[發明專利]沖擊反饋操作裝置

有效

• 申請號: 201710232478.0
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN107291218B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 生田健司;島田美由希
• 申請（專利權）人: 東洋電裝株式會社
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;楊薇

沖擊反饋操作裝置。一種沖擊反饋操作裝置(10)包括基底構件(14)、具有配備有觸摸傳感器(38)的操作部(34)的操作構件(16)、具有形狀記憶合金線(56)的致動器(18)、溫度傳感器(54)、電壓傳感器(76)和處理單元(64)。處理單元(64)根據檢測到的溫度和檢測到的電壓確定形狀記憶合金線(56)所需的通電條件。操作部(34)借助可彈性形變的彈性部(28A)來固定到基底構件(14)。

技術領域

本發明涉及沖擊反饋操作裝置，該沖擊反饋操作裝置用于當操作裝置由操作者操作時向操作者提供虛擬操作感。

背景技術

現有地，已知一種在操作部上具有觸摸傳感器的操作裝置，該操作部經由操作者的手指的觸摸來操作，以在操作者對該操作部進行操作時向操作者提供虛擬操作感(點擊感)，其中，使用形狀記憶合金作為致動器(例如，參見日本專利No.5836276)。在該操作裝置中，形狀記憶合金由于形狀記憶合金在短時間段的焦耳加熱而收縮膨脹，從而瞬時地產生振動(沖擊)。通過將該振動傳遞到由操作者的手指觸摸的操作部，操作者可感受到對按壓該操作部的響應(反饋)，即，體驗到操作感。在下文中，使用形狀記憶合金作為致動器的操作裝置將稱為“沖擊反饋操作裝置”。

發明內容

沖擊反饋操作裝置可以用于各種環境中。例如，在使用環境中，周圍溫度或輸入電壓會明顯改變，并且裝置所安裝于的對象會振動。如以上所描述，沖擊反饋操作裝置通過對形狀記憶合金進行電加熱從而產生期望的振動來向操作者提供虛擬操作感。因此，當周圍溫度或輸入電壓改變時，不能夠以期望的振動加速度操作形狀記憶合金。因此，不能夠向操作者提供恒定的操作感。

進一步地，在沖擊反饋操作裝置設置在發生振動的環境中的情況下，如果在作為致動器的形狀記憶合金與其周邊組件之間存在側隙或空隙，則異常噪聲會由于振動而產生，并且在對操作部進行操作時出現震顫(顫動)。另外，如果出現震顫，則由致動器產生的振動無法有效地傳遞到操作部，并且不能夠向操作者提供清楚的操作感。另一方面，如果組件非常緊密地固定到一起以消除可能造成震顫的空隙，則因為由致動器產生的振動被衰減，所以不能夠將振動有效地到操作部，并且不能夠向操作者提供清楚的操作感。

考慮到這種類型的問題而作出了本發明，并且本發明的目的是提供這樣一種沖擊反饋操作裝置：即使在周圍溫度或輸入電壓波動，或沖擊反饋操作裝置所安裝于的對象振動的情況下，也能夠向操作者提供恒定的操作感。

為了實現上述目的，根據本發明的沖擊反饋操作裝置包括基底構件，該基底構件固定到對象結構體或與所述對象結構體一體形成；操作構件，該操作構件固定到所述基底構件；以及致動器，該致動器包括形狀記憶合金。所述操作構件具有配備有觸摸傳感器的操作部。至少所述操作部可相對于所述基底構件位移。所述致動器被構造成通過所述形狀記憶合金在焦耳加熱時的形變，使所述操作部相對于所述基底構件移動。進一步地，沖擊反饋操作裝置包括溫度檢測單元，該溫度檢測單元被構造成檢測周圍溫度；電壓檢測單元，該電壓檢測單元被構造成檢測從所述對象結構體供給的輸入電壓；和處理單元，該處理單元被構造成控制所述致動器。所述處理單元根據由所述溫度檢測單元檢測到的溫度和由所述電壓檢測單元檢測到的電壓，確定焦耳加熱時所述形狀記憶合金所需的通電條件。所述操作部借助于可彈性形變的彈性部來固定到所述基底構件。

在采用上述結構的本發明的沖擊反饋操作裝置中，根據檢測到的周圍溫度和檢測到的輸入電壓，確定形狀記憶合金的期望操作所需的通電條件，并且根據確定后的通電條件來對形狀記憶合金進行通電。由此，能夠在形狀記憶合金中產生期望的振動加速度(沖擊)，而與環境(溫度改變或電壓波動)無關。進一步地，因為操作構件的操作部借助彈性部被固定到基底構件，所以沖擊反饋操作裝置的堆疊構件始終彼此緊密接觸。在該結構中，能夠提高操作構件的剛度，抑制操作構件相對于基底構件的震顫，并且將由致動器產生的振動有效傳遞到操作部。因此，在本發明中，甚至在溫度改變的環境下，電壓波動和振動也出現，也能夠使操作部以期望的加速度振動，并且由此，向操作者提供穩定的操作感(點擊感)。