一种触觉反馈装置(1)包括：在主平面(P1)中延伸的至少一个触觉信号生成元件(2)，以及耦合到所述触觉信号生成元件(2)的至少一个致动器(3)。所述致动器(3)用于通过产生横向波，在垂直于所述主平面(P1)的方向(D1)上移动所述触觉信号生成元件(2)的区域，所述横向波从所述区域沿着所述触觉信号生成元件(2)的纵轴(A1)传播。这种技术方案有助于一个致动器沿着其整个长度或区域通过允许横向波穿过该长度或区域产生元件的位移，从而有助于减少必要的致动器数量以及多个信号之间的建设性干扰。上述位移可以在允许与人体敏感度有关的有效振动的频率下发生。动的频率下发生。动的频率下发生。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】触觉反馈装置
[0001]本专利技术涉及一种触觉反馈装置，包括至少一个致动器。
技术介绍
[0002]移动设备的主要交互表面配备有触敏输入电子元件，如按钮、条带、焊盘和散落在设备外围的其他表面，例如电源和音量控制。大多数设备的背面和侧面以及相应的保护套是惰性表面，它们不与持有设备的用户的手相互交互，而是通过触摸屏交互。
[0003]能够与设备或配件的背面和侧面交互，将减少手对视觉元素的杂乱和阻碍。但是，设备背面和侧面的触敏输入不得与设备的常规处理或挤压混淆。触觉技术的进步通过允许用户感知的触觉信息得到增强，支持了这种互动空间的发展。尽管如此，提供具有足够高清晰度的触觉反馈以使用户能够在没有视觉线索的情况下检测准确位置仍存在挑战。
[0004]此外，当前致动器技术不能在没有不利谐振效应的情况下提供连续反馈，并且仅限于所谓的有源边缘反馈的离散脉冲。有源边缘技术利用分布在设备上的多个致动器。这允许触觉设备单独用作触觉通知的显示器，或使用图形用户界面来增强交互，并以不同的分辨率和速度动态提供触觉反馈。然而，这增加了功耗，需要更复杂的控制技术，并增加了由于组件中涉及的精确机械而产生的制造误差的风险。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种触觉反馈装置。上述和其它目的通过独立权利要求的特征实现。根据从属权利要求、说明书以及附图，其它实现方式是显而易见的。
[0006]根据第一方面，提供了一种触觉反馈装置，其中，所述装置包括：在主平面中延伸的至少一个触觉信号生成元件；耦合到所述触觉信号生成元件的至少一个致动器，所述致动器用于通过产生横向波，在垂直于所述主平面的方向上移动所述触觉信号生成元件的区域，所述横向波从所述区域沿着所述触觉信号生成元件的纵轴传播。
[0007]所述技术方案有助于一个致动器通过让横向波穿过其整个长度或区域来产生元件沿所述长度或区域的位移。这可以最大限度地减少致动器的数量，产生额外的自由空间并且降低能耗。此外，通过分离致动(力产生)和触觉刺激，可以实现高清多点触觉反馈、增加信号控制、增加触觉信号传输效率以及多个信号之间的建设性干扰。
[0008]在所述第一方面的一种可能的实现方式中，所述触觉信号生成元件在至少一个方向上延伸，使得所述横向波可以在该方向上传播。
[0009]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，位移以允许基于人类敏感度产生有效振动的频率产生。
[0010]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述触觉信号生成元件包括至少一个地震质量元件。这样的配置允许高保真触觉模式，同时仍然最大限度地减少致动器的数量、能耗，并简化其控制。
[0011]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述触觉信号生成元件包括多个地
震质量元件，所述地震质量元件沿着所述触觉信号生成元件的所述纵轴分布，每个地震质量元件通过间隙与相邻的地震质量元件分开。通过提供多个质量，允许所述横向波通过每个质量的单独位移顺序传播。所述横向波的传播使用户的注意力集中在皮肤接触的特定区域。
[0012]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述地震质量元件具有相同的形状，所述形状优选为球形、圆柱形、椭球体、多面体或自由形式中的一种。
[0013]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述触觉反馈装置还包括连接元件，所述连接元件用于互连一个触觉信号生成元件的相邻地震质量元件，所述连接元件是与所述触觉信号生成元件的所述纵轴同轴延伸的弹性元件，或用于互连相邻触觉信号生成元件的相邻地震质量元件，所述连接元件是垂直于所述触觉信号生成元件的所述纵轴延伸且与所述主平面共面的弹性元件。所述连接元件限制所述地震质量元件的位移，并有助于使机械能沿着所述触觉信号生成元件的传递标准化，衰减是可预测的。
[0014]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述连接元件有助于所述横向波从一个地震质量元件传播到相邻的地震质量元件。
[0015]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述连接元件与所述触觉信号生成元件共线延伸，有助于所述横向波最高效地传播。
[0016]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述连接元件包括智能材料，优选为机电聚合物
‑
金属复合材料或合金、电活性材料、光活性材料、温度活性材料和磁活性材料中的一种，使得所述触觉反馈装置的机械性能更容易调节和控制。
[0017]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述触觉反馈装置还包括少一个间隔元件，所述间隔元件用于限制所述地震质量元件相对于同一触觉信号生成元件的相邻地震质量元件的位移，和/或限制所述地震质量元件相对于相邻触觉信号生成元件的地震质量元件的位移。
[0018]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述间隔元件是垂直于所述触觉信号生成元件的所述纵轴延伸且与所述主平面非共面的弹性元件。
[0019]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述间隔元件用于互连相邻触觉信号生成元件的相邻地震质量元件。这有助于所述横向波在多个方向上传播。
[0020]在所述第一方面的另一种可能的实现形式中，所述连接元件和所述间隔元件中的至少一个具有预定的弹簧系数和预定的阻尼系数，有助于所述元件以任何合适的方式配置以产生所述横向波的特定频率和振幅等。此外，这允许在特定指定位置对用户皮肤进行高保真刺激，同时抑制周围界面表面中的横向波，即振动信号。
[0021]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述致动器通过接触联轴节或非接触联轴节耦合到所述触觉信号生成元件的至少一个地震质量元件，增加了所述触觉反馈装置的灵活性。
[0022]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述接触联轴节包括机械连杆，所述机械连杆可选地包括液压连接或超声波连接。
[0023]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述非接触联轴节包括磁连接或磁场连接，所述磁连接或所述磁场连接可选地包括压力连接或气动连接。
[0024]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述线性致动器是电磁致动器或压
电致动器。
[0025]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述触觉反馈装置包括耦合到所述至少一个触觉信号生成元件的第一致动器和第二致动器，所述第一致动器生成沿着所述触觉信号生成元件在第一传播方向上传播的第一横向波，
[0026]所述第二致动器生成沿着所述触觉信号生成元件在第二传播方向上传播的第二横波，其中，所述第二传播方向与所述第一传播方向相反，使得所述第一横波和所述第二横波建设性地干扰。
[0027]在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述触觉反馈装置包括多个致动器和多个触觉信号生成元件，其中，每个致动器耦合到至少一个触觉信号生成元件，每个触觉信号生成元件耦合到至少一个致动器。这有助于所述触觉反馈装置的配置最灵活。
[0028]根据第二方面，提供了一种触觉设备，包括根据上文所述的触觉反馈装置和用于与所述触觉显示设备的用户触本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种触觉反馈装置(1)，其特征在于，所述装置(1)包括：在主平面(P1)中延伸的至少一个触觉信号生成元件(2)；耦合到所述触觉信号生成元件(2)的至少一个致动器(3)，其中，所述致动器(3)用于通过产生横向波，在垂直于所述主平面(P1)的方向(D1)上移动所述触觉信号生成元件(2)的区域，所述横向波从所述区域沿着所述触觉信号生成元件(2)的纵轴(A1)传播。2.根据权利要求1所述的触觉反馈装置(1)，其特征在于，所述触觉信号生成元件(2)包括至少一个地震质量元件(4)。3.根据权利要求2所述的触觉反馈装置(1)，其特征在于，所述触觉信号生成元件(2)包括多个地震质量元件(4)，所述地震质量元件(4)沿着所述触觉信号生成元件(2)的所述纵轴(A1)分布；每个地震质量元件(4)通过间隙(5)与相邻的地震质量元件(4)分开。4.根据权利要求3所述的触觉反馈装置(1)，其特征在于，还包括：连接元件(6)，用于互连一个触觉信号生成元件(2)的相邻地震质量元件(4)，其中，所述连接元件(6)是与所述触觉信号生成元件(2)的所述纵轴(A1)同轴延伸的弹性元件；或者用于互连相邻触觉信号生成元件(2)的相邻地震质量元件(4)，其中，所述连接元件(6)是垂直于所述触觉信号生成元件(2)的所述纵轴(A1)延伸且与所述主平面(P1)共面的弹性元件。5.根据权利要求4所述的触觉反馈装置(1)，其特征在于，所述连接元件(6)包括智能材料，优选为机电聚合物
‑
金属复合材料或合金、电活性材料、光活性材料、温度活性材料和磁活性材料中的一种。6.根据权利要求3至5中任一项所述的触觉反馈装置(1)，其特征在于，还包括：至少一个间隔元件(10)，用于限制所述地震质量元件(4)相对于同一触觉信号生成元件(2)的相邻地震质量元件(4)的位移；和/或用于限制所述地震质量元件(4)相对于相邻触觉信号生成元件(2)的地震质量元件(4)的位移。7.根据权利要求6所述的触觉反馈装置(1)，其特征在于，所述间隔元件(10)是垂直于所述触觉信号生成元件(2)的所述纵轴(A1)延伸且与所述主平面(P1)非共面的弹性元件。8.根据上述权利要求中任一项所述的触觉反馈装置(1)，其特征在于，所述致动器(3)通过接触联轴节(7a)或非接触联轴节(7b)耦合到所述触觉信号生成元件(2)的至少一个地震质量元件(4)。9.根据权利要求8所述的触觉反馈装置(1)，其特征在于，所述接触联轴节(7a)包括机械连杆，所述机械连杆可选地包括液压连接或超...
【专利技术属性】
技术研发人员：格里戈里，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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