[發明專利]用于控制觸覺致動器的設備及方法

有效

• 申請號: 201310525220.1
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103793050B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 馬亞諾·加爾加;戴維·埃爾南德斯;布蘭東·貝克漢姆
• 申請（專利權）人: 德州儀器公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

本發明揭示一種用于控制觸覺致動器(114)的設備和方法。在一個實施例中，觸覺致動器控制器(102)包含驅動器輸入放大器(104)、致動器反饋放大器(106)、致動器驅動器(108)和增益控制器(110)。所述致動器驅動器(108)經配置以基于所述輸入放大器(104)的輸出與所述致動器反饋放大器(106)的輸出的差而驅動觸覺致動器(114)。所述增益控制器(110)經配置以確定用于起始所述觸覺致動器(114)的運動的提升間隔，所述提升間隔是基于超過所述觸覺致動器(114)產生的反電動勢BEMF電壓的提升閾值BEMF電壓值。所述增益控制器(110)還經配置以在所述提升間隔期間在所述輸入放大器(104)和所述反饋放大器(106)中施加提升增益。所述提升增益高于在所述提升間隔之后施加的增益以維持所述觸覺致動器(114)的運動。

技術領域

本申請涉及觸覺致動器，且更具體地來說涉及用于控制觸覺致動器的設備及方法。

背景技術

為改進可操作性，許多電子裝置采用觸覺技術或觸覺反饋。觸覺技術經由用戶的觸摸感測而向裝置的用戶提供信息。因此，觸覺技術可采用經由觸摸感測到的各種刺激，例如振動、壓力、溫度等。振動(例如，周期性運動)通常用于提供觸覺反饋。舉例來說，裝置可在用戶觸摸觸摸屏的控制區域時或在觸發警報條件時即刻振動。

線性諧振致動器(LRA)和離心旋轉質量(ERM)致動器是用于提供振動反饋的兩種類型的觸覺致動器。ERM致動器包含具有附接到轉子軸的離心(偏心)質量的電動馬達(例如，電刷式DC馬達)。當激活時，ERM致動器產生二維振動效果。LRA包含附接到彈簧的質量，和在所述質量附近的線圈。將線圈通電導致質量線性移動從而在一個維度上產生振動。觸覺系統采用耦合到觸覺致動器的驅動器或控制電路以在觸覺致動器中引發運動。

發明內容

本文揭示用于控制觸覺致動器的操作的設備和方法。在一個實施例中，一種觸覺致動器控制器包含驅動器輸入放大器、致動器反饋放大器、致動器驅動器和增益控制器。致動器驅動器經配置以基于輸入放大器的輸出與致動器反饋放大器的輸出的差而驅動觸覺致動器。增益控制器經配置以確定用于起始觸覺致動器的運動的提升間隔，所述提升間隔是基于超過觸覺致動器產生的反電動勢(BEMF)電壓的提升閾值BEMF電壓值。增益控制器還經配置以在提升間隔期間在輸入放大器和反饋放大器中施加提升增益。所述提升增益高于在提升間隔之后施加的增益以維持觸覺致動器的運動。

在另一實施例中，一種用于驅動觸覺致動器的方法包含識別提升間隔，其中觸覺致動器產生的反電動勢(BEMF)電壓小于提升閾值BEMF電壓值，以供起始觸覺致動器的運動。在提升間隔期間，將輸入提升增益施加到驅動器輸入信號，且將反饋提升增益施加到觸覺致動器產生的BEMF電壓。在提升間隔終止時，將減小的輸入增益施加到驅動器輸入信號，且將減小的反饋增益施加到觸覺致動器產生的BEMF電壓。輸入提升增益超過減小的輸入增益，且反饋提升增益超過減小的反饋增益。

在又一實施例中，一種觸知反饋系統包含經配置以控制觸覺致動器的運動的致動器控制器。致動器控制器包含輸入放大器、反饋放大器、致動器驅動器和放大器增益控制器。放大器增益控制器耦合到輸入放大器和反饋放大器，且經配置以控制輸入放大器和反饋放大器的增益。增益控制器進一步經配置以確定用于停止觸覺致動器的運動的制動結束間隔。制動結束間隔是基于超過觸覺致動器產生的反電動勢(BEMF)電壓的制動結束閾值BEMF電壓值。增益控制器進一步經配置以在制動結束間隔期間在輸入放大器和反饋放大器中施加制動結束增益。所述制動結束增益低于在制動結束間隔之前在輸入放大器和反饋放大器中施加的增益。

附圖說明

針對本發明的示范性實施例的詳細描述，現將參看附圖，其中：

圖1展示觸知反饋系統的實例的框圖；

圖2展示施加到由致動器控制器產生的致動器驅動信號的提升增益和對應的觸覺致動器運動的實例；