[发明专利]冲击反馈操作装置

说明书

冲击反馈操作装置。一种冲击反馈操作装置(10)包括基底构件(14)、具有配备有触摸传感器(38)的操作部(34)的操作构件(16)、具有形状记忆合金线(56)的致动器(18)、温度传感器(54)、电压传感器(76)和处理单元(64)。处理单元(64)根据检测到的温度和检测到的电压确定形状记忆合金线(56)所需的通电条件。操作部(34)借助可弹性形变的弹性部(28A)来固定到基底构件(14)。

技术领域

本发明涉及冲击反馈操作装置，该冲击反馈操作装置用于当操作装置由操作者操作时向操作者提供虚拟操作感。

背景技术

现有地，已知一种在操作部上具有触摸传感器的操作装置，该操作部经由操作者的手指的触摸来操作，以在操作者对该操作部进行操作时向操作者提供虚拟操作感(点击感)，其中，使用形状记忆合金作为致动器(例如，参见日本专利No.5836276)。在该操作装置中，形状记忆合金由于形状记忆合金在短时间段的焦耳加热而收缩膨胀，从而瞬时地产生振动(冲击)。通过将该振动传递到由操作者的手指触摸的操作部，操作者可感受到对按压该操作部的响应(反馈)，即，体验到操作感。在下文中，使用形状记忆合金作为致动器的操作装置将称为“冲击反馈操作装置”。

发明内容

冲击反馈操作装置可以用于各种环境中。例如，在使用环境中，周围温度或输入电压会明显改变，并且装置所安装于的对象会振动。如以上所描述，冲击反馈操作装置通过对形状记忆合金进行电加热从而产生期望的振动来向操作者提供虚拟操作感。因此，当周围温度或输入电压改变时，不能够以期望的振动加速度操作形状记忆合金。因此，不能够向操作者提供恒定的操作感。

进一步地，在冲击反馈操作装置设置在发生振动的环境中的情况下，如果在作为致动器的形状记忆合金与其周边组件之间存在侧隙或空隙，则异常噪声会由于振动而产生，并且在对操作部进行操作时出现震颤(颤动)。另外，如果出现震颤，则由致动器产生的振动无法有效地传递到操作部，并且不能够向操作者提供清楚的操作感。另一方面，如果组件非常紧密地固定到一起以消除可能造成震颤的空隙，则因为由致动器产生的振动被衰减，所以不能够将振动有效地到操作部，并且不能够向操作者提供清楚的操作感。

考虑到这种类型的问题而作出了本发明，并且本发明的目的是提供这样一种冲击反馈操作装置：即使在周围温度或输入电压波动，或冲击反馈操作装置所安装于的对象振动的情况下，也能够向操作者提供恒定的操作感。

为了实现上述目的，根据本发明的冲击反馈操作装置包括基底构件，该基底构件固定到对象结构体或与所述对象结构体一体形成；操作构件，该操作构件固定到所述基底构件；以及致动器，该致动器包括形状记忆合金。所述操作构件具有配备有触摸传感器的操作部。至少所述操作部可相对于所述基底构件位移。所述致动器被构造成通过所述形状记忆合金在焦耳加热时的形变，使所述操作部相对于所述基底构件移动。进一步地，冲击反馈操作装置包括温度检测单元，该温度检测单元被构造成检测周围温度；电压检测单元，该电压检测单元被构造成检测从所述对象结构体供给的输入电压；和处理单元，该处理单元被构造成控制所述致动器。所述处理单元根据由所述温度检测单元检测到的温度和由所述电压检测单元检测到的电压，确定焦耳加热时所述形状记忆合金所需的通电条件。所述操作部借助于可弹性形变的弹性部来固定到所述基底构件。

在采用上述结构的本发明的冲击反馈操作装置中，根据检测到的周围温度和检测到的输入电压，确定形状记忆合金的期望操作所需的通电条件，并且根据确定后的通电条件来对形状记忆合金进行通电。由此，能够在形状记忆合金中产生期望的振动加速度(冲击)，而与环境(温度改变或电压波动)无关。进一步地，因为操作构件的操作部借助弹性部被固定到基底构件，所以冲击反馈操作装置的堆叠构件始终彼此紧密接触。在该结构中，能够提高操作构件的刚度，抑制操作构件相对于基底构件的震颤，并且将由致动器产生的振动有效传递到操作部。因此，在本发明中，甚至在温度改变的环境下，电压波动和振动也出现，也能够使操作部以期望的加速度振动，并且由此，向操作者提供稳定的操作感(点击感)。