CN116266075A - 振动产生装置及振动产生方法 - Google Patents
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Abstract
课题在于,提供防止振动不恰当地变弱并且减小成本的“振动产生装置及振动产生方法”。解决手段在于,振动产生装置(1)的驱动信号输出部(20)在使振子振动时将单发驱动信号作为第1驱动信号输出,该单发驱动信号是向正侧上升且电压在正侧变化的单发的信号,而且是附加使振子或者与振子的振动联动地振动的振动对象物朝向第1方向移动的力的信号;其后,以使振子或者振动对象物向作为与第1方向相反的方向的第2方向的移动成为峰值的定时、与信号的上升的开始定时一致的方式,将单发驱动信号作为第2驱动信号输出,通过不在负侧移位的单发的信号,增大了振子或者振动对象物的振动的振幅。
Description
技术领域
本发明涉及振动产生装置及振动产生方法,尤其适合用于向促动器输出驱动信号来使其产生振动的振动产生装置及振动产生方法。
背景技术
以往,已知一种振动产生装置,在用户针对触摸面板进行触摸操作等用户与被接触体接触时,以向用户赋予振动触觉为目的,使被接触体振动。作为振动产生装置,有的向促动器输出驱动信号,使促动器的振子振动。另外,关于这种振动产生装置公开了各种技术。
例如在专利文献1中,关于从触觉控制微机160向促动器130输出再现开始信号(驱动信号)并使其产生振动的操作装置100(振动产生装置),公开了通过对促动器130的驱动定时进行控制来产生敏锐的振动触觉的技术。另外,例如在专利文献2中,关于从操作输入ECU10向驱动电路5输出控制信号并且从驱动电路5向压电元件4输出驱动信号而使其产生振动的操作输入装置1(振动产生装置),公开了通过切换以共振频率开启振动的控制信号与以共振频率以上的频率停止振动的控制信号,来减小切换开启/停止时的振动音的技术。
另外,例如在专利文献3中,关于从控制部18向促动器16输出驱动信号并使其产生振动的触觉呈现装置1(振动产生装置),公开了在与触摸操作相伴的负荷为一定以上时对促动器16进行驱动,由此呈现被接触体的状态的技术。另外,例如在专利文献4中,关于从CPU210经由驱动器IC260向LRA(线性谐振促动器(Linear Resonant Actuator))140输出驱动信号并使其产生振动的电子设备100(振动产生装置),公开了通过输出作为促动器的共振频率的正弦波且在正弦波的振幅的中心点以外使促动器的励振停止的驱动信号,来提供与操作相应的触觉的技术。另外,例如在专利文献5中,关于从CPU210经由驱动器IC260向LRA140输出驱动信号并使其产生振动的电子设备100(振动产生装置),公开了通过对驱动信号的波形进行控制,从而在装置的共振频率与加速度振幅相应地变化的情况下提供与操作相应的触觉的技术。
在先技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开2021-097004号公报
专利文献2:日本特开2016-170766号公报
专利文献3:日本特开2018-045407号公报
专利文献4:国际公布第2013/186849号
专利文献5:国际公布第2015/083283号
发明内容
发明所要解决的课题:
另外,在通过驱动信号产生振动的振动产生装置中,驱动信号的最简单的波形是如图10的标记A所示的以0[V]作为振动中心在正电位与负电位之间往返的正弦波。但是,在将驱动信号的波形设为这样的波形的情况下,在输出驱动信号的驱动电路中需要制作负电位,存在驱动电路的电路构成变得复杂而导致成本增加的问题。
为了解决该问题,以往对驱动信号赋予偏置来推高振动中心的电压,使得驱动信号的电压不低于0[V]。图10的标记B表示赋予偏置后的驱动信号的波形。但是在该情况下,驱动信号的电压的峰值上升,与此相伴需要追加专用的升压电路,还是存在导致成本增加的问题。
在解决这样的以往的问题点时,即使实现了减小成本,但由此引起振动产生装置所产生的振动不恰当地变弱,成为无法得到期望的振动的状态,因此本末倒置,当然要求不成为这样的状态。
本发明是为了解决这样的问题而作出的,其目的在于,关于产生与驱动信号相应的振动的振动产生装置,防止振动不恰当地变弱,并且减小成本。
用于解决课题的手段:
为了解决上述的课题,在本发明中,在使振子振动时,将单发驱动信号作为第1驱动信号输出,该单发驱动信号是向正侧上升且电压在正侧变化的单发的信号,而且是附加使振子或者与振子的振动联动地振动的振动对象物朝向第1方向移动的力的信号;其后,以使振子或者振动对象物向作为与第1方向相反的方向的第2方向的移动成为峰值的定时、与信号的上升的开始定时一致的方式,将单发驱动信号作为第2驱动信号输出。
发明效果:
根据如上构成的本发明,从驱动信号输出部输出的驱动信号是“向正侧上升且电压值在正侧变化的单发的信号”,因此在驱动电路中无需制作负电位,进而无需对驱动信号赋予偏置,能够减小成本。在此,在本发明中,从驱动信号输出部输出的驱动信号是单发的信号,因此例如在使促动器的振子或者与该振子的振动联动地振动的振动对象物振动时仅单发地输出1个驱动信号的情况、或者无规则地输出单发的驱动信号的情况下,设想无法得到足够强的振动。
另一方面,根据本发明,单发驱动信号是附加使振子或者振动对象物朝向第1方向移动的力的驱动信号。另外,在本发明中,在使振子或者振动对象物振动时,在输出了第1次单发驱动信号之后,以使振子或者振动对象物向作为与第1方向相反的方向的第2方向的移动成为峰值的定时、与信号的上升的开始定时一致的方式,输出第2次单发驱动信号。因此,在与振子或者振动对象物伴随着振动向第2方向的移动成为峰值的同时,弹性能量成为峰值,在开始向第1方向移动的定时,通过单发驱动信号附加使振子或者振动对象物向第1方向移动的力。由此,通过第2次单发驱动信号,能够有效地使振子或者振动对象物向第1方向的移动加速,能够防止振子或者振动对象物的振动不恰当地变弱。
即,根据本发明,能够防止振动产生装置所产生的振动不恰当地变弱,并且减小成本。
附图说明
图1是触摸屏及关联的部件的立体图。
图2是促动器的截面图。
图3是表示壳体、触摸屏及振子的关系的图。
图4是表示本发明的一个实施方式所涉及的振动产生装置的功能构成例的框图。
图5是表示单发驱动信号的波形的图。
图6是表示在输出了单发驱动信号时的单发驱动信号的电压、振子的位置及触摸屏的加速度的变迁的图。
图7是表示本发明的一个实施方式所涉及的振动产生装置的动作例的流程图。
图8是表示本发明的一个实施方式所涉及的振动产生装置的动作例的流程图。
图9是表示单发驱动信号的波形的其他例的图。
图10是用于说明以往的课题的图。
附图标记说明:
1振动产生装置
2触摸屏(振动对象物)
7 促动器
11 弹性部件
13 振子
20 驱动信号输出部
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明的一个实施方式。图1是从背面侧观察作为由本实施方式所涉及的振动产生装置1(图4)产生振动的对象的触摸屏2及其关联部件的立体图。触摸屏2是设置于车辆的中央仪表群(当然也可以是其他位置)的装置,具备液晶显示器或有机EL面板等显示面板、以及与该显示面板重叠配置的触摸传感器。触摸屏2具备在形成于正面的画面上显示影像的功能、以及检测向画面的触摸操作的功能。触摸屏2是供用户进行触摸操作的部件。
在车辆的中央仪表群安装有壳体3,对该壳体3安装有触摸屏2。图1是从壳体3拆卸了触摸屏2的状态。更具体而言,在触摸屏2的背面的四角处,设置有具有弹性的胶质推头(gum push)4,触摸屏2隔着该胶质推头4安装于壳体3。也就是说,触摸屏2隔着具有弹性的胶质推头4被支承于壳体3。
如图1所示,在触摸屏2的背面设置有4个振动单元5。振动单元5是在振动产生装置1的控制下使触摸屏2产生振动的装置。振动单元5具备箱状的壳体6,在该壳体6内具备作为振动的产生源的促动器7(图2)。
图2是促动器7的截面图。其中,图2的目的在于说明本实施方式所涉及的促动器7的原理,以适于说明的方式简化了构造并且变更了比例尺。如图2所示,促动器7具备被固定在振动单元5的壳体6(图1)上的基底部件8,在该基底部件8上安装有线圈9。壳体6被固定在触摸屏2的背面。在与基底部件8对置的位置设置有磁轭部件10。磁轭部件10隔着由弹簧构成的弹性部件11被支承于基底部件8。在磁轭部件10的底部的中央安装有磁体12。磁体12的前端侧的一部分插入至线圈9的内周。在磁体12的前端的顶部设置有磁轭部件10的一部分。
如果向线圈9输入了驱动信号,则在线圈9中产生洛伦兹力,隔着弹性部件511被支承在基底部件8上的磁轭部件10(以及被固定在磁轭部件10上的磁体12)振动。磁轭部件10及磁体12是一体地振动的部件,以下将其统称为“振子13”。如果振子13与驱动信号相应地振动,则振子13的振动传递至基底部件8及壳体6,进而基底部件8及壳体6的振动传递至触摸屏2而触摸屏2振动。也就是说,触摸屏2与振子13的振动联动地振动。另外,在本实施方式中,在基底部件8上安装有弹性部件11,振子13以能够振动的状态隔着弹性部件11被支承于基底部件8,触摸屏2与基底部件8一体地振动。触摸屏2相当于权利要求书中的“振动对象物”。
参照图1、2,在本实施方式中,将相对于触摸屏2的画面的法线方向(在从正面观察触摸屏2的画面时的进深方向)定义为“Z轴”。另外,将振子13未振动时的振子13的位置称为“基准位置”,将基准位置的前方(在从正面观察触摸屏2的画面时朝向近前的方向)定义为“Z轴正方向”,将基准位置的后方(在从正面观察触摸屏2的画面时朝向里侧的方向)定义为“Z轴负方向”。
振子13沿着Z轴振动。更具体而言,振子13反复进行如下动作而振动:朝向Z轴负方向移动,如果向Z轴负方向的移动成为峰值,则使移动的方向反转而开始朝向Z轴正方向移动,经过基准位置,移动到向Z轴正方向的移动成为峰值之处,使移动的方向反转而再次开始朝向Z轴负方向移动。
参照图2,在本实施方式中,在Z轴上定义了坐标值(以下称为“Z轴坐标值”)。关于Z轴坐标值,将基准位置的坐标值设为“0”,Z轴正方向侧为正值且越从基准位置远离则绝对值越大,Z轴负方向侧为负值且越从基准位置远离则绝对值越大。此外,在图2中,在表示Z轴坐标值的线段上记有刻度,记载了Z轴坐标值的具体值作为一例。
图3是示意性地表示壳体3、触摸屏2及振子13的关系的图。如图3所示,在本实施方式中,在壳体3上隔着具有弹性的胶质推头4支承有触摸屏2。相对于该触摸屏2隔着弹性部件11支承有振子13。振子13的振动经由弹性部件11传递至触摸屏2。触摸屏2隔着胶质推头4连接于壳体3,因此能够在壳体3上摆动。因此,如果振子13的振动传递至触摸屏2,则触摸屏2与其相应地在壳体3上振动。
图4是表示本实施方式所涉及的振动产生装置1的功能构成例的框图。如图4所示,振动产生装置1具备驱动信号输出部20,驱动信号输出部20具备控制部21和驱动电路22。上述功能模块20~22由硬件、DSP(数字信号处理器(Digital Signal Processor))、软件中的哪一种构成都可以。例如在由软件构成的情况下,上述功能模块20~22在实际上具备计算机的CPU、RAM、ROM等而构成,通过RAM、ROM、硬盘或者半导体存储器等记录介质中存储的程序动作而实现。
本实施方式所涉及的振动产生装置1具有如下功能:在由用户以规定的方式对触摸屏2进行了触摸操作(接触操作)时,使触摸屏2振动来向用户赋予振动触觉。以下,以与触摸操作相应地使触摸屏2振动时的处理为中心,说明振动产生装置1的动作。
在触摸屏2设置有对触摸屏2的各部进行控制的触摸屏控制单元23(图4)。触摸屏控制单元23如果检测出在形成于触摸屏2的正面的画面上进行了按压的强度(以下称为“按压强度”)为一定以上的触摸操作,则向振动产生装置1的控制部21输出表示画面中的触摸操作的位置(例如,在画面上扩展的坐标系的坐标值)及触摸操作的按压强度的触摸操作信号Ix。
控制部21如果输入了触摸操作信号Ix,则对触摸操作的位置及按压强度进行识别,判断是否以振动产生方式进行了触摸操作。在本实施方式中,控制部21判断规定的条件(以下称为“振动产生条件”)是否成立,在成立的情况下,判定为以振动产生方式进行了触摸操作,在不成立的情况下,判定为未以振动产生方式进行触摸操作。在本实施方式中,振动产生条件是如下条件:触摸操作的位置属于“画面内的特定的区域”,而且按压强度为阈值以上。此外,画面内的特定的区域既可以是固定的,也可以与画面上显示的影像的显示内容相应地动态变化。此外,振动产生条件的内容不限于本实施方式中例示的内容。作为一例,振动产生条件也可以与触摸操作的位置无关,而是按压强度为阈值以上。
在判定为以振动产生方式进行了触摸操作的情况下,控制部21执行以下的处理。即,向驱动电路22输出特定控制信号Sc。特定控制信号Sc是使驱动电路22输出单发驱动信号Sd(后述)的控制信号。以下,将在判定为以振动产生方式进行了触摸操作之后控制部21第1次输出的特定控制信号Sc,特别称为“第1次特定控制信号Sc-1”。
驱动电路22如果从控制部21输入了第1次特定控制信号Sc-1,则将单发驱动信号Sd作为驱动信号向全部振动单元5的促动器7输出。也就是说,驱动电路22与单发驱动信号Sd的波形相应地向各促动器7的线圈9通电。以下,将驱动电路22与第1次特定控制信号Sc-1相应地输出的单发驱动信号Sd,特别称为“第1次单发驱动信号Sd-1”。第1次单发驱动信号Sd-1相当于权利要求书中的“第1驱动信号”。
图5是表示单发驱动信号Sd的波形的图。此外,由实线表示的部分是单发驱动信号Sd的波形,由虚线表示的部分不构成单发驱动信号Sd。在图5中,横轴表示时间的经过,纵轴表示电压。另外,在图5中,直线L1表示0[V]。如图5所示,单发驱动信号Sd的波形是初始相位为0°的正弦波的半周期(π弧度)量的波形。像这样,单发驱动信号Sd是向正侧上升且电压在正侧变化的单发的信号,具有如下特征:(1)从0[V]向正侧上升,(2)不成为负电位,(3)为单发的信号。
控制部21在输出了第1次特定控制信号Sc-1之后,在从开始输出第1次特定控制信号Sc-1的定时(=第1次单发驱动信号Sd-1的上升的定时)经过了时间J1后的定时,将特定控制信号Sc向驱动电路22输出。以下,将接着第1次特定控制信号Sc-1由控制部21输出的特定控制信号Sc称为“第2次特定控制信号Sc-2”。关于时间J1是怎样的值以及时间J1的意义后述。
驱动电路22如果从控制部21输入了第2次特定控制信号Sc-2,则将单发驱动信号Sd作为驱动信号向振动单元5的促动器7输出。也就是说,驱动电路22与单发驱动信号Sd的波形相应地向线圈9通电。以下,将驱动电路22与第2次特定控制信号Sc-2相应地输出的单发驱动信号Sd,特别称为“第2次单发驱动信号Sd-2”。第2次单发驱动信号Sd-2相当于权利要求书中的“第2驱动信号”。
以下,将驱动电路22在控制部21的控制下输出驱动信号的情况,表现为“驱动信号输出部20输出驱动信号”。例如,将控制部21向驱动电路22输出第1次特定控制信号Sc-1而驱动电路22与此相应地输出第1次单发驱动信号Sd-1的情况,表现为“驱动信号输出部20输出第1次单发驱动信号Sd-1”。另外,例如,将控制部21向驱动电路22输出第2次特定控制信号Sc-2而驱动电路22与此相应地输出第2次单发驱动信号Sd-2的情况,表现为“驱动信号输出部20输出第2次单发驱动信号Sd-2”。
另外,以下有时将从第1次单发驱动信号Sd-1的输出的开始定时经过了时间J1后的定时,简称为“从输出第1次单发驱动信号Sd-1起经过了时间J1的定时”。
以下,关于振动产生装置1执行以上的处理的意义,与时间J1的内容一起进行说明。图6(A)是在以时间的经过作为横轴的坐标上表示驱动信号输出部20仅输出了1次单发驱动信号Sd时的单发驱动信号Sd的电压的变迁、振子13的位置的Z轴坐标值(=从基准位置的位移)的变迁、以及触摸屏2的加速度的变迁各自的曲线的图。
在图6(A)中,标记GD的曲线图表示单发驱动信号Sd的电压的变迁。关于曲线图GD,坐标的纵轴表示电压,直线L1表示0[V]。另外,关于曲线图GD,比直线L1靠图中的上侧表示正电位,比直线L1靠图中的下侧表示负电位。曲线图GD是按照时间经过对单发驱动信号Sd的电压进行标绘的曲线图。
在图6(A)中,标记GS的曲线图表示振子13的位置的Z轴坐标值的变迁。关于曲线图GS,坐标的纵轴表示Z轴坐标值,直线L1表示Z轴坐标值“0”。另外,关于曲线图GS,比直线L1靠图中的上侧表示Z轴正方向,比直线L1靠图中的下侧表示Z轴负方向。曲线图GS是按照时间经过对振子13的位置的Z轴坐标值进行标绘的曲线图。
在图6(A)中,标记GT的曲线图表示触摸屏2的加速度的变迁。关于曲线图GT,坐标的纵轴表示加速度,直线L1表示0[m/s2]。另外,关于曲线图GT,比直线L1靠图中的上侧表示正的加速度,比直线L1靠图中的下侧表示负的加速度。曲线图GT是按照经过时间对触摸屏2的加速度进行标绘的曲线图。
参照图6(A),如果驱动信号输出部20向促动器7输出单发驱动信号Sd,则单发驱动信号Sd的电压如曲线图GD所示,在定时T0开始上升,在定时T1达到峰值,在定时T2成为0[V],以后持续0[V]的状态。如曲线图GS所示,与单发驱动信号Sd的输出相应地,振子13开始朝向Z轴负方向移动。像这样,在本实施方式中,单发驱动信号Sd附加使振子13朝向Z轴负方向移动的力。也就是说,如果在振子13未振动的状态下向促动器7输入了单发驱动信号Sd,则产生使振子13首次朝向Z轴负方向移动的洛伦兹力。Z轴负方向相当于权利要求书中的“第1方向”,Z轴正方向相当于权利要求书中的“第2方向”。
如曲线图GS所示,振子13在定时T0开始向Z轴负方向移动,在定时T2向Z轴负方向的移动达到峰值并停止。此外在图6(A)(以及后述的图6(B))中,单发驱动信号Sd成为0[V]的定时与振子13向Z轴负方向的移动成为峰值的定时一致,但这些定时也可以错开。
定时T2时的振子13的位置的Z轴坐标值是负值,定时T2时的振子13的位置是比基准位置靠Z轴负方向侧的位置。在定时T2之后,振子13利用弹性部件11中积蓄的弹性能量开始朝向Z轴正方向移动,经过基准位置,在定时T3向Z轴正方向的移动达到峰值并停止。定时T3时的振子13的位置的Z轴坐标值是正值,定时T3时的振子13的位置是比基准位置靠Z轴正方向侧的位置。如曲线图GS所示,在定时T3以后,振子13利用弹性部件11的弹性能量沿着Z轴振动。此时,不施加对弹性部件11的振动有贡献的外力,因此弹性部件11的振动的振幅逐渐变小。根据图6(A)的曲线图GT所示的触摸屏2的加速度的变迁可知,触摸屏2与振子13的振动相一致地振动。
在以下的说明中,关于振子13的振动,将向Z轴负方向的移动的峰值称为“Z轴负侧峰值”。在图6(A)中,振子13在定时T2达到Z轴负侧峰值。另外,将向Z轴正方向的移动的峰值称为“Z轴正侧峰值”。在图6(B)中,振子13在定时T3达到Z轴正侧峰值。
接下来,说明驱动信号输出部20将第1次单发驱动信号Sd-1向促动器7输出并在经过时间J1后将第2次单发驱动信号Sd-2向促动器7输出的情况下的振子13及触摸屏2的振动。该动作是本实施方式所涉及的驱动信号输出部20的动作。
图6(B)是在与图6(A)相同的坐标上表示单发驱动信号Sd(第1次单发驱动信号Sd-1及第2次单发驱动信号Sd-2)的电压的变迁、振子13的位置的Z轴坐标值的变迁、以及触摸屏2的加速度的变迁的图。与图6(A)同样,标记GD表示单发驱动信号Sd的电压的变迁,标记GS表示振子13的位置的Z轴坐标值的变迁,标记GT表示触摸屏2的加速度的变迁。
如图6(B)所示,与第1次单发驱动信号Sd-1相应地,振子13在定时T0开始朝向Z轴负方向移动,在定时T2向Z轴负方向的移动达到峰值,并暂时停止。在定时T2,振子13改变移动的方向,开始朝向Z轴正方向移动,在定时T3向Z轴正方向的移动达到峰值,并暂时停止。至此的状况与图6(A)的状况相同。
如图6(B)所示,在本实施方式中,驱动信号输出部20在定时T3开始输出第2次单发驱动信号Sd-2。更具体而言,驱动信号输出部20以使振子13向Z轴正方向的移动成为峰值的定时T3与第2次单发驱动信号Sd-2的上升的开始定时一致的方式,将第2次单发驱动信号Sd-2向促动器7输出。此外,在本实施方式中,以使输出第1次单发驱动信号Sd-1后的第1次Z轴正侧峰值的定时与第2次单发驱动信号Sd-2的上升的开始定时一致的方式,基于事先的测试或模拟预先决定了时间J1。也就是说,如果驱动信号输出部20在输出了第1次单发驱动信号Sd-1后,在从输出的开始定时起经过了时间J1之后输出第2次单发驱动信号Sd-2,则第1次Z轴正侧峰值的定时与第2次单发驱动信号Sd-2的上升的开始定时一致。如图6(B)所示,定时T0与定时T1之间的期间是时间J1。
其结果,与不输出第2次单发驱动信号Sd-2的情况相比,振子13的振动的振幅大幅增大。例如参照图6(A),在不输出第2次单发驱动信号Sd-2的情况下,在定时T3之后的定时T4,首次到达Z轴负侧峰值。该定时T4时的Z轴坐标值是“-10”。另一方面,参照图6(B),在输出第2次单发驱动信号Sd-2的情况下,在定时T3之后的定时T5,首次到达Z轴负侧峰值。该定时T5时的Z轴坐标值是“-25”。像这样,在定时T3之后首次到达的Z轴负侧峰值处,输出第2次单发驱动信号Sd-2的情况下的振动的振幅成为不输出第2次单发驱动信号Sd-2的情况下的振动的振幅的2.5倍左右的大小。
通过在定时T3输入第2次单发驱动信号Sd-2,振子13的振动的振幅大幅增大,其理由如下。即,定时T3是振子13向Z轴正方向的移动成为峰值的定时。在这样的定时,振子13的与振动相伴的向Z轴正方向的移动停止,并且对振子13进行支承的弹性部件11的弹性能量成为峰值。另外,通过在这样的定时开始输出附加使振子13朝向Z轴负方向移动的力的单发驱动信号Sd(第2次单发驱动信号Sd-2),振子13向Z轴负方向的移动有效地加速。
根据本实施方式的构成,起到了以下的效果。即,从驱动信号输出部20输出的驱动信号是“向正侧上升且电压值在正侧变化的单发的信号”,具有如下特征:(1)从0[V]向正侧上升,(2)不成为负电位,(3)为单发的信号。因此,在驱动电路22中无需制作负电位,进而无需对驱动信号赋予偏置,能够减小成本。在此,在本实施方式中,从驱动信号输出部20输出的驱动信号是单发的信号,因此设想例如在使促动器7的振子13振动时仅单发地输出1个驱动信号的情况、或者无规则地输出单发的驱动信号的情况下,无法得到足够强的振动。
另一方面,根据本实施方式,单发驱动信号Sd是附加使振子13朝向Z轴负方向(第1方向)移动的力的驱动信号。另外,在本实施方式中,在使振子13振动时,在输出第1次单发驱动信号Sd-1之后,以使振子13向作为与Z轴负方向相反的方向的Z轴正方向的移动成为峰值的定时、与信号的上升的开始定时一致的方式,输出第2次单发驱动信号Sd-2。因此,在振子13的与振动相伴的向Z轴正方向的移动成为峰值的同时,弹性能量成为峰值,在开始向Z轴负方向移动的定时,通过第2次单发驱动信号Sd-2能够附加使振子13向Z轴负方向移动的力。由此,通过第2次单发驱动信号Sd-2,能够有效地使振子13向Z轴负方向的移动加速,能够防止振子13的振动不恰当地变弱。
即,根据本实施方式,能够防止振动产生装置1所产生的振动不恰当地变弱,并且减小成本。
接下来,使用流程图说明本实施方式所涉及的振动产生装置1所进行的振动产生方法。图7是表示振动产生装置1的动作的概要的流程图。如图7所示,振动产生装置1的驱动信号输出部20将单发驱动信号Sd作为第1驱动信号输出,该单发驱动信号Sd是向正侧上升且电压在正侧变化的单发的信号,而且是附加使振子13(在后述的变形例中,是与振子13的振动联动地振动的触摸屏2(振动对象物))朝向Z轴负方向(第1方向)移动的力的信号(步骤SA1)。振动产生装置1的驱动信号输出部20以使振子13(在后述的变形例中,是与振子13的振动联动地振动的触摸屏2(振动对象物))向作为与Z轴负方向相反的方向的Z轴正方向(第2方向)的移动成为峰值的定时、与信号的上升的开始定时一致的方式,将单发驱动信号Sd作为第2驱动信号输出(步骤SA2)。
图8是表示振动产生装置1的详细动作的流程图。如图8所示,控制部21输入触摸操作信号Ix(步骤SB1)。接下来,控制部21判断是否以振动产生方式进行了触摸操作(步骤SB2)。在未以振动产生方式进行触摸操作的情况下(步骤SB2:否),处理结束。在以振动产生方式进行了触摸操作的情况下(步骤SB2:是),控制部21将第1次特定控制信号Sc-1向驱动电路22输出(步骤SB3)。与第1次特定控制信号Sc-1相应地,驱动电路22输出第1次单发驱动信号Sd-1(步骤SB4)。
进而,控制部21在从第1次特定控制信号Sc-1的输出的开始定时经过了时间J1之后,将第2次特定控制信号Sc-2向驱动电路22输出(步骤SB5)。与第2次特定控制信号Sc-2相应地,驱动电路22输出第2次单发驱动信号Sd-2(步骤SB6)。
<第1变形例>
接下来说明第1变形例。在上述实施方式中,单发驱动信号Sd的波形是初始相位为0°的正弦波的半周期(π弧度)量的波形。关于这点,单发驱动信号Sd也可以如图9(A)所示,是向正侧上升且不向负侧变化的三角波。在该情况下,驱动信号输出部20以使定时T3与由三角波构成的第2次单发驱动信号Sd-2的上升的开始定时一致的方式,将第2次单发驱动信号Sd-2向促动器7输出。该构成也能够起到与上述实施方式中说明的效果同样的效果。
另外,也可以如图9(B)所示,是向正侧上升且不向负侧变化的脉冲波。在该情况下,驱动信号输出部20以使定时T3与由脉冲波构成的第2次单发驱动信号Sd-2的上升的开始定时一致的方式,将第2次单发驱动信号Sd-2向促动器7输出。该构成也能够起到与上述实施方式中说明的效果同样的效果。
<第2变形例>
接下来说明第2变形例。在上述实施方式中,驱动信号输出部20以使振子13向Z轴正方向的移动成为峰值的定时(在图6(B)中为定时T3)与第2次单发驱动信号Sd-2的上升的开始定时一致的方式,输出第2次单发驱动信号Sd-2。关于这点,驱动信号输出部20也可以构成为:以使触摸屏2(振动对象物)向Z轴正方向的移动成为峰值的定时与第2次单发驱动信号Sd-2的上升的开始定时一致的方式,输出第2次单发驱动信号Sd-2。
根据该构成,在触摸屏2向Z轴正方向的移动成为峰值的定时,输出第2次单发驱动信号Sd-2,能够有效地增大触摸屏2的振动的振幅。
<第3变形例>
接下来说明第3变形例。在上述实施方式中,时间J1是基于事先的测试或模拟而预先决定的,驱动信号输出部20在输出第1次单发驱动信号Sd-1之后,在经过了预定的时间J1后的定时输出第2次单发驱动信号Sd-2。关于这点,也可以设为以下的构成。即,设置对振子13(在第2变形例的情况下为触摸屏2)的振动的状态进行检测的规定的传感器。该规定的传感器例如是对振子13的加速度进行检测的传感器、或对振子13的Z轴坐标值进行检测的传感器。另外也可以构成为:在驱动信号输出部20输出了第1次单发驱动信号Sd-1之后,基于传感器的检测值,对振子13向Z轴正方向的移动成为峰值的定时进行检测或者预测,并在检测或者预测出的定时输出第2次单发驱动信号Sd-2。
<第4变形例>
接下来说明第4变形例。在上述实施方式中,驱动信号输出部20在输出了第1次单发驱动信号Sd-1之后,仅在振子13向Z轴正方向的移动“首次”成为峰值的定时输出第2次单发驱动信号Sd-2。关于这点,驱动信号输出部20也可以构成为以与上述实施方式不同的方式输出第1次单发驱动信号Sd-1以后的单发驱动信号Sd。例如也可以构成为,在振子13向Z轴正方向的移动第2次及其以后成为峰值的定时,驱动信号输出部20输出单发驱动信号Sd,另外,也可以构成为在两次以上的定时输出单发驱动信号Sd。在以上的构成中,与仅输出第1次单发驱动信号Sd-1的情况相比,也能够有效地增大振子13的振动的振幅。
以上说明了本发明的实施方式,但上述实施方式(包括变形例)不过是用于实施本发明的具体的一例,并不由此对本发明的技术范围进行限定性的解释。即,本发明在不脱离其主旨或者其主要的特征的情况下能够以各种形式实施。
例如,在上述实施方式中,振动产生装置1使设置于车辆的触摸屏2产生振动,但振动产生装置1产生振动的对象也可以不是设置于车辆的部件,另外也可以是触摸屏2以外的种类的部件。
另外,例如促动器7的具体的构造或方式不限于上述实施方式所例示的构造或方式。即,只要与驱动信号相应地使振子13振动即可。
另外,在实施方式中,振子13构成为相对于触摸屏2的画面在法线方向(沿着Z轴的方向)上振动。关于这点,振子13(以及与振子联动的振动对象物)振动的方向不限于本实施方式中例示的方向。例如,振子13也可以构成为在与触摸屏2的画面平行的方向(作为一例为左右方向或上下方向)上振动。
Claims (8)
1.一种振动产生装置,能够向促动器输出驱动信号,所述促动器与输入的驱动信号相应地使由弹性部件支承的振子振动,其特征在于,所述振动产生装置具备:
驱动信号输出部,向所述促动器输出驱动信号,
所述驱动信号输出部在使所述振子振动时将单发驱动信号作为第1驱动信号输出,该单发驱动信号是向正侧上升且电压在正侧变化的单发的信号,而且是附加使所述振子或者与所述振子的振动联动地振动的振动对象物朝向第1方向移动的力的信号;其后,以使所述振子或者所述振动对象物向作为与所述第1方向相反的方向的第2方向的移动成为峰值的定时、与信号的上升的开始定时一致的方式,将所述单发驱动信号作为第2驱动信号输出。
2.如权利要求1所述的振动产生装置,其特征在于,
所述驱动信号输出部在输出了所述第1驱动信号之后,以使所述振子或者所述振动对象物的振动的振幅首次成为峰值的定时、与信号的上升的开始定时一致的方式,输出所述第2驱动信号。
3.如权利要求2所述的振动产生装置,其特征在于,
所述单发驱动信号是初始相位为0°的正弦波的半周期量的波、三角波或者脉冲波。
4.如权利要求3所述的振动产生装置,其特征在于,
在基底部件上安装有所述弹性部件,所述振子以能够振动的状态隔着所述弹性部件被支承于所述基底部件,
所述振动对象物是与所述基底部件一体地振动且供用户进行触摸操作的部件。
5.如权利要求2所述的振动产生装置,其特征在于,
在基底部件上安装有所述弹性部件,所述振子以能够振动的状态隔着所述弹性部件被支承于所述基底部件,
所述振动对象物是与所述基底部件一体地振动且供用户进行触摸操作的部件。
6.如权利要求1所述的振动产生装置,其特征在于,
所述单发驱动信号是初始相位为0°的正弦波的半周期量的波、三角波或者脉冲波。
7.如权利要求6所述的振动产生装置,其特征在于,
在基底部件上安装有所述弹性部件,所述振子以能够振动的状态隔着所述弹性部件被支承于所述基底部件,
所述振动对象物是与所述基底部件一体地振动且供用户进行触摸操作的部件。
8.一种振动产生方法,是能够向促动器输出驱动信号的振动产生装置进行的振动产生方法,所述促动器与输入的驱动信号相应地使由弹性部件支承的振子振动,其特征在于,所述振动产生方法包括:
所述振动产生装置的驱动信号输出部将单发驱动信号作为第1驱动信号输出,该单发驱动信号是向正侧上升且电压在正侧变化的单发的信号,而且是附加使所述振子或者与所述振子的振动联动地振动的振动对象物朝向第1方向移动的力的信号的步骤;以及
所述振动产生装置的所述驱动信号输出部以使所述振子或者所述振动对象物向作为与所述第1方向相反的方向的第2方向的移动成为峰值的定时、与信号的上升的开始定时一致的方式,将所述单发驱动信号作为第2驱动信号输出的步骤。
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