[發明專利]觸覺再現設備、觸覺再現系統和觸覺再現方法

在審

• 申請號: 202010529302.3
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN111966211A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 小野彰;吉田浩;竹中干雄
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F1/16;G06F3/041;G06F3/0482;G06F3/0488;H04R17/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙

一種觸覺再現設備，包括可移動體，致動器單元和信號生成單元。所述致動器單元連接所述可移動體。所述信號生成單元構造為向致動器單元提供驅動信號，所述驅動信號在致動器單元上產生振動，所述振動在一個周期內包含多個不同振幅，其中所述驅動信號使得致動器單元在第一振幅下沿第一方向移動，以及在不同于所述第一振幅的第二振幅下沿與所述第一方向相反的第二方向移動。

本申請是申請號為201580015990.9、申請日為2015年2月10日并且于2016年9月23日進入中國國家階段的PCT專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種能夠再現觸覺的觸覺再現設備、觸覺再現系統及觸覺再現方法。

背景技術

觸覺反饋技術已被提出，用于通過觸覺向人們提供信息。例如，專利文獻1中公開的觸摸屏設備控制用戶手指(輸入裝置)與觸摸屏的接觸和分離之間的時間，從而使用戶感覺到表面上的紋理質地，例如精美的外形。具體而言，在該設備中，用戶調整其手指接觸和不接觸觸摸屏時的時間，從而可變化地控制觸摸屏與手指之間的摩擦力(例如，參見專利文獻1的說明書[0028]和[0029]段)。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本專利申請公開號No.2011-159280

發明內容

要解決的技術問題

但是，由于人們需要準確地將其手指放在振動的觸摸屏上以控制手指接觸/不接觸時間，因此這不能認為是切實可行的。實際上，專利文獻1中公開的設備使用壓電致動器作為振動產生裝置。在該情況下，振動振幅基本上為幾μm，對于用戶而言無法調整其手指接觸和不接觸以這種振幅振動的觸摸屏的時間。

本發明的一個目標是提供一種能夠利用壓力再現觸覺而無需手指不接觸時間的觸覺再現設備、觸覺再現系統及觸覺再現方法。

解決問題的手段

為了實現上述目標，根據本發明的觸覺再現裝置包括可移動體、致動器單元和信號生成單元。

致動器單元連接至可移動體。

信號生成單元構造為向所述致動器單元提供驅動信號，所述驅動信號在所述致動器單元上產生振動，所述振動在一個周期內包含多個不同振幅，其中所述驅動信號使得所述致動器單元在第一振幅下沿第一方向移動，以及在不同于所述第一振幅的第二振幅下沿與所述第一方向相反的第二方向移動。

由所述致動器單元產生的振動使可移動體振動，從而可以利用可移動體和用戶身體(例如手指)之間的摩擦力向用戶再現觸覺，而無需用戶身體與可移動體之間的非接觸時間。

信號生成單元構造為產生驅動信號，以使得所述致動器單元在第一頻率下沿第一方向移動，以及在不同于所述第一頻率的第二頻率下沿與所述第一方向相反的第二方向移動。

所述觸覺再現設備可以利用根據第一方向和相反的第二方向而被可變化地控制摩擦力，向用戶再現觸覺。

信號生成單元構造為產生驅動信號，以在所述致動器單元上產生振動，所述振動具有基于觸覺接收器的檢測閾值而獲得的振幅和頻率。

所述觸覺再現設備使用觸覺接收器的檢測閾值作為設計值，從而可以使用對應于觸覺區域和非觸覺區域的振幅或頻率，并向用戶再現各種觸覺。

信號生成單元構造為產生驅動信號，以在所述致動器單元上產生振動，所述振動包含具有與所述觸覺接收器的觸覺區域對應的頻率的振動、以及具有與所述觸覺接收器的非觸覺區域對應的頻率的振動。可選的是，信號生成單元構造為產生驅動信號，從而在致動器單元上產生振動，以在所述致動器單元上產生振動，所述振動包含具有與所述觸覺接收器的觸覺區域對應的振幅的振動、以及具有與所述觸覺接收器的非觸覺區域對應的振幅的振動。