Terugkoppeling met HAPTIC Reactor

Sterke trillingskracht voor beter gevoel 

Alps Alpine heeft onlangs de HAPTIC Reactor Heavy Type uitgebracht voor krachtige trillingen voor aanrakingsfeedback. Deze tril-motor is bedoeld voor de automobielmarkt waar alles al trilt door hobbels in de weg. Sterkere trillingen maken dan het onderscheid voor een betere terugkoppeling van aanraakbediening om zo de veiligheid te verbeteren.

Aanraakgevoelige bediening neemt toe in de automobielmarkt waarbij traditionele bedieningselementen met schakelaars worden vervangen door touchscreens. Daarbij gaat men zelfs verder dan autonavigatie en de autoradio. Naar verwacht zal dan ook het gebruik van aanraakbediening blijven groeien, niet alleen als ontwerpoverweging, maar ook met het oog op de gebruikersinterface en gebruikerservaring van bijvoorbeeld de airconditioning en andere verwarming- en ventilatiebediening via een display, evenals in de integratie van geavanceerde rijhulpsystemen en infotainmentsystemen in de auto.

Door de vele mogelijkheden zijn ondertussen de besturing van airco en verwarming alsmede de infotainmentsystemen complexer geworden wat geleid heeft tot diverse problemen. Er hebben zich bijvoorbeeld meerdere ongevallen voorgedaan waarbij de oorzaak lag bij de bestuurder die bezig was met de aanraakbedieningen en zich niet op de weg concentreerde. Niet weten of de invoer succesvol is, werd daarbij als belangrijkste oorzaak opgegeven.
Om problemen met aanraakbediening aan te pakken, worden geluid, licht en andere soorten feedback toegevoegd aan de aanraakbedieningen. Er is momenteel een groeiende vraag naar trillingsfeedback, die meer intuïtieve controle mogelijk maakt en geen verschuiving van de blik vereist. De technologie wordt beschouwd als een middel om tijdens het rijden meer geruststelling en veiligheid te bieden. Voorbeelden hiervan zien we ook bij de integratie van trilmotoren in de waarschuwingssystemen van de auto – inclusief waarschuwingen voor het verlaten van de rijstrook en waarschuwingen voor de nabijheid van andere voertuigen die de bestuurder waarschuwen voor mogelijke botsingen. Trilmotoren in het stuur of de bestuurdersstoel leveren daarbij een extra attenties op die niet met een licht- of geluidsignaal te behalen zijn.

Zware werk
Al langere tijd levert Alps Alpine een HAPTIC Reactor die op grote schaal gebruikt wordt in gaming- en virtual reality-apparatuur. Om op de marktbehoeften in te spelen, heeft Alps Alpine een nieuw HAPTIC Reactor-model ontwikkeld. Het gaat hier om een zwaarder type die een excitatiekracht van 15 G (bij 100 g) produceert. Dit is een factor vijf meer dan het bestaande Alps-Alpine-product.
Het exemplaar waar het om gaat is de HAPTIC Reactor Heavy Type (afbeelding 1), bedoeld voor installatie achter het voorpaneel van autonavigatieapparatuur of andere systemen (afbeelding 2). Eerdere vibratieapparaten waren hiervoor minder geschikt. Zij waren bijvoorbeeld niet geschikt om het vermogen te genereren dat nodig is om een zwaar voorwerp (ongeveer 600 g…1 kg), zoals een display, te laten trillen. Alps Alpine heeft het HAPTIC Reactor Heavy Type ontwikkeld om dit probleem aan te pakken. Door een andere interne structuur te gebruiken dan het bestaande Hybrid Tough Type en slechts één resonantiefrequentie, bereikt het Heavy Type een excitatiekracht van 15 G bij een frequentie van 130 Hz. Dit ondanks de compacte afmetingen van 33 × 23 × 13 mm (B × D × H) en met behoud van de typische HAPTIC Reactor-kenmerken van horizontale resonantie, die gemakkelijker met de vingertoppen waarneembaar is. Hierbij heeft hij een hoge reactiesnelheid wat prettig is bij kortstondige aanraking van het bedieningselement. De lage ingangsspanning van 7 V betekent dat er geen boosterschakeling nodig is, hetgeen bijdraagt aan meer vrijheid bij het ontwerp van het eindproduct (afbeelding 3).
Dit zwaardere type heeft een bevestigingslipje en een aansluitconnector voor meer installatiegemak. De specificaties maken een eenvoudige montage mogelijk, niet alleen achter displays, maar ook in de voertuigcabine, zoals in het stuur, in de stoelen en in de deurbekleding. Voor het apparaat worden diverse driver-IC geleverd door o.a. Cirrus Logic, Dongwoon Anatech en Dialog Semiconductor. Hiermee zijn specifieke trillingspatronen te genereren die overeenkomen met specifieke omstandigheden en vereisten.

Geen excentriek
De HAPTIC Reactor bestaat niet uit een motor met daarop een excentrisch geplaatst gewicht, maar uit een gewichtje dat door een elektromagneet heen en weer geslingerd wordt. Dit levert allereerst een veel hogere reactiesnelheid op. Er hoeft immers niet eerst een motor op toeren gebracht te worden. Daar komt bij dat HAPTIC Reactor geen last heeft van lagers die te snel slijten door de rare belasting van de draaiende as door het excentrisch geplaatste gewichtje. Er zitten immers geen draaiende onderdelen in.

Kenmerken

• Compact formaat en sterke trillingskracht voor grotere betrouwbaarheid van aanraakinvoer in de auto
• 15 G excitatiekracht bij lage frequentie (130 Hz) ondanks compacte afmetingen en lage spanning
• Horizontaal resonantietype voor een goede waarneming van trillingen met de vingers
• Bevestigingslipje en kabelboomconnector voor eenvoudige montage en aansluiting

Belangrijkste toepassingen

• Controle feedback voor diverse automotive besturingsapparatuur
• Waarschuwingssystemen voor tijdens het rijden
• Controle feedback voor grote displays op geldautomaten, kaartautomaten, enz.