[发明专利]用于生成触觉效果的方法以及采用该方法的设备

说明书

由AC驱动信号波形实施的新型线性谐振致动器驱动模式可以在驱动周期的第一时间段(504)中具有全正(或全负)致动开始振荡，其中第一频率(509)刚好低于线性谐振致动器驱动(407)的谐振频率(510)。在第一时间段(504)中，AC驱动信号的幅度也达到局部最大值(702)。然后在长于第一时间段(504)的第二时间段(505)中频率增加至谐振频率(510)。在第二时间段(505)中，幅度达到总体峰值幅度(503)。然后，在长于第二时间段的第三时间段(506)中驱动频率连同幅度一起逐渐减小。

本发明涉及用于生成触觉效果的方法以及被配置成采用这种方法的设备。

背景技术

触摸屏操作已经成为用于诸如移动电话和其他消费电子设备的多种应用的常用技术。为了提供触觉反馈并因此改善操作的简易性，通常使用各种硬件元件特别地为偏心旋转质量电机、压电致动器和线性谐振致动器来生成振动。

线性谐振致动器包括压靠在连接至弹簧的移动磁体块上的音圈。音圈由电驱动信号驱动，以根据电驱动信号的频率和幅度沿单轴产生振荡力。音圈致动器本身在本领域中是公知的(Bill Black等人：“Basics of Voice Coil Actuators”，PCIM电力电子系统(PCIM Power Electronics Systems)，1993年7月)。

通常，与偏心旋转质量电机相比，线性谐振致动器具有短的启动时间、消耗少的电能并且产生少的噪声，因此变得越来越流行。

与触摸屏一样，电容式按钮通常代替包括由诸如弹簧或弹性体元件的弹性元件支承的可移位按钮的机械组件的常规按钮。因此，通常期望模拟常规按钮的感觉作为触觉效果。然而，仅采用振动触觉装置并不容易实现常规按钮的某种逼真印象，并且通常需要多个振动致动器或在尺寸方面大的致动器。因此，相应设备内部所需的空间和实现这种解决方案的成本是相当大的。另外，尽管付出了努力，但是使用现有技术已知的驱动模式实现的振动触觉效果通常不会被用户感知为与常规按钮相似到令人满意的程度。

US 2012/0200509 A1公开了致动器，该致动器耦接至控制器以接收驱动模式(“触觉简况”)并且根据驱动模式生成对应于期望触觉效果的正弦波。根据驱动模式，幅度、频率和驱动周期的持续时间变化。

另外，在US 2016/0246376 A1、US 2016/0155305 A1、US 9,235,267、US 2007/0152974 A1、US 8,860,562和US 2010/0097198 A1中对本发明的背景现有技术进行了描述。

发明目的

因此，本发明的目的是提供用于生成触觉效果的方法和设备，以减少与现有技术应用相关联的至少一些问题。本发明的另外的目的是提供与先前已知的振动触觉效果不同的触觉印象。

发明内容

鉴于上述目的，根据一方面，本发明提供了一种在触摸屏或电容式按钮上生成触觉效果的方法，其中，生成AC驱动信号以使线性谐振致动器在驱动周期期间振动以生成触觉效果，以及控制AC驱动信号以在驱动周期的过程中改变该AC驱动信号的频率。驱动周期包括：第一时间段，在第一时间段期间AC驱动信号的频率被保持为基本上恒定为低于线性谐振致动器的谐振频率的第一频率值；第二时间段，在第二时间段期间AC驱动信号的频率被保持为基本上恒定为约等于谐振频率优选地偏离谐振频率小于2％的第二频率值；以及第三时间段，在第三时间段期间AC驱动信号的频率被控制成从低于第一频率值的第三频率值减小至低于第三频率值的第四频率值。基本上恒定意味着在一段时间内优选地增加或减小小于5％，特别地优选地增加或减小小于2％。

由此生成的效果使得能够模拟比根据现有技术已知的振动触觉系统更好的真实机械按钮的感觉。特别地，在第三时间段中逐渐减小频率给出了柔和的感知。

优选地，第一时间段在第一时间段之前，并且第二时间段在所述第三时间段之前。