通過(guò)可編程多樣化振動(dòng)模式實(shí)現無(wú)與倫比操作體驗的觸覺(jué)反饋解決方案

借助振動(dòng)傳遞信息的觸覺(jué)技術(shù)正日益受到人們的關(guān)注，并越來(lái)越多地被運用于顯示觸摸屏。在智能手機觸摸屏上，振動(dòng)表示有通知和收到消息，而觸覺(jué)反饋技術(shù)主要用于產(chǎn)生振動(dòng)以及實(shí)現“點(diǎn)擊”的效果。通過(guò)振動(dòng)傳遞的信息不需要用肉眼查看，并且還越來(lái)越多地被應用到智能手機以外的各種設備中，為用戶(hù)提供獨特的操作體驗。這項技術(shù)也為視力障礙人士提供了一些有用的功能。觸覺(jué)反饋技術(shù)需要為每個(gè)應用量身定制不同的振動(dòng)效果，因此產(chǎn)生這些振動(dòng)的執行器便起到了重要作用。尤其是一種采用壓電執行器的方法正備受矚目。

商業(yè)/觸覺(jué)設備在車(chē)載應用中的市場(chǎng)預測

引自富士凱美萊株式會(huì )社總研的《車(chē)載電裝設備&元件總調查 2019 上冊》

●    在觸摸屏上產(chǎn)生振動(dòng)的觸覺(jué)反饋相關(guān)技術(shù)問(wèn)題 

●    覆蓋全人類(lèi)手指觸覺(jué)范圍的壓電執行器解決方案 

PowerHap/輕型移動(dòng)設備的使用圖示

在觸摸屏上產(chǎn)生振動(dòng)的觸覺(jué)反饋相關(guān)技術(shù)問(wèn)題

在觸覺(jué)技術(shù)也稱(chēng)為觸覺(jué)反饋，正在被廣泛的用于各種領(lǐng)域，如移動(dòng)產(chǎn)品、家用電器、車(chē)載產(chǎn)品、ATM（自動(dòng)柜員機）和工業(yè)設備等。

關(guān)于這項技術(shù)的應用還在不斷地發(fā)展，特別是在顯示觸摸屏方面。例如，在最新的智能手機或平板電腦觸摸屏上出現的按鈕圖標中，振動(dòng)反饋會(huì )隨著(zhù)按壓的力度而產(chǎn)生變化。在車(chē)載顯示屏中，駕駛員在駕駛期間不必看屏幕，借助振動(dòng)反饋即可操作觸摸屏，此項功能也受到了許多關(guān)注，因為這對于安全駕駛將大有益處。

觸覺(jué)設備的車(chē)載應用預計將進(jìn)一步增長(cháng)，包括在顯示屏中的應用。

控制振動(dòng)模式的執行器需要更加精密和多樣化才能實(shí)現這些不同的振動(dòng)反饋模式。它們需要快速響應振動(dòng)，并能夠靈活控制振動(dòng)的強弱和精細的振幅。此外，每種應用還需要采用合適的處理技術(shù)來(lái)定制振動(dòng)，以滿(mǎn)足廣泛的應用需求，而減小尺寸/厚度也是執行器的基本要求。

使用壓電元件^*1 的壓電執行器均能滿(mǎn)足這些設計需求，因此其作為下一代觸覺(jué)執行器正越來(lái)越受到關(guān)注。它們外形小巧，響應時(shí)間極短，并擁有靈活的振動(dòng)特性。相比之下，過(guò)去觸覺(jué)振動(dòng)技術(shù)主要采用的偏心馬達^*2 和線(xiàn)性馬達^*3 則尺寸大，功耗高，響應時(shí)間慢。TDK 提供一個(gè)專(zhuān)用于觸覺(jué)反饋壓電執行器產(chǎn)品線(xiàn)，其包含兩種系列類(lèi)型。

PowerHap /重型車(chē)載顯示器的使用圖示

覆蓋全人類(lèi)手指觸覺(jué)范圍的壓電執行器解決方案

第一個(gè)系列是能夠產(chǎn)生目前全世界最高水平的力^*4 的壓電執行器，它將顛覆在智能手機和平板電腦上機械按鈕設計。例如，在智能手機游戲中，通過(guò)該執行器，您可以使用振動(dòng)來(lái)表現各種角色的動(dòng)作（如，攻擊、命令、升級），享受新奇的操作感覺(jué)。由于車(chē)載顯示器比智能手機重，因而在過(guò)去需要大量執行器才能產(chǎn)生振動(dòng)，但通過(guò)該系列壓電執行器，可用最少的執行器來(lái)產(chǎn)生振動(dòng)。因此，該壓電執行器的應用范圍包括輕型移動(dòng)設備和重型工業(yè)設備/車(chē)載顯示器，其產(chǎn)品系列的名稱(chēng)為 PowerHap?。

由于車(chē)載顯示器較重，因此過(guò)去需要使用大量的執行器才能產(chǎn)生振動(dòng)。PowerHap 能夠產(chǎn)生極大的力，并將振動(dòng)方向從縱向改為橫向，因此可使用最少數量的執行器產(chǎn)生振動(dòng)。

第二個(gè)系列是厚度約為 0.35 mm 的壓電執行器，這是目前世界上最薄的執行器之一。該系列的卓越性能在需要更纖薄外形和更低功耗的觸摸屏應用中的表現尤為突出，如智能手機和平板電腦的顯示屏、汽車(chē)導航系統、觸摸板和游戲控制器。此外，因為振幅大小和間隔可以自由改變，它們可以表現多種振動(dòng)模式；它們還可以表達您想要的感覺(jué)，比如“粗糙的觸感”和“點(diǎn)擊的感覺(jué)”，該產(chǎn)品系列的名稱(chēng)為 PiezoHapt?。

PiezoHapt/智能手機的使用圖示

用于智能手機觸摸屏的PiezoHapt。它可以在觸摸屏上表達比如“粗糙的觸感”和“點(diǎn)擊的感覺(jué)”等感覺(jué)。

這是一塊觸摸板，可以像使用鼠標一樣用手指在面板上追蹤傳感器。在車(chē)載應用中，它已經(jīng)安裝在變速桿附近，用于操作汽車(chē)音響和汽車(chē)導航系統。手指觸摸時(shí)，觸摸板會(huì )振動(dòng)。這使駕駛員可以專(zhuān)心駕駛，持續關(guān)注路況。

通過(guò) PowerHap 和 PiezoHapt 這兩種壓電執行器，TDK可提供覆蓋全人類(lèi)手指觸覺(jué)范圍的觸覺(jué)反饋解決方案，并加強人機界面 (HMI) 的觸覺(jué)體驗。

PiezoHapt /車(chē)載應用程序使用圖示

術(shù)語(yǔ)

1. 壓電元件：晶體和特定類(lèi)型的陶瓷在受到外部壓力時(shí)，會(huì )根據應變產(chǎn)生電壓。這種現象稱(chēng)為壓電效應。壓電元件是指利用這種壓電效應來(lái)提取電信號或者通過(guò)施加電壓來(lái)產(chǎn)生振動(dòng)的電子元件。

2. 偏心馬達：一種利用軸和偏心轉子來(lái)產(chǎn)生振動(dòng)的馬達。

3. 線(xiàn)性馬達：一種利用通過(guò)彈簧線(xiàn)圈與磁鐵之間的線(xiàn)性諧振而上下振動(dòng)的振動(dòng)器。

4. 力：壓電執行器所能產(chǎn)生的最大力。

壓電執行器 PowerHap? 和 PiezoHapt?

TDK 的 PowerHap 和 PiezoHapt 觸覺(jué)產(chǎn)品線(xiàn)中包含各種各樣的壓電執行器，可適用于各種應用。有關(guān)詳細信息，請訪(fǎng)問(wèn) PowerHap 和 PiezoHapt 的相應產(chǎn)品中心網(wǎng)站。