[其他]触觉装置

说明书

本发明涉及一种具有多个流体元件(1)的触觉装置，包括导电流体(3，4)。通过激励器(V，6)给上述流体元件施加电力来使液位在每个元件中移动。每个流体元件在一端提供有触觉元件(7)，该触觉元件与流体相接用于用户感知液位。该流体元件包含毛细管(2)，作为电毛细压现象的结果，液位可在毛细管中移动。

本发明涉及一种具有多个流体元件的触觉装置，这些流体元件包含导电流体，液位可在每个元件中移动，激励器用于通过给上述流体元件加电来移动多个选定流体元件的液位，其中每个流体元件具有触觉元件，该触觉元件与流体相接用于用户感知液位。

通常，触觉装置被安排用于通过激活使用者触感来传递信息。实际应用中，有几种类型的触觉装置广为人知。例如，一种类型的触觉装置用于在游戏杆(joystick)，鼠标，控制垫(control pad)等等上提供力反馈(force-feedback)，或者振动手机。另外一种类型的触觉装置例如是用于在点字阅读器(brail reading machines)中传递更复杂的信息的情况。

上面描述的设备类型从GB 2 212 336被认识。已知的设备包括多个填充了液晶的流体室。为了利用麦克斯韦-法拉第效应改变液位，每个流体室包括一对作为电极的套管用来给流体提供电场。漂浮在流体上的活塞销(Piston Pin)担当指示液位的探测器。这种已知装置构成了点字阅读器的局部。

这种已知的装置的缺点是它消耗大量电力。而且，可移动的机械销噪音较大。实际应用上，这种已知的装置显示出了可靠性低而且成本高。

本发明的目的是提供一种装置类型来解决如上所述的这些问题。

因此依照本发明的装置的特征为：流体元件包括毛细管，毛细管中的液位由于电毛细压移动。利用电毛细压的毛细管的应用可以用最少的电力使液位被充分的变化。依照本发明的装置可以包括应用所需的那么多的流体元件，并且是动态的和易编程的。因为流体元件的大小可以保持很小，总计100×100个单元可以并且因此可以对手掌编址(address the palm of a hand)。

在依照本发明的触觉装置的第一个优选实例中，激励器安排用于当液位变到新位置时在特定时间段来振动触觉装置。使用者的触感因此用自然的方式被激活，从而改善了传递给使用者的信息的质量。

依照另一优选实例，触觉元件包括弹性材料的振动膜。该振动膜可以被迅速并安静的移动，使得信息在没有不希望的噪声的情况下可靠并迅速的传递。

更可取的，该振动膜具有至少一个接触点来提高使用者的触感。

在另一个优选实例中，在相对的端部配有一个或多个毛细管，带有另外的弹性材料的振动膜。多个毛细管是分开的，因此串扰能够被有效地避免。

在再一个优选实例中，激励器被安排用作在预定预应力水平下设定多个选定的毛细管的液位，并且该触觉装置包含探测器，该探测器被安排用作探测选定毛细管中液位的变化。在这个实例中，触觉装置非常有利地也可以作为拾取来自用户的信号的传感器发挥作用。

在一个实际的实例中，探测器被安排用作探测选定毛细管电容的变化。使用这种类型的探测器触觉装置可以有利地被制造成紧凑的形式。

依照另一个优选实例，一个或多个毛细管具有不同电导率的一流体和第二流体，这些流体本质上是不能混合的。这个实例允许依赖于电压的压力提供给毛细管来控制触觉装置的移动程度。在另一个详细的实例中，第一或第二流体中的一个是导电的，另一个即第二或第一流体是绝缘的。移动的范围因此最大程度地导致了触觉装置的最佳敏感性。

依照一个实际的实例，激励器包括电源和多个电极。在这些实例中，激励器由最小数量的元件构成，它们是可靠的并且相对便宜。

更可取的，探测器包含电压源和电流测量装置。由于电压源已经存在，只需要增加电流测量装置来实现由探测器提供的传感器功能。

更可取的，一个或多个毛细管包含至少一个附在毛细管壁上的电极。

本发明将进一步通过附图解释，其中：