[發明專利]用于觸覺反饋設備的電活性聚合物換能器

無效

• 申請號: 201080010927.3
• 申請日: 2010-03-10
• 公開（公告）號: CN102341768A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 西爾蒙·詹姆士·比格斯;羅杰·納爾遜·希契科克;伊利亞·波利亞科夫;克里斯·A·韋伯;阿里瑞扎·扎爾拉比;馬庫斯·A·羅森塔爾;邁克爾·馬爾契克
• 申請（專利權）人: 拜耳材料科技公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 周靖;鄭霞

1.一種由用戶操縱并且具有改進的響應于輸出信號的觸覺效果的用戶接口設備，所述設備包括：

基部底盤，其適于接合支撐表面；

殼體，其連接至所述基部并且具有配置成由用戶操縱的用戶接口表面；

至少一個電活性聚合物致動器，其鄰近所述用戶接口表面，所述電活性聚合物致動器配置成輸出與所述輸出信號有關的觸覺反饋力；

其中所述殼體配置成增強由所述電活性聚合物致動器產生的所述觸覺反饋力。

2.如權利要求1所述的用戶接口設備，其中，所述殼體使用至少一個柔順架來連接至所述基部，其中所述柔順架導致所述觸覺反饋力使得所述殼體相對于所述基部移位。

3.如權利要求1所述的用戶接口設備，其中，包括所述用戶接口表面的所述殼體的一部分配置成改進由所述觸覺反饋力產生的移位。

4.如權利要求1所述的用戶接口設備，其中，所述部分比所述殼體的其余部分柔軟。

5.如權利要求1所述的用戶接口設備，其中，所述部分比所述殼體的其余部分薄。

6.如權利要求1所述的用戶接口設備，其中，所述電活性聚合物致動器的共振與所述殼體的共振匹配或用所述殼體的共振來優化。

7.如權利要求1所述的用戶接口設備，其中，所述用戶接口表面包括第一區和第二區，其中所述第一區以由所述觸覺反饋力產生的第一頻率范圍共振。

8.如權利要求7所述的用戶接口設備，其中，所述第二區以由所述觸覺反饋力產生的第二頻率范圍共振。

9.如權利要求8所述的用戶接口設備，其中，所述第一頻率范圍與所述第二頻率范圍不交疊。

10.如權利要求1所述的用戶接口設備，其中，所述用戶接口表面包括在所述基部底盤上的至少一個機械止動器，以限制所述殼體的移位。

11.如權利要求1所述的用戶接口設備，其中，所述至少一個電活性聚合物致動器包括慣性塊，以產生所述觸覺反饋力。

12.如權利要求1所述的用戶接口設備，其中，所述至少一個電活性聚合物致動器連接至所述用戶接口設備的一結構，使得在移位時，所述電活性聚合物致動器移動所述結構以產生慣性力。

13.如權利要求12所述的用戶接口設備，其中，所述結構包括選自用戶接口設備的重塊、電源、電池、電路板以及電容器的結構。

14.如權利要求1所述的用戶接口設備，還包括在所述殼體與所述基部底盤之間的至少一個軸承，其中所述軸承減小所述殼體與所述基部底盤之間的摩擦，以增強在所述用戶接口表面處的所述觸覺反饋力。

15.如權利要求14所述的用戶接口設備，其中所述至少一個軸承包括安裝在導軌中的多個軸承。

16.如權利要求15所述的用戶接口設備，其中，至少兩個導軌分別沿著所述用戶接口表面的第一側和第二側被定位。

17.如權利要求1所述的用戶接口設備，其中，所述用戶接口表面包括選自由按鈕、鍵、游戲手柄、顯示屏、觸摸屏、計算機鼠標、鍵盤和游戲控制器組成的組的接口設備。

18.一種在用戶接口設備中產生觸覺效果的方法，其中所述觸覺效果與音頻信號的特征相符，所述方法包括：

提供連接有電活性聚合物致動器的用戶接口表面；

接收音頻信號并且在所述音頻信號的電壓的零交叉時將功率循環至所述電活性聚合物致動器，以使所述電活性聚合物的致動與所述音頻信號的特征相符。

19.如權利要求18所述的方法，其中，所述特征包括所述音頻信號的頻率。

20.一種在用戶接口設備中基于音頻信號產生可辨別的觸覺效果的方法，所述方法包括：

提供具有適于產生觸覺效果的致動器的設備；

接收包括多個數據的信息信號；

將所述信息信號中的所述數據轉換成音頻信號；

將觸覺信號提供至所述致動器以產生所述觸覺效果，以使所述觸覺信號基于所述音頻信號的特性，使得從所述觸覺效果可辨別出所述信息信號中的所述數據。

21.如權利要求20所述的方法，其中，基于所述音頻信號的特性并以觸覺頻率調制所述觸覺信號。

22.如權利要求20所述的方法，其中，基于所述音頻信號的響度或強度包絡來調制所述觸覺信號。