégration des écrans tactiles au sein de l’habitacle automobile soulève de nombreuses contraintes liées à l’interaction entre l’utilisateur et l’interface tactile, et pose des défis supplémentaires aux industriels du secteur automobile. Cet écran est à la fois un objet technologique, qui coûte cher à produire, et iconique qui représente à lui seul 30% de la Qualité Perçue de l’habitacle automobile (donnée issue d’une enquête interne). La Qualité Perçue englobe l'ensemble des impressions immédiates, rationnelles et subjectives, que l’utilisateur ressent lorsqu'il interagit avec un produit. L'opinion sur la Qualité Perçue se construit en fonction des attentes, des sensations et des opinions individuelles. La satisfaction des attentes fonctionnelles apparaît de plus en plus maîtrisée, il n’en est pas de même des attentes émotionnelles. La gestion de la Qualité Perçue est un sujet central dans le secteur automobile car il s’agit d’un aspect déterminant pour la vente du véhicule. Dans le cadre de la thèse, l’objectif est d’optimiser la Qualité Perçue de l’écran tactile automobile à travers l’étude du toucher en se basant sur des données subjectives, issues de l’analyse sensorielle, et objectives, issues des caractérisations instrumentales de la surface des écrans et de l’interaction entre le doigt et la surface. Le travail de doctorat porte sur l’étude et la compréhension des phénomènes bio–tribologiques qui entrent en compte lors de l’interaction dynamique entre le doigt et l’écran tactile. Le développement d’outils et de méthodes de caractérisations innovantes du toucher ont permis de quantifier ce toucher à travers l’acquisition de mesures objectives, telles que les vibrations induites par frottement ou encore le coefficient de frottement. Pour ce faire, un tribomètre haptique développé au laboratoire dans le cadre de la thèse ainsi qu’un dispositif de doigt augmenté nous ont permis de caractériser le contact dynamique entre la pulpe du doigt et l’écran tactile. Afin de répondre aux attentes de l’entreprise, d’une part nous cherchons à identifier les caractéristiques sensorielles de l’interface tactile qui vont influencer la Qualité Perçue de la surface. Les résultats de la thèse permettront à l’entreprise d’établir des spécifications sur le toucher des écrans automobiles. D’autre part, nous cherchons à comprendre en quoi les propriétés de surfaces, topographiques et physico-chimiques, impactent le toucher des écrans et les sensations tactiles qui en découlent. La mise en relation de l’ensemble des données subjectives et instrumentales a finalement permis, grâce à des modèles de régression linéaire multiple, de pouvoir expliquer et interpréter nos résultats en termes de sensations tactiles afin de prédire les descripteurs sensoriels de notre étude.

In an increasingly competitive automotive sector, Renault seeks to stand out by offering connected vehicles that enhance the driving experience. However, integrating touchscreens within the car interior brings numerous challenges related to user interaction with the touch interface and poses additional challenges for automotive industry manufacturers. This screen is both a technological object, expensive to produce, and iconic, representing 30% of the Perceived Quality of the car interior (data from an internal survey). Perceived Quality encompasses all immediate, rational, and subjective impressions that a user feels when interacting with a product. Opinions on Perceived Quality are formed based on expectations, sensations, and individual opinions. While the satisfaction of functional expectations seems increasingly well-managed, the same cannot be said for emotional expectations. Managing Perceived Quality is a central issue in the automotive sector as it is a crucial aspect for vehicle sales. As part of the thesis, the objective is to optimize the Perceived Quality of the automotive touchscreen through the study of touch, based on subjective data from sensory analysis and objective data from instrumental characterizations of the screen surfaces and the interaction between the finger and the surface. This doctorate focuses on studying and understanding the bio tribological phenomena involved in the dynamic interaction between the finger and the touchscreen. The development of innovative tools and methods for characterizing touch has enabled the quantification of this touch through the acquisition of objective measurements, such as vibrations induced by friction or the coefficient of friction. For this purpose, a haptic tribometer developed in the laboratory as part of the thesis, as well as an augmented finger device, allowed us to characterize the dynamic contact between the fingertip and the touchscreen. To meet the company's expectations, on one hand, this Ph.D. project aims at identifying the sensory characteristics of the touch interface that will influence the Perceived Quality of the surface. The results of the thesis will enable the company to establish specifications on the touch of automotive screens. On the other hand, the challenge is to garner a better comprehension on how surface properties, both topographical and physicochemical, impact the touch of the screens and the resulting tactile sensations. Conclusively, correlating all subjective and instrumental data has allowed us – through multiple linear regression models – to explain and interpret our results in terms of tactile sensations to predict the sensory descriptors of our study.