[发明专利]具有增加LRA带宽的触觉系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年12月13日申请的美国临时专利申请序列号No.61／736,912的优先权，以及2013年3月15日申请的美国临时专利申请序列号No.61／790,190的优先权。上述两个临时申请的内容在此被合并参考。

技术领域

实施例一般涉及产生触觉效果的系统，并且尤其涉及使用线性谐振致动器产生触觉效果的系统。

背景技术

便携／移动电子设备，诸如移动电话、、智能电话、照相手机、相机、个人数字助理（“PDA”)等，通常包括提醒用户相对于设备产生的特定事项的输出机构。例如，手机通常包括用于可听见地通知用户来电事件的扬声器。该可听见信号可包括特定铃声、乐曲、声效等。另外，手机可包括用于可视地通知用户来电的显示屏。

在一些移动设备中，动态反馈(如活动或阻力反馈)和域触觉反馈(例如振动、纹理和热量)也被提供给用户，更一殷统称为“触觉反馈”和“触觉”。触觉反馈可提供加强且简化用户界面的提示。尤其地，振动效果或振动触觉效果，可用于给电子设备的用户提供提示以提醒用户特定事件，或提供逼真(realistic)反馈以在仿真或虚拟环境中创建更强的沉浸感。为了产生振动效果，许多设备使用一些类型的致动器/电机或触觉输出装置。用于此目的的已知致动器包括线性谐振致动器。

发明内容

一个实施例是在具有共振频率的线性谐振致动器(“LRA”’)上产生触觉效果的方法。所述方法包括接收用于触觉效果的触觉效果信号，其中所述触觉效果包括与该LRA偏共振的期望频率。所述方法还包括在所述期望频率处产生第一正弦波并在所述期望频率处或其附近产生第二正弦波。该方法进一步包括组合所述第一正弦波和第二正弦波以产生驱动信号。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的触觉使能系统的模块图。

图2示出描述根据本发明一个实施例处理触觉效果的频率参数的图。

图3示出根据本发明一个实施例使用载波的复杂波形图。

图4示出根据本发明一个实施例的缩放积的复杂波形图。

图5a-5d描述根据本发明一个实施例使用缩放积(scaled product)的不同波形。

图6是当使用根据本发明一个实施例的LRA产生触觉效果时图1所示系统功能的流程图。

图7示出根据本发明一个实施例的LRA在共振频率处初始地产生触觉效果的示例图，和LRA产生具有增强范围／带宽的触觉效果的图。

具体实施方式

一个实施例是使用线性谐振致动器(“LRA”)产生效果的系统。实施例组合多个信号以在偏共振频率处驱动LRA而增加LRA的带宽。

—种类型的LRA可使用可移动质量块、永磁体、音圈和弹簧来产生振动。音圈产生与永磁体相互作用的磁场，使其移动来伸缩与其附连的弹簧。驱动信号需要变换电流的方向(如交流“Ac”信号)并产生磁场来使永磁体随着弹簧来回振荡。移动质量块附连至磁体，且质量块的来回移动产生振动。另—种类型的LRA包括两个或更多层具有附加质量块的压电陶瓷，使得当压电弯曲时，质量块以线性／摆动的方式移动。包括以振荡信号驱动的振动电机的其他类型的LRA也可被用于其中所公开的实施例。

AC驱动信号能够具有频率和振幅。振幅越高，为给定频率输出的振动越大。但是，驱动信号的频率能够是重要因子。LRA具有所述输入信号以其操作的共振频率，以便最大化所产生的振动。当输入信号频率移动太远离共振频率，振动性能明显减弱。因而，大多触觉设备在产生触觉效果时应用LRA共振频率处的驱动信号。多数用于产生触觉效果的LRA具有150-200Hz范围内的共振频率。

与现有使用LRA的触觉系统相反，由本发明实施所产生触觉效果的类型，需要增加的LRA范围／带宽(在其共振频率之外)是有效的。尤其地，图1是根据本发明一个实施例的触觉使能系统10的模块图。系统10包括触摸感应表面11或安装在壳15内其他类型的用户界面。系统10还包括使用无线(如蓝牙)或有线通信路径与系统10其余部分通信的笔／触针13。