JP2020507223A - 圧電素子を評価および駆動制御するためのドライバ回路、触覚フィードバックを有するボタン、およびその動作方法 - Google Patents
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Abstract
Description
−圧電素子によって惹起された電圧変化を記録するステップ、
−圧電素子によって誘導された電圧が上昇または低下すると、電圧を印加することによって圧電素子をアクティブにするステップ。
−素子が信号ポートに接続されているか否かを確認するステップ、
−信号ポートに接続されている回路構成要素の容量はどれ程の大きさであるかを確認するステップ、および/または
−信号ポートに接続されている回路構成要素の共振周波数はどれ程の高さであるかを確認するステップ。
ADC A/D変換器
C コンデンサ
D 頂部
D1,D2 第1、第2のダイオード
DAC D/A変換器
E1,E2 第1、第2の電極
EL 電極層
GK 基体
GND グラウンド
H 圧電素子の総ストローク
H1,H2 第1、第2の部分ストローク
HB ハーフブリッジ
K コンデンサ
K1,K2,K3 第1、第2、第3のノード
K4,K5 第4、第5のノード
KOMP 比較器
L コイル
OPAMP 演算増幅器
PB 圧電素子
R 抵抗器
SP 信号ポート
SW 変圧器
T1,T2 第1、第2のトランジスタ、
TS ドライバ回路
Claims (20)
- ドライバ回路であって、
第1の端子および第2の端子を備えた信号ポートと、
第1のノードおよび第2のノードと、
反転入力側、非反転入力側および出力側を備えた比較器と、
反転入力側、非反転入力側および出力側を備えた演算増幅器と、
を有し、
前記第1の端子は、前記演算増幅器の前記反転入力側に電気的に接続されており、
前記第2の端子は、前記比較器の前記非反転入力側に電気的に接続されており、
前記比較器の前記反転入力側は、前記演算増幅器の前記出力側に電気的に接続されており、
前記第1のノードは、前記演算増幅器の出力側に電気的に接続されており、
前記比較器の前記反転入力側は、前記演算増幅器の前記反転入力側に電気的に接続されており、
前記第2のノードは、前記演算増幅器の前記非反転入力側に電気的に接続されている、
ドライバ回路。 - ハーフブリッジと、
第3のノード、第4のノードおよび第5のノードと、
第1のトランジスタおよび第2のトランジスタと、
第1のダイオードおよび第2のダイオードと、
コンデンサと、
を有し、
前記ハーフブリッジは、前記第1の端子、前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ、前記比較器の前記出力側、前記第4のノードおよび前記第5のノードに電気的に接続されており、
前記第1のダイオードは、前記第1の端子および前記コンデンサに電気的に接続されており、
前記第2のダイオードは、前記第1の端子に電気的に接続されており、
前記第1のトランジスタは、前記第1の端子および前記第3のノードに電気的に接続されており、
前記第2のトランジスタは、前記第1の端子および前記第3の端子に電気的に接続されている、
請求項1記載のドライバ回路。 - さらに、
マイクロコントローラ、A/D変換器、D/A変換器、変圧器および圧電素子を有しており、
前記第1のノードは、前記A/D変換器を介して、前記マイクロコントローラに電気的に接続されており、
前記第2のノードは、前記D/A変換器を介して、前記マイクロコントローラに電気的に接続されており、
前記第4のノードは、前記マイクロコントローラに電気的に接続されており、
前記第5のノードは、前記マイクロコントローラに電気的に接続されており、
前記第3のノードは、前記変圧器を介して、給電端子に電気的に接続されており、
前記信号ポートは、前記圧電素子に電気的に接続されている、
請求項2記載のドライバ回路。 - 前記圧電素子は、触覚フィードバックを有するスイッチの一部であり、
前記圧電素子に印加された電圧を評価することによって、ボタンに対する圧力を記録することができ、
前記触覚フィードバックを、前記圧電素子に電圧を印加することによって形成することができる、および/または前記マイクロコントローラの1つまたは複数の出力側を切り替えることができる、請求項3記載のドライバ回路。 - さらに、前記信号ポートと前記比較器との間の分圧器および/または前記信号ポートと前記演算増幅器との間の分圧器を有している、請求項1から4までのいずれか1項記載のドライバ回路。
- 前記信号ポートにおける電圧は、スイッチングレギュレータによって調整可能である、請求項1から5までのいずれか1項記載のドライバ回路。
- 前記比較器は、フィードバックを備えていない演算増幅器によって実現されている、請求項1から6までのいずれ1項記載のドライバ回路。
- 前記比較器は、調整可能なヒステリシスを有するように実現されている、請求項1から7までのいずれか1項記載のドライバ回路。
- 少なくとも1つの演算増幅器の電圧供給は、シリーズレギュレータによって実現されている、請求項1から8までのいずれか1項記載のドライバ回路。
- 前記信号ポートに印加された前記電圧を前記演算増幅器に供給する際に介する高抵抗の分圧器をさらに有している、請求1から9までのいずれか1項記載のドライバ回路。
- 前記信号ポートは、スイッチングレギュレータを介して、前記比較器によって駆動制御され、所定の電圧が供給される、請求項1から10までのいずれか1項記載のドライバ回路。
- 前記第1の端子に電気的に接続されているコイルをさらに有している、請求項1から11までのいずれか1項記載のドライバ回路。
- 前記信号ポートは、マイクロコントローラの1つまたは複数のディジタル入力側のトリガによってアクティブにすることができる、請求項1から12までのいずれか1項記載のドライバ回路。
- 前記トリガは、タッチセンサによって行うことができる、請求項13記載のドライバ回路。
- 前記比較器の前記反転入力側と前記演算増幅器の前記反転入力との間の抵抗性素子と、
前記抵抗性素子に並列に、かつ前記比較器の前記反転入力側と前記演算増幅器の前記反転入力との間に接続されている、抵抗性素子および容量性素子から成る直列回路と、
を有している、請求項1から14までのいずれか1項記載のドライバ回路。 - 触覚フィードバックを有するボタンであって、
圧電素子およびドライバ回路を有し、
前記ドライバ回路は、前記圧電素子によって惹起された電圧変化を記録し、前記ボタンが押圧および/または解放された際に、前記圧電素子に電圧を印加するために設けられている、ボタン。 - 触覚フィードバックを有するボタンを動作させるための方法において、
圧電素子によって惹起された電圧変化を記録するステップと、
前記圧電素子によって誘導された電圧が上昇または低下すると、電圧を印加することによって前記圧電素子をアクティブにするステップと、
を有している、方法。 - エネルギの一部を、前記アクティブ化の際に回収する、請求項17記載の方法。
- 前記電圧変化の前記記録は、電気的な素子における電圧の時間的な変化の評価を含む、請求項17または18記載の方法。
- マイクロコントローラによるドライバ回路を初期化するステップをさらに有し、
該初期化の際に、
素子が信号ポートに接続されているか否か、
信号ポートに接続されている回路構成要素の容量はどれ程の大きさであるか、および/または、
信号ポートに接続されている回路構成要素の共振周波数はどれ程の高さであるか、
を確認する、請求項17から19までのいずれか1項記載の方法。
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