Návrh, analýza a aplikace řízení aktuátoru hmatové zpětné vazby a systému snímání tlaku pro dotykové vstupní zařízení v automobilu

Bc. Miroslav SVOBODA

Master's thesis

Design, analysis and application of haptic feedback actuator control and force sensing circuitry for an automotive touch input device

Abstract:

In this diploma work written in English, the electric part of an actuator for haptic feedback has been calculated, simulated and subsequently designed. Furthermore, control and measurement circuits were simulated and a printed circuit board was then designed. This software has been developed for this hardware. The actuator is a type of voice coil, where the voltage is induced with a press of a button. This voltage is measured and then amplified. Based on this value, which is received by the processor's A/D converter, the H-bridge is controlled and switches so quickly that the actuator emits a vibration, which is then transmitted to the user via the touchpad. In the last chapter, attention was paid mainly to the software, but also to the subsequent interaction with the hardware and the mechanical part of the actuator and their debugging. Improvements have also been proposed to the development of new version of the haptic demonstrator.

Abstract:

V této diplomové práci psané v angličtině byla spočítána, nasimulována a následně navržena elektrická část aktuátoru pro hmatovou zpětnou vazbu. Dále byly odsimulovány řídící a měřící obvody a následně byla navrhnuta deska plošných spojů. Na tento hardware byl vyhotoven software. Aktuátor je typu voice coil. Při stisku tlačítka se v cívce indukuje napětí, které je změřeno a následně zesíleno. Na základě této hodnoty, která se dostane na A/D převodník procesoru, je řízen H-můstek a je spínán tak rychle, že aktuátor vydává vibraci. Tato vibrace je následně předána uživateli přes dotykovou plochu. V poslední kapitole byla věnována pozornost především softwaru a následné interakci s hardwarem a mechanickou částí aktuátoru. Byla navržena vylepšení pro vývoj další verze haptického demonstrátoru.

Keywords

Voice coil actuator, H-bridge, finite element simulation, haptic feedback, tactile, perception, measuring circuitry, static part, moving part, equivalent circuit, force feedback

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 5. 2018

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jan Mráz, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Electrical Engineering

Master programme / field:
Electrical Engineering and Informatics / Electrical Engineering in Transport and Automotive Electronics