[发明专利]一种基于双马达装置的法向虚拟按键渲染方法

权利要求书

1.一种基于双马达装置的法向虚拟按键渲染方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取用户手指与触摸屏交互时的位置；

(2)分别计算马达a、b到该位置的距离d_a,d_b和在该位置处产生反馈时的驱动时间差t_m；

(3)获取用户手指与触摸屏交互过程中的接触面积S，并初始化最大接触面积为S_max；

(4)根据接触面积S计算用户施加的力F；

(5)根据施加的力F计算驱动信号的持续时间t_p和电压v_an,v_bn以及两个脉冲之间的时间间隔t_n；具体计算方法如下：

1将所要模拟物理按键的力-形变量曲线进行划分，分别为平滑段，跳跃段，触底段三部分，

2根据F-F_friction＝K_∞*Z，对应力-形变量曲线图，确定各部分驱动信号组成，使驱动信号产生的合力F_friction与用户施加的力F尽可能相等；

F:手指与触摸屏交互时施加的力；

F_friction:驱动信号产生的合力；

K_∞:虚拟按键弹簧的劲度系数；

Z:虚拟按键产生的位移；

3根据步骤2，计算不同马达驱动信号的参数，包括输入信号持续时间t_p，输入信号振幅v_an,v_bn,第(n-1)个电压输入的下降沿与第n个电压输入上升沿之间的时间差t_n，驱动信号由以下公式计算；

u:单位阶跃函数；

v_an,v_bn：分别为马达a和马达b第n个方波脉冲的幅度；

t_p:一个脉冲输入的持续时间；

t_n:第(n-1)个电压输入的下降沿与第n个电压输入上升沿之间的时间差；

(6)根据上述步骤在交互位置处生成虚拟按键并产生振动反馈。

2.根据权利要求1所述的一种基于双马达装置的法向虚拟按键渲染方法，其特征在于，所述步骤(2)的计算方法如下：

1根据步骤(1)获取到的用户与触摸屏交互时的位置信息，分别确定马达到该位置的距离d_a,d_b；

2根据距离信息用下述公式计算马达的驱动时间差t_m；

d_a,d_b：马达a和马达b到手指与触摸屏交互位置的距离；

v_wave：振动波传播的速度；

t_m：马达a和马达b的驱动时间差。

3.根据权利要求1所述的一种基于双马达装置的法向虚拟按键渲染方法，其特征在于，所述步骤(3)中在用户初次与触摸屏交互时，感应触摸屏上的触摸动作，获取用户常用手指在操作过程中的最大接触面积，将其初始化为S_max。

4.根据权利要求1所述的一种基于双马达装置的法向虚拟按键渲染方法，其特征在于，所述步骤(4)的计算方法如下：

1手指与触摸屏的接触面积为0时，对应最小力F_min，手指与触摸屏的接触面积为S_max时，对应最大力F_max，按此映射关系，手指与触摸屏的接触面积和使物理按键弹簧产生形变X所需的力成比例映射，计算不同接触面积时用户所施加的力，映射关系为：

S:手指与触摸屏交互时的接触面积；

S_max:手指与触摸屏交互时的最大接触面积；

F:手指与触摸屏交互时施加的力；

F_max:当物理按键的弹簧产生最大形变量时所需的力；

F_min:当物理按键的弹簧即将产生形变量时所需的力。