触觉呈现装置制造方法及图纸

提供一种能够使表面快速变形的触觉呈现装置。触觉呈现装置包括基材、弹性层和流体输送装置。基材形成第一空间并包括第一通孔。弹性层覆盖基材的包括第一通孔的表面。流体输送装置经由第一通孔在弹性层与基材之间注入流体。通过从流体输送装置注入流体以使弹性层与基材之间的第二空间的内部压力高于第一空间的内部压力，而使弹性层膨胀，并且通过停止驱动流体输送装置，注入第二空间中的流体被经由第二通孔排放到第二空间的外部。

Tactile presentation device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】触觉呈现装置
本技术涉及一种用于向用户呈现触觉反馈的触觉呈现装置。
技术介绍
例如，在虚拟现实
中，除了视觉信息和听觉信息之外，还尝试向目标呈现触觉反馈。作为向用户呈现触觉刺激的装置，提出了一种使用气压的装置。专利文献1描述了一种结构，其中可通过气泵膨胀的管安装在方向盘的环形部分的圆周的周围。管的中空部通过孔口划分为多个腔室。多个腔室通过可膨胀的连接盖连接，从而能够使空气在相邻的腔室之间彼此流入/流出。气泵连接到管的一端，并将空气注入管的中空部。真空泵连接到管的另一端，以从管的中空部吸出空气。当注入空气时，最靠近气泵的腔室中的压力增加。然后，腔室中的压力增加并且布置在相邻腔室上的连接盖膨胀。因此，腔室与相邻腔室连通，能够使空气流动，并且空气进入相邻腔室。这样，通过将空气注入管中，腔室从气泵的近侧到远侧依次膨胀。在所有腔室都充满空气之后，停止空气注入并且开始通过真空泵进行空气抽吸。因此，所有腔室都收缩。通过重复膨胀和收缩，为握住环部的驾驶者提供物体在手的表面上移动的触摸感。专利文献2描述了一种结构，该结构为移动终端提供了视觉触觉用户界面面板。构成视觉触觉用户界面面板的一部分的透明片布置在具有平坦表面和触摸面板功能的显示面板上。在视觉触觉用户界面面板中，透明片通过使用能够排出和吸入流体的泵来膨胀和收缩，并且触摸操作表面在气压的作用下变形为具有圆顶形状的凸形。通过使触摸操作表面变形为凸形，能够以视觉和触觉模式向用户传达信息。引文列表专利文献专利文献1：日本专利申请公开No.2016-68755专利文献2：日本专利申请公开No.2009-64357
技术实现思路
技术问题在专利文献1所述的结构中，通过使连接盖膨胀来向驾驶者提供触觉刺激。在专利文献1描述的结构中，腔室的内部压力增加，空气流入腔室和连接盖之间的空间，并且连接盖膨胀。因此，为了使连接盖膨胀，首先需要增加腔室的内部压力，并且需要花费时间来使连接盖膨胀。鉴于上述情况而做出本技术，本技术的目的是提供一种能够使表面快速变形的触觉呈现装置。问题的解决为了实现该目的，根据本技术的触觉呈现装置包括基材、弹性层和流体输送装置。基材形成第一空间并具有第一通孔。弹性层覆盖基材的包括第一通孔的表面。流体输送装置经由第一通孔在弹性层与基材之间注入流体。通过流体输送装置注入流体来使弹性层与基材之间的第二空间的内部压力高于第一空间的内部压力，从而弹性层膨胀，并且通过停止流体输送装置的驱动，注入第二空间的流体经由第二通孔排放至第二空间的外部。通过这样的构造，通过将流体注入第二空间而使弹性层膨胀，并且通过弹性层试图恢复为原始形状的弹力而经由第二通孔排放注入到第二空间中的空气。通过弹性层的这种膨胀和收缩，可以将任何触觉反馈呈现给用户与弹性层接触的身体部位。弹性层可以形成为能够与用户的身体部位接触，并且基材被弹性层覆盖的区域可以相对于身体部位具有凸面。由于布置有基材的弹性层的区域具有凸面，所以与将弹性层布置在平坦表面上并且注入流体以使弹性层膨胀的情况相比，可以以较低的流体流量使弹性层变形。因此，弹性层可以在短时间内膨胀或收缩，可以呈现各种触觉反馈。基材被弹性层覆盖的区域可以具有凸形曲面。弹性层可以具有包括长度方向的形状，并且弹性层可以被布置为使得其长度方向与凸形曲面的曲面方向一致。因此，与布置弹性层的短边方向与曲面方向一致相比，通过布置弹性层的长度方向与基材主体的曲面方向一致，快速将流体注入第二空间并从第二空间排出。当停止流体输送装置的驱动时，第二空间的体积可以为零。根据该结构，可以以较低的流体流量快速增加第二空间中的内部压力，并且弹性层可以在短时间内膨胀。流体输送装置可以包括排气阀，该排气阀将第二空间中的流体排放到第一空间。根据该结构，除了第二通孔之外，第二空间中的流体还可以从排气阀排放到第二空间的外部，提高了通气效率。根据该结构，可以快速地执行弹性层的收缩。第二通孔可以布置在基材中，弹性层可以覆盖基材的包括第一通孔和第二通孔的表面。根据该结构，经由第二通孔将注入第二空间的流体排放到第一空间。第二通孔可以布置在弹性层中。根据该结构，将注入第二空间的流体排放到触觉呈现装置的外部。基材可以包括多个第一通孔，可以对于每个第一通孔布置流体输送装置，并且可以对于每个第一通孔布置弹性层。根据该结构，可以布置多个区域，每个区域包括单独地膨胀和收缩的弹性层。呈现各种触觉反馈成为可能。形成在弹性层和基材之间的第二空间可以分为多个区域，流体可以通过该多个区域相互移动。根据该结构，与不将第二空间划分为多个区域的情况相比，可以呈现不同的触觉反馈。弹性层可以具有不同的局部厚度。根据该结构，与具有均匀厚度的弹性层相比，可以使弹性层的膨胀形状不同。弹性层可以在表面上具有突起。根据该结构，与没有突起的情况相比，可以呈现不同的触觉反馈。突起可以布置在由基材的弹性层覆盖的部分区域中。根据该结构，与没有提供突起的情况相比，可以呈现不同的触觉反馈。可以进一步包括布置在基材和弹性层之间的内包装材料。根据该结构，与不使用内包装材料的情况相比，可以向用户呈现不同的触摸感觉。可以进一步包括布置在弹性层的与布置有基材的一侧相反侧的表面上的外包装材料。根据该结构，与不使用外包装材料的情况相比，可以向用户呈现不同的触摸感觉。弹性层可以布置在用户抓握的抓握单元上。根据该结构，可以向用户的手呈现各种触觉反馈。可以进一步包括具有第三空间的外装单元，并且基材可以在第三空间中与外装单元的内壁表面一起形成第一空间。因此，可以提供一种触觉呈现装置，该触觉呈现装置在其内部包括通过流体输送装置而变形的弹性层。通过将身体部位插入第三空间，弹性层的膨胀和收缩允许向与弹性层接触的身体部位呈现各种触觉反馈。专利技术的有益效果如上所述，根据本技术，通过使触觉呈现装置的表面变形，可以呈现各种触觉反馈。附图说明[图1]图1是根据实施例的控制器的外观图。[图2]图2是根据第一实施例的构成控制器的一部分的基材主体的示意图。[图3]图3是第一实施例中的控制器的截面图和局部俯视图。[图4]图4是根据第一实施例的构成控制器中包括的表面变形装置的一部分的弹性层和双面粘合片的分解透视图。[图5]图5是第一实施例中的控制器的截面图，并且示出了在基材主体和弹性层之间注入空气的状态。[图6]图6是第一实施例中的控制器的局部俯视图和局部侧视图，并且示出了在基材主体和弹性层之间注入空气的状态。[图7]图7是根据第一实施例的构成表面变形装置的一部分的气泵的局部示意图。[图8]图8是示出构成控制器的一部分的控制装置的功能配置示例的框本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触觉呈现装置，包括：/n基材，其形成第一空间并且具有第一通孔；/n弹性层，其覆盖所述基材的包括所述第一通孔的表面；及/n流体输送装置，其经由所述第一通孔在所述弹性层与所述基材之间注入流体，其中，/n通过所述流体输送装置注入所述流体来使所述弹性层与所述基材之间的第二空间的内部压力高于所述第一空间的内部压力，从而所述弹性层膨胀，并且通过停止所述流体输送装置的驱动，注入所述第二空间的流体经由第二通孔排放至所述第二空间的外部。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170831 JP 2017-1667621.一种触觉呈现装置，包括：
基材，其形成第一空间并且具有第一通孔；
弹性层，其覆盖所述基材的包括所述第一通孔的表面；及
流体输送装置，其经由所述第一通孔在所述弹性层与所述基材之间注入流体，其中，
通过所述流体输送装置注入所述流体来使所述弹性层与所述基材之间的第二空间的内部压力高于所述第一空间的内部压力，从而所述弹性层膨胀，并且通过停止所述流体输送装置的驱动，注入所述第二空间的流体经由第二通孔排放至所述第二空间的外部。


2.根据权利要求1所述的触觉呈现装置，其中，
所述弹性层形成为能够与用户的身体部位接触，及
所述基材被所述弹性层覆盖的区域相对于所述身体部位具有凸面。


3.根据权利要求2所述的触觉呈现装置，其中，
所述基材被所述弹性层覆盖的区域具有凸形曲面。


4.根据权利要求3所述的触觉呈现装置，其中，
所述弹性层具有包括长度方向的形状，及
所述弹性层被布置为使得其长度方向与所述凸形曲面的曲面方向一致。


5.根据权利要求4所述的触觉呈现装置，其中，
当停止所述流体输送装置的驱动时，所述第二空间的体积能够为零。


6.根据权利要求5所述的触觉呈现装置，其中，
所述流体输送装置包括排气阀，该排气阀将所述第二空间中的流体排放到所述第一空间。


7.根据权利要求6所述的触觉呈现装置，其中，
所述第二通孔布置在所述基材中，及
所述弹性层覆盖所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：川口裕人，安倍浩信，铃木洋志，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP