[发明专利]智能线性谐振执行器控制

说明书

发明背景

本申请得益于于2011年3月9日提交的临时申请S.N.61/450,824的优先权。

本发明涉及生成触觉效果。

触觉是指触摸的感觉。在电子装置中，触觉涉及向用户提供触摸感官反馈。纳入触觉的电子装置可包括手机、PDA、游戏机等。用户通过用户界面（诸如，触摸屏）与电子装置交互；然而，在没有一些类型的反馈的情况下，用户通常不知道用户的所需功能是否是否或是否由电子装置执行。因此，电子装置可以振动触觉感知（例如，“模拟点击”）的形式生成音频或触觉反馈以提醒用户电子装置的性能。换句话说，触觉反馈使用户知道电子装置是怎么回事。在游戏电子装置中，例如，触觉可提供根据游戏互动的感官刺激。

触觉反馈可通过机电系统生成。电气系统产生驱动信号，该驱动信号随后将造成机械系统产生触觉效果。例如，纳入移动质量块的执行器可用于生成触觉效果。线性谐振执行器（LRA）为一种此类执行器的实例，其中移动质量块为弹簧加载。关于利用LRA的优化和高效触觉生成，弹簧加载质量块应以其机械谐振频率驱动，该机械谐振频率为弹簧加载质量块的固有振动频率。另外，触觉效果的“量”可由执行器驱动信号的振幅控制。

BEMF（反电动势）可用于以机械谐振频率和所需振幅来优化地编程驱动信号。BEMF为电信号，该电信号通过永久磁体（其具有质量块）相对于固定线缠绕线圈的移动而感应成电机的电连接。由于质量块将以固有谐振频率振动，所以感应的BEMF信号也将以这个谐振频率传播。

在一些常规系统中，单独线圈用于捕获BEMF。BEMF线圈（并非是质量块励磁的驱动线圈的部分）捕获质量块所产生的BEMF。然而，这些系统需要额外的指定部件，诸如特别地用于捕获BEMF的BEMF线圈，其导致更大的电子装置。一些其它常规系统使用断续的驱动信号来捕获BEMF信号。这些系统的驱动信号在预定时间停止，所以在这些时间中不存在应用于电机的电流。然后，BEMF在那些预定时间从驱动信号线圈可捕获。因此，应用驱动信号和测量BEMF信号之间存在恒定开关。恒定开关导致更少的能量应用于机械系统，从而降低整体触觉效果的质量。预定时间也限制了驱动电子设备可容忍的频率的范围。

因此，发明人认识到现有领域对自适应触觉效果生成的需求，自适应触觉效果生成在无额外部件的需要的情况下以连续驱动信号应用可捕获BEMF信号。

附图简述

图1（a）为根据本发明的一个实施例的智能LRA驱动系统的简化框图。

图1（b）为根据本发明的一个实施例的电磁电机的简化图。

图1（c）为根据本发明的一个实施例的电机的电气模型。

图2为根据本发明的一个实施例的生成触觉效果的简化工艺流程方法。

图3为根据本发明的一个实施例的BEMF监测器的简化框图。

图4为根据本发明的一个实施例的BEMF监测器的简化电路。

图5为根据本发明的一个实施例的BEMF监测器的简化电路。

图6为根据本发明的一个实施例的BEMF监测器的简化电路。

图7为根据本发明的一个实施例的BEMF监测器的简化电路。

图8示出了时序图。

图9（a）示出了时序图。

图9（b）示出了时序图。

图10示出了时序图。

图11（a）为根据本发明的一个实施例的双模驱动器的简化电路图。

图11（b）为根据本发明的一个实施例的双模驱动器的简化电路图。

图11（c）为根据本发明的一个实施例的双模驱动器的简化电路图。

图12为根据本发明的一个实施例的双模驱动器的简化电路图。

图13示出了时序图。

图14为根据本发明的一个实施例的智能LRA驱动器输入系统的简化图。

图15示出了根据本发明的实施例的驱动信号波形。

图16示出了根据本发明的实施例的驱动信号波形。

图17示出了根据本发明的实施例的驱动信号波形。

图18为根据本发明的一个实施例的智能LRA驱动系统的简化框图。

图19（a）为根据本发明的另一个实施例的LRA驱动系统的简化框图。

图19（b）和（c）为示出具有和不具有分流电容器的LRA驱动系统的AC传递功能的图。

图20为根据本发明的另一个实施例的BEMF监测器系统的简化框图。

图21示出了根据本发明的一个实施例的方法。

具体实施方式