CN114030478A - 激励装置、交互表面的振动反馈装置、车载设备、车辆 - Google Patents

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CN114030478A CN202111484716.XA CN202111484716A CN114030478A CN 114030478 A CN114030478 A CN 114030478A CN 202111484716 A CN202111484716 A CN 202111484716A CN 114030478 A CN114030478 A CN 114030478A
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Abstract

本发明涉及交互面板的振动反馈技术领域,本发明旨在解决如何应对“来自用户的需求或者当同一区域内的功能较多时,需要针对表面的同一触控点提供不同的振动反馈”的需求的技术问题。为此目的,本发明提供了一种激励装置、交互表面的振动反馈装置、车载设备、车辆,其中的激励装置包括:基础部分;活动部分,其以可活动的方式设置于所述基础部分;以及激励机构,其与所述活动部分连接;其中,所述激励机构能够产生多个方向的磁性力,以便:借助于所述多个方向的磁性力中的至少一部分,所述活动部分相对所述基础部分以与所述多个方向的磁性力中的至少一部分相对应的方式活动。通过这样的构成,能够谋求针对表面的同一触控点提供不同的振动反馈。

Description

激励装置、交互表面的振动反馈装置、车载设备、车辆
技术领域
本发明涉及面板的显示技术领域,具体涉及一种激励装置、交互表面的振动反馈装置、车载设备、车辆。
背景技术
伴随着车辆技术的发展,车辆中越来越多地引入了新的人机交互方式。人机交互的一种实现方式是:在车辆上配置有人机交互界面,操作者(如驾驶人、乘员等)通过触控的方式按压交互界面实现相应的控制逻辑。与传统的物理按键、旋钮操作等形式相比,触控操作往往无法直接获得有效的反馈。鉴于此,需要将对应于当前的触控操作的振动反馈提供至实施当前触控操作的操作者。
提供对应于当前的触控操作的振动反馈的一种处理方式是:采用激励器作为震源为施加触控操作的表面提供反馈。示例性地,参照图1,图1示出现有例的车辆的振动反馈装置的结构示意图。如图1所示,振动反馈装置主要包括表面01、悬浮机构02、激励器03、弹簧04、壳体05、后盖06和PCB(PrintedCircuitBoard,电路板)07。表面贴合在悬浮机构的上表面,激励器固定在悬浮机构的背面,PCB固定在壳体和后盖中,壳体和悬浮机构由弹簧连接。振动时,激励器的快速往复运动给悬浮机构施加作用力,弹簧在悬浮机构受到足够的力的情况下发生快速形变,从而将有效的振动传递至施加触控操作的表面从而实现振动反馈。PCB上还设置有LED08,LED发出的光经壳体上的导光体09到达表面,从而向施加当前触控操作的触控点提供光标识。
不过,上述的振动反馈装置存在这样的问题:激励器在同一时间只能提供一个维度的(沿水平面内的x轴(图1中的左右方向)或y轴(图1中的外内方向)方向)的振动,与之相对应的形变部件为仅需要单一方向的形变的弹簧。换言之,基于弹簧和激励器的振动反馈装置只能提供单一方向的振动反馈。随着交互功能呈现出多样化发展的趋势,可能存在这样的需求:来自用户的需求或者当同一区域内的功能较多时,,此时,目前的振动反馈装置便无法应对这样的需求。
相应地,本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
技术问题
为了至少一定程度地解决上述技术问题,具体而言,为了至少一定程度地解决“目前的振动反馈装置由于只能提供单一方向的振动反馈,无法应对需要针对表面的同一触控点提供不同的振动反馈的需求”的技术问题,提出本发明。
技术方案
有鉴于此,本发明第一方面提供了一种激励装置,该激励装置包括:基础部分;活动部分,其以可活动的方式设置于所述基础部分;以及激励机构,其与所述活动部分连接;其中,所述激励机构能够产生多个方向的磁性力,以便:借助于所述多个方向的磁性力中的至少一部分,所述活动部分相对所述基础部分以与所述多个方向的磁性力中的至少一部分相对应的方式活动。
通过这样的构成,能够谋求通过激励装置使得活动部分产生丰富的活动方式。
可以理解的是,本领域技术人员可以根据实际需求确定产生磁性力的方式、磁性力的具体方向以及方向的个数等。示例性地,激励机构能够产生A、B、C三个方向的磁性力,产生A、B、C三个方向的磁性力所依赖的结构可以相同或者不同,结构直接可以是无关联的组合关系也可以是有关联的组合关系(如存在彼此促进、干涉、配合等的关系),A、B、C三个方向可以是平行、垂直或者具有介于二者之间的夹角。可以选择其中的一种或者几种进行组合,使得活动部分呈现出相应的运动姿态。
如基础部分通常是处于或者设置于安装空间的固定结构或者固接至固定结构的其他结构等。如在将该激励装置应用至车辆时,基础结构可以是固接至车辆的壳体等结构。
对于上述激励装置,在一种可能的实施方式中,所述激励机构包括至少一个激励单元,所述激励单元能够产生至少一个方向的磁性力。
通过这样的构成,能够谋求通过激励装置使得活动部分产生更丰富的活动方式。
具体而言,在激励单元包括多个的情形下,多个激励单元能够产生的磁性力的方向、大小、种类等可以相同或者不同。在此前提下,能够谋求通过激励单元的组合使得活动部分产生更丰富的活动方式。示例性地,激励机构具有两个激励单元,两个激励单元能够产生的磁性力可以是单向也可以包括多向,两个激励单元之间可以分开设置或者至少在一定程度上集成设置。以能够产生单向磁性力的激励单元为例,如可以是电磁铁、线性马达、转子马达、音圈马达等。
对于上述激励装置,在一种可能的实施方式中,所述激励单元以可活动的方式设置于所述活动部分。
通过这样的构成,能够谋求构造出属性可调整的激励装置,并因此使得活动部分产生更丰富的活动方式。
可以理解的是,本领域技术人员可以根据实际情况确定可活动的形式、可活动所借助的结构机构以及相应的活动范围等。示例性地,激励机构包括激励基体以及设置于激励基体上的多个激励单元,其中的一部分激励单元(作为一个质点来看)固定设置于激励基体,而另一部分则可以以如移动、转动以及二者的合成运动等方式可活动地设置于激励基体上。举例而言,激励机构包括激励单元A和激励单元B,激励单元A以可在水平面内转动的方向设置从而提供方向可变的磁性力,激励单元B以可沿水平方向和竖直方向移动的方式设置从而能够通过两种移动的合成提供属性可调整的磁性力。
对于上述激励装置,在一种可能的实施方式中,所述至少一个激励单元中的至少一部分集成设置。
通过这样的构成,给出了激励机构的一种具体的结构形式。
需要说明的是,在具有集成设置这一属性的情形下,各个激励单元之间在功能上可以有关联也可以无关联。以集成设置的激励单元包括两个为例,如可以是:两个激励单元相对独立地放置在一个盒体中,二者可以无干涉地各司其职;两个激励单元在结构上独立,但是在功能上相互影响,示例性地,在激励单元A和激励单元B均处于工作状态的情形下,激励单元A会削弱基于激励单元B产生的位移量或者会在一定程度地改变基于激励单元B的位移方向;两个激励单元在结构上有所关联,功能上也相互影响,示例性地,激励单元A的功能性结构包括A1和C,激励单元B包括B1和C,C为二者共用的结构,也由于C的特殊性,二者在功能上也会产生一定的影响);等。
对于上述激励装置,在一种可能的实施方式中,所述激励机构包括电磁铁部,所述电磁铁部包括:激励质心;以及电磁铁组件,其包括与所述至少一个激励单元对应的至少一个电磁铁单元;其中,在对应于激励单元的电磁铁单元通电的情形下,激励质心和对应于激励单元的电磁铁单元之间产生对应于该激励单元的磁性力。
通过这样的构成,给出了激励机构的一种具体的结构形式。
可以理解的是,各个电磁铁单元之间可以相同或者不同,每个电磁铁单元可以包括一个或者多个电磁铁单体,各个电磁铁单元和激励质心产生的磁性力的方向可以根据实际需求灵活地设置。以电磁铁单元包括三个为例,如构造出的可以是平行的三组磁性力、构成三维坐标系的横/纵/竖向磁性力等。
对于上述激励装置,在一种可能的实施方式中,所述激励机构包括:激励基体,所述电磁铁部设置于所述激励基体;以及弹性部,其设置于所述激励基体,以便:在所述电磁铁部通电的情形下,所述激励基体基于所述电磁铁部产生的磁力和所述弹性部产生的弹力产生振动。
通过这样的构成,给出了激励机构的一种具体的结构形式。
可以理解的是,本领域技术人员可以根据实际情形确定激励基体、弹性部的具体形式、电磁铁部和弹性部在激励基体上的设置方式、设置方位等。如弹性部可以包括一个或者多个部件,构成一个激励单元的部件可以包括一个或者多个。
对于上述激励装置,在一种可能的实施方式中,所述弹性部包括与所述至少一个激励单元对应的至少一个弹性单元。
通过这样的构成,给出了弹性部的一种具体的形式。
可以理解的是,在弹性单元与激励单元之间具有一一对应的关系的前提下,对应于各个激励单元的弹性单元的结构可以相同或者不同,如弹性单元可以包括一个或者多个弹性构件,弹性构件可以包括但不限于弹簧、弹片以及多个/多种构件的合成体。
对于上述激励装置,在一种可能的实施方式中,沿所述激励单元产生的磁性力的方向观察,与该激励单元对应的所述电磁铁单元和所述弹性单元分别位于所述激励质心的两个相对侧,所述弹性单元与所述激励质心连接。
通过这样的构成,给出了激励单元的一种具体的结构形式。
对于上述激励装置,在一种可能的实施方式中,所述弹性单元为允许在多个方向发生形变的结构。
通过这样的构成,给出了弹性单元的一种具体的结构形式。
具体而言,基于这样的设置,在多个激励单元之间相对独立的情形下,方向可调整的磁性力有了被构造出的可能性。在多个激励单元之间具有功能上的关联的前提下,多个方向的形变可以产生如减弱对彼此的削弱、更丰富的协作等技术效果。
可以理解的是,本领域技术人员可以根据实际需求设置弹性单元的具体形式。如弹性单元可以是橡胶圈(在不考虑散热或者散热问题能够被解决的前提下)、几个弹性构件的有机组合体等。示例性地,弹性单元包括弹性构件A、B、C,其中的弹性构件A和B为允许多方向形变的部件,弹性构件C为允许单方向形变的部件,不过其设置方式可以调整(如转动等)或者可以被拆除,从而使弹性单元的属性因此干被改变。
对于上述激励装置,在一种可能的实施方式中,所述弹性单元为弹性片。
通过这样的设置,给出了弹性单元的一种具体的结构形式。
可以理解的是,本领域技术人员可以根据实际情形设置弹性片的具体形状、形变难度以及形变范围等,以便通过弹性片、激励质心、电磁部之间的配合来使得活动部分呈现出预期的活动姿态。
对于上述激励装置,在一种可能的实施方式中,所述激励基体形成有容纳空间,在组装好的状态下,所述至少一个激励单元中的至少一部分处于所述容纳空间。
通过这样的设置,给出了激励装置的一种具体的结构形式。
可以理解的是,本领域技术人员可以根据实际情况或者需求确定激励基体以及容纳空间的具体形式,如激励基体可以包括与激励单元对应的多个部件,多个部件拼接而成并因此构造出容纳空间,在激励单元包括多个的情形下,对应于各个激励单元的空间可以相同或者不同,对应于不同的激励单元的空间之间可以无干涉地完全开放式连通或者增设有相应的隔挡结构/构件等。
本发明第二方面提供了一种交互表面的振动反馈装置,该振动反馈装置包括前述任一项所述的激励装置,所述交互表面设置于所述活动部分,所述振动反馈装置包括:弹性部分,其与所述活动部分连接,并且所述弹性部分允许在多个方向上发生形变,以便:基于该形变,将所述激励机构的激励基体产生的振动反馈至所述活动部分并呈现为交互表面上的振动。
可以理解的是,该交互表面的振动反馈装置具有前述任一项所述的激励装置的所有技术效果,在此不再赘述。
可以理解的是,本领域技术人员可以根据实际需求确定弹性部分的具体形式,如与前述的弹性单元类似,其可以包括一个或者多个构件的组合。
需要说明的是,相对于激励装置等应用场景,弹性部分所处的场景中对应的散热问题明显弱化,因此如可以直接采用橡胶圈、包含橡胶圈的组合结构、与橡胶圈类似的其他结构等。
对于上述交互表面的振动反馈装置,在一种可能的实施方式中,所述基础部分上具有安装部位,所述弹性部分设置于所述安装部位形成的安装空间。
通过这样的构成,给出了振动反馈装置的一种具体的结构形式。
可以理解的是,本领域技术人员可以根据实际情况确定安装空间的构造方式、具体形式及其与弹性部分的具体配合方式。如安装部位可以为具有容纳空间(如腔室)的结构、环状结构、由两部分组成的能够卡置一个部件的结构、柱状结构等,相应地,弹性部分可以以容纳于、卡置于或者套设于安装部件形成的安装空间等。仍以弹性部分为橡胶圈为例,如安装部位为一个环状结构,橡胶圈为具有长度的结构,沿其长度方向观察,靠近中部的径向尺寸小于两端的径向尺寸,靠近中部的位置卡置于环状结构内。
本发明第三方面提供了一种车载设备,该车载设备包括前述任一项所述的交互表面的振动反馈装置。
可以理解的是,该车载设备具有前述任一项所述的交互表面的振动反馈装置的所有技术效果,在此不再赘述。
本发明第四方面提供了一种车辆,该车辆包括前述的交互表面的振动反馈装置或者车载设备。
可以理解的是,与前述的车载设备和交互表面的振动反馈装置类似,该车辆具有前述任一项所述的激励装置的所有技术效果,在此不再赘述。
提案1.一种激励装置,其特征在于,所述激励装置包括:
基础部分;
活动部分,其以可活动的方式设置于所述基础部分;以及
激励机构,其与所述活动部分连接;
其中,所述激励机构能够产生多个方向的磁性力,以便:
借助于所述多个方向的磁性力中的至少一部分,所述活动部分相对所述基础部分以与所述多个方向的磁性力中的至少一部分相对应的方式活动。
提案2.根据提案1所述的激励装置,其特征在于,所述激励机构包括至少一个激励单元,所述激励单元能够产生至少一个方向的磁性力。
提案3.根据提案2所述的激励装置,其特征在于,所述激励单元以可活动的方式设置于所述活动部分。
提案4.根据提案2所述的激励装置,其特征在于,所述至少一个激励单元中的至少一部分集成设置。
提案5.根据提案2至4中任一项所述的激励装置,其特征在于,所述激励机构包括电磁铁部,所述电磁铁部包括:
激励质心;以及
电磁铁组件,其包括与所述至少一个激励单元对应的至少一个电磁铁单元;
其中,在对应于激励单元的电磁铁单元通电的情形下,激励质心和对应于激励单元的电磁铁单元之间产生对应于该激励单元的磁性力。
提案6.根据提案5所述的激励装置,其特征在于,所述激励机构包括:
激励基体,所述电磁铁部设置于所述激励基体;以及
弹性部,其设置于所述激励基体,以便:
在所述电磁铁部通电的情形下,所述激励基体基于所述电磁铁部产生的磁力和所述弹性部产生的弹力产生振动。
提案7.根据提案6所述的激励装置,其特征在于,所述弹性部包括与所述至少一个激励单元对应的至少一个弹性单元。
提案8.根据提案7所述的激励装置,其特征在于,沿所述激励单元产生的磁性力的方向观察,与该激励单元对应的所述电磁铁单元和所述弹性单元分别位于所述激励质心的两个相对侧,
其中,所述弹性单元与所述激励质心连接。
提案9.根据提案8所述的激励装置,其特征在于,所述弹性单元为允许在多个方向发生形变的结构。
提案10.根据提案9所述的激励装置,其特征在于,所述弹性单元为弹性片。
提案11.根据提案6所述的激励装置,其特征在于,所述激励基体形成有容纳空间,
在组装好的状态下,所述至少一个激励单元中的至少一部分处于所述容纳空间。
提案12.一种交互表面的振动反馈装置,其特征在于,所述振动反馈装置包括提案1至11中任一项所述的激励装置,所述交互表面设置于所述活动部分,所述振动反馈装置包括:
弹性部分,其与所述活动部分连接,并且
所述弹性部分允许在多个方向上发生形变,以便:
基于该形变,将所述激励机构的激励基体产生的振动反馈至所述活动部分并呈现为交互表面上的振动。
提案13.根据提案12所述的交互表面的振动反馈装置,其特征在于,所述基础部分上具有安装部位,所述弹性部分设置于所述安装部位形成的安装空间。
提案14.一种车载设备,其特征在于,所述车载设备包括提案12所述的交互表面的振动反馈装置。
提案15.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括提案12或13所述的交互表面的振动反馈装置;或者
所述车辆包括提案14所述的交互表面的车载设备。
附图说明
下面参照附图并结合车辆来描述本发明的交互表面的振动反馈装置。附图中:
图1示出现有例的车辆的振动反馈装置的结构示意图;
图2示出发明一种实施例的车辆的交互表面的振动反馈装置的结构示意图一;
图3示出发明一种实施例的车辆的交互表面的振动反馈装置的结构示意图二,图中移除了PCB;
图4示出发明一种实施例的车辆的交互表面的振动反馈装置中激励机构的结构示意图;
图5示出发明一种实施例的车辆的交互表面的振动反馈装置中激励机构的剖视示意图;
图6示出发明一种实施例的车辆的交互表面的振动反馈装置中激励机构的原理示意图;以及
图7示出发明一种实施例的车辆的交互表面的振动反馈装置中激励机构产生的三维振动波形图。
附图标记列表
图1中:
01、表面;02、悬浮机构;03、激励器;04、弹簧;05、壳体;06、后盖;07、PCB;08、LED;09、导光体;
图2至图6中:
100、振动反馈装置;1、交互表面;2、活动部分;21、止位紧固件;3、激励机构;31、激励基体;311、容纳空间;32、激励质心;33、电磁铁;34、弹性片;4、固定支架;41、环状结构;42、导光区;5、PCB;6、橡胶圈。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非旨在限制本发明的保护范围。例如,虽然本实施方式是结合车辆进行介绍的,但是这并非旨在于限制本发明的保护范围,在不偏离本发明原理的条件下,本领域技术人员可以将本发明应用于其他应用场景。例如,车辆的某一车载设备或者非车辆的其他应用场景等。
此外,激励机构的具体构成形式只是一种示例性的描述,本领域技术人员可以根据实际情形对其进行灵活地变更,如可以调整三个磁性力的方向、将产生三个方向的磁性力的结构进行拆分(将激励质心拆分为两个并分置于两个不会发生干涉的腔室内)等。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。单数形式的术语“一个”、“这个”也可以包含复数形式。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,为了更好地说明本发明,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节,本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本发明同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的触控、PWM等未作详细描述,以便于凸显本发明的主旨。
参照图2至图6,图2示出发明一种实施例的车辆的交互表面的振动反馈装置的结构示意图一,图3示出发明一种实施例的车辆的交互表面的振动反馈装置的结构示意图二,图4示出发明一种实施例的车辆的交互表面的振动反馈装置中激励机构的结构示意图,图5示出发明一种实施例的车辆的交互表面的振动反馈装置中激励机构的剖视示意图,图6示出发明一种实施例的车辆的交互表面的振动反馈装置中激励机构的原理示意图。如图2至图6所示,车辆上配置有可进行人机交互的界面,界面配置有触控功能的交互表面1,交互表面在面向操作者的一侧(外表面)配置有多个触控点(未示出),如不同的触控点通常对应的是不同的功能。当操作者需要进行相关功能的交互操作时,则需要首先触摸/按压该功能相对应的触控点来触发该功能的实现进程。
振动反馈装置100主要包括作为基础部分的固定支架4、作为交互表面1的贴覆载体的活动部分2、使活动部分能够产生预期的活动的激励机构3,其中,固定支架4设置于PCB5上,活动部分和固定支架之间通过作为弹性部分的橡胶圈6连接。
在本示例中,橡胶圈的安装方式具体为:一方面,活动部分大致为长方形的板状结构,板状结构的下侧在对应于其四角的位置分别设置有止位紧固件21,橡胶圈套设于止位紧固件并沿其轴向被限制定为板状结构的下侧和止位紧固件的端部之间。另一方面,固定支架在对应于四个橡胶圈的位置分别设置有作为安装部位的环状结构41,环状结构围设出适配于橡胶圈的安装空间,橡胶圈沿其轴向靠近中部的位置容纳于安装空间内。
可以理解的是,上述安装方式只是一种示例性的描述,本领域技术人员可以根据实际情形对其进行变更和调整,如将每个橡胶圈变更为一组橡胶圈、将环状结构变换为具有腔室的结构等。
在一种可能的实施方式中,固定支架4上设置有两个导光区42,通常一个导光区对应交互表面的一个触控点,这样一来,在触控点有触控行为发生时,设置于PCB5上的光源(如LED)点亮,其发射的光线能够经导光区42到达触控点,从而通过光的形式标识出触控行为的发生。
设置于PCB5上的光源(如LED)点亮的过程具体为:PCB5在对应于每个触控点的位置还设置有压力检测器(未示出),当操作者触摸/按压触控点时,压力传感器“感知”(触控点处配置有力传导结构,压力传感器处配置有与力传导结构连接的变形结构,触控点处的微小受力经力传导结构传递至变形结构,变形结构因此发生形变。伴随着形变的发生,变形结构和压力传感器的距离因此发生改变,感知即达成)当前发生的触控行为。
此外,交互表面的下方通常设置有电容触控膜,电容触控膜能够与车辆的MCU通信。设置电容触控膜的主要作用是:当操作者的手指触摸/按压触控点时,电容触控膜会采集到电容值并将电容值传输至MCU,当操作者实施触控行为期间的电容值的变化量满足预设的范围(当行为属于操作者在触控点处实施触控行为时,电容值的变化量会有一个合理的范围限定)内的情形下,便可确定行为属于操作者的有效触控。需要特别说明的是,根据电容触控膜检测的电容值范围确定是否为有效触控行为以及范围如何确定等都属于已知的手段,如本领域技术人员根据实际需求直接采用现有的范围也可以根据实际需求做出适应性的调整。
这样一来,如果当前的行为为有效触控行为(通过电容触控膜采集的电容值的变化量确定),MCU便可根据压力传感器检测的压力信号控制相应的LED点亮,从而以不同的视觉效果标识当前发生触控行为的触控点。
在一种可能的实施方式中,激励机构3包括激励基体31和电磁铁部,在本示例中,激励基体为一个部分开放的壳体,壳体内形成有容纳空间311,电磁铁部设置于容纳空间内。电磁铁部包括大致设置于壳体底部中心的一个激励质心32,激励质心的顶部以及相邻的两个侧部分别配置有一个设置于壳体上的电磁铁单元,本示例中,电磁铁单元包含一个电磁铁33(电磁线圈),激励质心在每个电磁铁的相对侧还配置有一个弹性单元,本示例中,弹性单元包括一个弹性片34,弹性片大致呈V字型结构。V字型结构的弹性片的一端与激励质心相连,另一端与壳体的内壁相连。激励质心和每一组对应的电磁铁、弹性片构成一个激励单元。
事实上,在其中的一个电磁铁通电时,激励质心在三维空间内的某一矢量方向的移动是由三个弹性片发生变形合成的。而在三个弹片中,可以认为只有两个弹片产生的弹力足够对抗电磁铁通电的吸引力,并因此可以因此带来激励质心的回弹振动(第三个弹片的形变方向产生的弹力与该两个弹片产生的弹力不在同一个量级因此可以被忽略)。因此,更准确地说,应当是:激励质心和每一组对应的电磁铁、弹性片构成一个激励单元,且在其中的一个激励单元处于工作状态的情形下,至少有一个其他的激励单元的弹性片会对该激励单元的振动效果产生影响。在两个或者三个电磁铁均通电时,基于彼此的影响便可以产生更丰富的振动效果。
继续参照图6,如壳体为一个封装框架,三个电磁线圈固定在封装框架上并通过FPC连接到MCU。基于此,振动反馈装置的工作原理是:车辆的MCU通过三路PWM分别控制x、y、z三个方向(假设将对应于PWM1、PWM2和PWM2的磁性斥力方向分别称作x轴正向、y轴正向、z轴正向,x轴、y轴、z轴的正向/反向称为x方向、y方向、z方向)上的电磁铁的通电状态(通电或者不通电)/通电电流(大小、方向、时长等),以产生不同方向/强度的磁性力。三个方向的磁性力作用于激励质心(永磁体),引起激励质心在由x、y、z三个方向构成的三维空间内的某一矢量方向的移动。以磁性力为磁吸力为例,当x、y、z三个方向的移动引起的弹性片的弹力大于激励质心与电磁铁之间的磁吸力的情形下,激励质心便在弹力作用下发生回弹。示例性地,如可以使这一运动过程在5-10ms的时长内完成,便可带来较为友好的三维空间的振动反馈效果。
具体而言,振动反馈效果的实现过程为:由于激励机构是设置于活动部分的,因此激励机构产生的振动会传递到活动部分,由于活动部分和固定支架之间是通过作为弹性部件的、可以在多方向上发生形变的橡胶圈来连接的,因此,悬浮机构就可以相对固定支架快速产生与前述的振动相适应的往复位移,从而在设置于活动部分的上表面上产生与前述的振动相对应的振动反馈。具体而言,与图1中的弹簧相比,橡胶圈是在三维空间上的任意矢量上均可产生形变且沿任意矢量的弹性系数大致一致的弹性体,因此通过橡胶圈可有效地将激励机构合成的振动传递到交互表面。
作为一种示例性的效果,如图7示出发明一种实施例的车辆的交互表面的振动反馈装置中激励机构产生的三维振动波形图。事实上,由于三维空间的振动实质上是由三个方向的振动叠加而成,因此,可以通过调节激励机构的任意一个或者几个方向的振动曲线,来合成形式更丰富的三维振动波形图,从而构造出更为多样化的、对应于不同触感的振动反馈效果,以便使得本发明的振动反馈装置能够更自如或者更好地满足背景技术中提到的需要针对表面的同一触控点提供不同的振动反馈的要求。如可以针对不同的触控点配置不同的触感,针对同一个触控点配置有区别的多种触感。如在必要的情形下,还可以针对前述的不同的触感/多种触感的要求接受一定程度的个性化定制等。
并且,由于通过单一方向的振动反馈来呈现真实的触感并不准确,而通过合成的三维振动由于其具有多样化且可调节的特点,因此可以指望其给出的振动反馈对应的力学效果能够更准确地呈现出真实的触感,因此在能够应对需要针对表面的同一触控点提供不同的振动反馈的要求的前提下,谋求提升用户体验。
可以看出,在发明的交互表面的振动反馈装置中,通过激励机构中各个激励单元的配合,能够构造出更丰富的振动。在此基础上,通过在多个方向上具有弹性系数的弹性部分的配合,能够向交互表面提供更为丰富的振动反馈效果。同时,由于激励机构构造的振动波形可以调节,因此能够谋求提升用户体验。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激励装置,其特征在于,所述激励装置包括:
基础部分;
活动部分,其以可活动的方式设置于所述基础部分;以及
激励机构,其与所述活动部分连接;
其中,所述激励机构能够产生多个方向的磁性力,以便:
借助于所述多个方向的磁性力中的至少一部分,所述活动部分相对所述基础部分以与所述多个方向的磁性力中的至少一部分相对应的方式活动。
2.根据权利要求1所述的激励装置,其特征在于,所述激励机构包括至少一个激励单元,所述激励单元能够产生至少一个方向的磁性力。
3.根据权利要求2所述的激励装置,其特征在于,所述激励单元以可活动的方式设置于所述活动部分。
4.根据权利要求2所述的激励装置,其特征在于,所述至少一个激励单元中的至少一部分集成设置。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的激励装置,其特征在于,所述激励机构包括电磁铁部,所述电磁铁部包括:
激励质心;以及
电磁铁组件,其包括与所述至少一个激励单元对应的至少一个电磁铁单元;
其中,在对应于激励单元的电磁铁单元通电的情形下,激励质心和对应于激励单元的电磁铁单元之间产生对应于该激励单元的磁性力。
6.根据权利要求5所述的激励装置,其特征在于,所述激励机构包括:
激励基体,所述电磁铁部设置于所述激励基体;以及
弹性部,其设置于所述激励基体,以便:
在所述电磁铁部通电的情形下,所述激励基体基于所述电磁铁部产生的磁力和所述弹性部产生的弹力产生振动。
7.根据权利要求6所述的激励装置,其特征在于,所述弹性部包括与所述至少一个激励单元对应的至少一个弹性单元。
8.根据权利要求7所述的激励装置,其特征在于,沿所述激励单元产生的磁性力的方向观察,与该激励单元对应的所述电磁铁单元和所述弹性单元分别位于所述激励质心的两个相对侧,
其中,所述弹性单元与所述激励质心连接。
9.根据权利要求8所述的激励装置,其特征在于,所述弹性单元为允许在多个方向发生形变的结构。
10.根据权利要求9所述的激励装置,其特征在于,所述弹性单元为弹性片。
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