[发明专利]触觉反馈系统、电子设备以及振动强度的调整方法

说明书

本发明涉及触觉反馈系统、电子设备及振动强度的调整方法，非常精细地调整进行往复动作的触觉致动器的振动强度。线性致动器若被施加利用于加速的规定数目的基本脉冲电压(P1～P6)和利用于减速的基本脉冲电压(P7)，则在瞬态振动区域进行往复动作。根据在加速期间所施加的最末尾的基本脉冲电压(P6)的施加而振动加速度变为最大，对电子设备的触摸屏赋予冲击。为了控制施加基本脉冲电压(P6)时的振动加速度的大小而利用小脉冲电压(S)仅对前头的基本脉冲电压(P1)进行PWM控制。能够以与小脉冲电压的占空比(α)几乎成比例的大小来控制针对基本脉冲电压(P5)的加速度和针对基本脉冲电压(P6)的加速度之间的振动加速度。

技术领域

本发明涉及调整触觉致动器对电子设备赋予的冲击性的触觉反馈的强度的技术。

背景技术

平板终端、智能手机、便携式电话以及计算机那样的在使用时用户接触框体或触摸屏的电子设备搭载有对人体赋予触觉反馈(haptic feedback)的致动器(触觉致动器)。触觉致动器根据系统生成的事件来向触摸屏、框体那样的振动体传递振动。用户在与振动体接触的人体的部位感知振动或作为声音而感知。触觉致动器的驱动源使用电力，能够根据振动的性质而大致区分为冲击型和振动型。

对于冲击型而言，作为代表例，能够列举利用了形状记忆合金的SIA(ShapeMemory metal Impact Actuator：形状记忆金属冲击致动器)、利用了压电元件的压电致动器。对于冲击型而言，通过振动元件打击框体或键盘板来给予短暂性的振动。对于振动型而言，作为代表例，能够列举利用了偏心马达的ERM(Eccentric Rotating Mass：偏心旋转质量)型致动器、使交流电流流过磁场中的线圈来使可动件振动的线性谐振型致动器(LRA：Linear Resonant Actuator)等。对于振动型而言，给予振动体所需的时间的固定振幅的振动。

专利文献1公开了一种通过对被固定在框体上的线圈施加矩形波或者正弦波的电流，从而线圈和磁铁相配合，可动件在面方向上呈线性地振动的振动致动器。专利文献2公开了对利用了压电元件、音圈或者螺线管的触觉致动器供给PWM控制后的驱动信号来调整振动强度的发明。

专利文献1：日本特开2011－97747号公报

专利文献2：日本特开2011－165172号公报

LRA一般对可动件施加与谐振频率接近的频率的交流的脉冲电压，使其稳态振动来利用。也可以考虑LRA利用紧接施加脉冲电压之后的瞬态振动区域来作为冲击型来利用。若对LRA施加5～6个较大的振幅的脉冲电压，则能够在短时间产生较大的振动而使用户感觉到冲击。由于触觉反馈的体感存在个人差，所以优选冲击的大小能够按照每个用户来进行调整。作为用于改变冲击的大小的一个方法，有改变脉冲电压的振幅的方法，但用于连续地改变振幅的电路变得大规模。

当试着实验使脉冲电压的频率固定并利用多个小脉冲电压对所施加的全部脉冲电压进行PWM控制的方法时，明白了能够代替占空比而平滑地调整稳态振动的强度，但相对于占空比的变化的瞬态振动的强度变得不稳定。另外，明白了即便是使脉冲电压的频率变化来错开谐振的方法，也不能够稳定地使振动的强度变化。

发明内容

本发明的目的在于使用户能够容易地调整触觉致动器生成的冲击的强度。

在本发明的一个方式中，提供对电子设备赋予冲击的触觉反馈系统。触觉反馈系统具有：进行往复动作的触觉致动器、对触觉致动器施加由加速用的规定数目的基本脉冲电压构成的驱动电压的驱动电路、以及控制驱动电路来对比规定数目少的数目的基本脉冲电压的平均电压进行控制的控制器。基本脉冲电压的平均电压相当于在半个周期对基本脉冲电压进行时间积分所得的值，能够通过调整基本脉冲电压的脉冲宽度、峰值以及由基于开关控制的小脉冲电压构成的情况下的小脉冲电压的占空比中的任意一个或者多个要素来进行控制。