CN113994299A - 用于触觉换能器的频域触觉波形补偿 - Google Patents

用于触觉换能器的频域触觉波形补偿 Download PDF

Info

Publication number
CN113994299A
CN113994299A CN202080044838.4A CN202080044838A CN113994299A CN 113994299 A CN113994299 A CN 113994299A CN 202080044838 A CN202080044838 A CN 202080044838A CN 113994299 A CN113994299 A CN 113994299A
Authority
CN
China
Prior art keywords
haptic
frequency
notch
playback waveform
response
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080044838.4A
Other languages
English (en)
Inventor
马尔科·扬科
张国琴
凯尔·威尔金森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cirrus Logic International Semiconductor Ltd
Original Assignee
Cirrus Logic International Semiconductor Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cirrus Logic International Semiconductor Ltd filed Critical Cirrus Logic International Semiconductor Ltd
Publication of CN113994299A publication Critical patent/CN113994299A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

一种用于在将触觉重放波形重放到触觉换能器期间最小化重放后振荡的方法可以包括：确定触觉重放波形的频率响应是否具有带有大约在触觉换能器的谐振频率处的陷波频率的陷波；并且响应于陷波频率不同于谐振频率，通过将陷波频率移位到大约谐振频率来修改用于重放到触觉换能器的触觉重放波形。

Description

用于触觉换能器的频域触觉波形补偿
技术领域
本公开总体上涉及具有用户界面的电子设备(例如，移动设备、游戏控制器、仪表板等)，并且更特别地，涉及一种供在移动设备中用于进行机械按钮替换的系统中使用、供在用于电容性传感器的触觉反馈中使用和/或其他合适的应用的触觉系统。
背景技术
线性谐振致动器(Linear resonant actuator，LRA)和其他振动致动器(例如，旋转致动器、振动马达等)越来越多地用于移动设备(例如，移动电话、个人数字助理、视频游戏控制器等)中，以生成用于用户与这些设备交互的振动反馈。典型地，力/压力传感器检测用户与设备的交互(例如，手指按压设备的虚拟按钮)，并且响应于此，线性谐振致动器振动以向用户提供反馈。例如，线性谐振致动器可以响应于力而振动，以向用户模拟机械按钮点击的感觉。
LRA可以包括质量块-弹簧系统，该质量块-弹簧系统具有能够向质量块施加力的电动致动器，同时质量块通过弹簧或一对弹簧居中在静止位置。质量块在其内可能嵌入一个或多个永磁体。线的一个或多个线圈可以向磁体施加电磁力，从而移动质量块。施加到线的一个或多个线圈的电流可能导致质量块相对于其壳体移动，并在其中振动。在典型的使用中，交流电压被施加到线圈端子，从而在线圈中引起交流电流，并且因此在质量上引起交变力，并且质量块响应于所施加的力而移动。壳体还可以包括止动件或其他阻尼结构，以在驱动力过大的情况下限制偏移并防止损坏。在质量块在壳体内振动时，由弹簧和电动驱动器生成的反作用力可以被持有LRA或包括LRA的移动设备的人感觉为触觉感觉。
总的来说，LRA的质量块和弹簧形成了机械谐振系统。对于给定的驱动电压，当驱动振荡频率等于质量块-弹簧固有或谐振频率时，可以获得最大的质量块振动。换句话说，谐振操作可以递送每能量输入最高的振动加速度。
通常，移动设备中使用的LRA被设计为具有在100Hz到250Hz之间的谐振频率f0。在大多数情况下，这种谐振特性意味着相对较大的加速度上升时间。附加地，在LRA处于运动中之后，降低输入电压的幅值不会立即降低LRA的输出幅值。相反，LRA可能会展现出重放后振荡，并且这种振荡通常被称为“振铃”。
下降时间的限制和所得到的振铃通过限制刺激生成的时间和限制所递送的刺激的锐度来约束触觉效果的设计。这种限制导致有必要开发精确控制LRA振荡的幅值的方法。具有令人愉快的用户体验的触觉效果的设计可以包括最小的重放后振荡。这种结果可以通过仔细设计有目的地最小化重放已经结束后的振铃的、到致动器的输入波形来实现。然而，触觉致动器并非没有部分与部分之间的差异，当应用于不同的LRA部分时，这可能限制这种仔细设计的有效性。为了补偿部分与部分之间的差异，需要一种方法来保持所设计的输入波形的预期最小振铃特性。
发明内容
根据本公开的教导，可以减少或消除与移动设备中的触觉反馈相关联的缺点和问题。
根据本公开的实施例，一种用于在将触觉重放波形重放到触觉换能器期间最小化重放后振荡的方法可以包括：确定触觉重放波形的频率响应是否具有带有大约在触觉换能器的谐振频率处的陷波频率的陷波；并且响应于陷波频率不同于谐振频率，通过将陷波频率移位到大约谐振频率来修改用于重放到触觉换能器的触觉重放波形。
根据本公开的这些和其他实施例，一种用于在将触觉重放波形重放到触觉换能器期间最小化重放后振荡的系统可以包括：一个或多个输入，用于接收关于触觉换能器的谐振频率的信息；以及处理子系统，该处理子系统被配置为：确定触觉重放波形的频率响应是否具有带有大约在触觉换能器的谐振频率处的陷波频率的陷波；并且响应于陷波频率不同于谐振频率，通过将陷波频率移位到大约谐振频率来修改用于重放到触觉换能器的触觉重放波形。
根据本公开的这些和其他实施例，移动设备可以包括触觉换能器和触觉控制子系统，该触觉控制子系统被配置为：确定触觉重放波形的频率响应是否具有带有大约在触觉换能器的谐振频率处的陷波频率的陷波；并且响应于陷波频率不同于谐振频率，通过将陷波频率移位到大约谐振频率来修改用于重放到触觉换能器的触觉重放波形。
从本文中包括的附图、描述和权利要求，本公开的技术优点对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。实施例的目的和优点将至少通过权利要求中特别指出的元件、特征和组合来实现和达到。
应当理解的是，前面的整体性描述和下面的详细描述都是示例和说明性的，并不限制本公开中阐述的权利要求。
附图说明
通过结合附图参考以下描述，可以获得对本实施例及其优点的更完整的理解，在附图中相同的附图标记表示相同的特征，并且其中：
图1示出了根据本公开的实施例的示例移动设备的所选择的组件的框图；
图2示出了根据本公开的实施例的示例触觉驱动系统的所选择的组件的框图；
图3示出了根据本公开的实施例的用于触觉换能器的频域触觉波形补偿的示例方法的流程图；
图4示出了根据本公开的实施例的没有在触觉换能器的谐振频率附近的频率陷波的示例驱动波形以及由驱动波形驱动的触觉换能器的所得到的加速度与时间的曲线图；
图5示出了根据本公开的实施例的具有远离触觉换能器的谐振频率的频率陷波的示例驱动波形以及由驱动波形驱动的触觉换能器的所得到的加速度与时间的曲线图；以及
图6示出了根据本公开的实施例的具有在触觉换能器的谐振频率附近的频率陷波的示例驱动波形以及由驱动波形驱动的触觉换能器的所得到的加速度与时间的曲线图。
具体实施方式
图1示出了根据本公开实施例的示例电子设备102的所选择的组件的框图。如图1所示，电子设备102可以包括外壳101、控制器103、存储器104、力传感器105、麦克风106、线性谐振致动器107、无线电发射器/接收器108、扬声器110和触觉驱动系统112。
外壳101可以包括用于容纳电子设备102的各种组件的任何合适的壳体、壳或其他外壳。外壳101可以由塑料、金属和/或任何其他合适的材料构成。此外，在一些实施例中，外壳101可以被调整(例如，大小和形状)成使得电子设备102容易地携带在电子设备102的用户的人员身上。因此，电子设备102可以包括但不限于智能电话、平板计算设备、手持计算设备、个人数字助理、笔记本计算机、视频游戏控制器或可以容易地携带在电子设备102的用户的人员身上的任何其他设备。进一步，电子设备102可以包括不能被用户容易地携带的较大设备，诸如电视、家电、自动柜员机、汽车、飞行器、船只、建筑设施或其他设备。
控制器103可以容纳在外壳101内，并且可以包括被配置为解释和/或执行程序指令和/或处理数据的任何系统、设备或装置，并且可以包括但不限于微处理器、微控制器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、专用集成电路(application specificintegrated circuit，ASIC)或被配置为解释和/或执行程序指令和/或处理数据的任何其他数字或模拟电路系统。在一些实施例中，控制器103解释和/或执行程序指令和/或处理存储在存储器104和/或控制器103可访问的其他计算机可读介质中的数据。
存储器104可以容纳在外壳101内、可以通信地耦接到控制器103，并且可以包括被配置为将程序指令和/或数据保留持续一段时间的任何系统、设备或装置(例如，计算机可读介质)。存储器104可以包括随机存取存储器(random access memory，RAM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、个人计算机存储卡国际协会(Personal Computer Memory Card InternationalAssociation，PCMCIA)卡、闪存、磁存储器、光磁存储器、或易失性存储器或在关断到电子设备102的电源后保留数据的非易失性存储器的任何合适的选择和/或阵列。
麦克风106可以至少部分地容纳在外壳101内、可以通信地耦接到控制器103、并且可以包括被配置成将在麦克风106处入射的声音转换成可以由控制器103处理的电信号的任何系统、设备或装置，其中这种声音使用具有基于在隔膜或膜处接收的声音振动而变化的电容的隔膜或膜而被转换成电信号。麦克风106可以包括静电麦克风、电容式麦克风、驻极体麦克风、微机电系统(MEM)麦克风或任何其他合适的电容麦克风。
无线电发射器/接收器108可以被容纳在外壳101内、可以通信地耦接到控制器103、并且可以包括被配置为借助于天线生成和发射射频信号以及接收射频信号并且将由这种所接收的信号携载的信息转换成可由控制器103使用的形式的任何系统、设备或装置。无线电发射器/接收器108可以被配置成发射和/或接收各种类型的射频信号，包括但不限于蜂窝通信(例如，2G、3G、4G、LTE等)、短程无线通信(例如，蓝牙)、商业无线电信号、电视信号、卫星无线电信号(例如，GPS)、无线保真等。
扬声器110可以至少部分地容纳在外壳101内、或者可以在外壳101外部、可以通信地耦接到控制器103、并且可以包括被配置为响应电音频信号输入而产生声音的任何系统、设备或装置。在一些实施例中，扬声器可以包括采用轻质隔膜的动态扩音器，该轻质隔膜经由柔性悬挂件机械耦接到刚性框架，该柔性悬挂件约束音圈轴向移动通过圆柱形磁隙。当电信号施加到音圈时，通过音圈中的电流产生磁场，使其成为可变电磁体。线圈和驱动器的磁系统相互作用，从而生成使线圈(以及因此附接的锥体)来回移动的机械力，从而在来自放大器的所施加的电信号的控制下再现声音。
力传感器105可以容纳在外壳101内、并且可以包括用于感测力、压力或触摸(例如，与人的手指的交互)并且响应于这样的力、压力或触摸生成电信号或电子信号的任何合适的系统、设备或装置。在一些实施例中，这种电信号或电子信号可以是施加到力传感器的力、压力或触摸的幅值的函数。在这些和其他实施例中，这样的电子信号或电信号可以包括与被给予触觉反馈的输入信号(例如，电容式触摸屏传感器或被提供触觉反馈的其他电容式传感器)相关联的通用输入/输出信号(general purpose input/output signal，GPIO)。为了在本公开中清楚和阐述的目的，如本文所用的术语“力”不仅可以指力，还可以指指示力或类似于力的物理量，诸如但不限于压力和触摸。
线性谐振致动器107可以容纳在外壳101内，并且可以包括用于产生横跨单个轴线的振荡机械力的任何合适的系统、设备或装置。例如，在一些实施例中，线性谐振致动器107可以依赖于交流电压来驱动压靠在连接到弹簧的移动质量块上的音圈。当音圈以弹簧的谐振频率被驱动时，线性谐振致动器107可以以可感知的力振动。因此，线性谐振致动器107可用于特定频率范围内的触觉应用。尽管为了清楚和说明的目的，关于线性谐振致动器107的使用描述了本公开，但是应当理解的是，可以使用任何一个或多个其他类型的振动致动器(例如，偏心旋转质量致动器)来代替或补充线性谐振致动器107。此外，还应当理解的是，可以使用被布置成产生跨越多个轴线的振荡机械力的致动器，来代替或补充线性谐振致动器107。如本公开的其他地方所述，基于从触觉驱动系统112接收的信号，线性谐振致动器107可以向电子设备102的用户呈现触觉反馈，用于进行机械按钮替换和电容性传感器反馈中的至少一个。
触觉驱动系统112可以容纳在外壳101内、可以通信地耦接到力传感器105和线性谐振致动器107，并且可以包括被配置为从力传感器105接收指示施加到电子设备102的力(例如，由人的手指施加到电子设备102的虚拟按钮的力)的信号并响应于施加到电子设备102的力生成用于驱动线性谐振致动器107的电子信号的任何系统、设备或装置。图2中描绘了根据本公开的实施例的示例集成触觉系统的细节。
尽管上面在图1中将特定示例组件描述为集成到电子设备102中(例如，控制器103、存储器104、用户界面105、麦克风106、无线电发射器/接收器108、(多个)扬声器110)，但是根据本公开的电子设备102可以包括上面没有具体列举的一个或多个组件。例如，尽管图1描绘了某些用户界面组件，但是电子设备102可以包括除了图1中描绘的那些之外的一个或多个其他用户界面组件，包括但不限于小键盘、触摸屏和显示器，从而允许用户与电子设备102及其相关联的组件交互和/或以其他方式操纵电子设备102及其相关联的组件。
图2示出了根据本公开实施例的示例触觉驱动系统112的所选择的组件的框图。在一些实施例中，图2的触觉驱动系统112可以用于实施图1的触觉驱动系统112。如图2所示，触觉驱动系统112可以包括数字信号处理器(DSP)202、存储器204和放大器206。
DSP 202可以包括被配置为解释和/或执行程序指令和/或处理数据的任何系统、设备或装置。在一些实施例中，DSP 202可以解释和/或执行程序指令和/或处理存储在存储器204中的和/或DSP 202可访问的其他计算机可读介质中的数据。
存储器204可以通信地耦接到DSP 202，并且可以包括被配置为将程序指令和/或数据保留持续一段时间的任何系统、设备或装置(例如，计算机可读介质)。存储器204可以包括随机存取存储器(random access memory，RAM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、个人计算机存储卡国际协会(Personal Computer Memory Card International Association，PCMCIA)卡、闪存、磁存储装置、光磁存储装置、或易失性存储器或在关断到电子设备102的电源后保留数据的非易失性存储器的任何合适的选择和/或阵列。尽管图2将触觉驱动系统112描绘为具有集成到其上的存储器204，但是在一些实施例中，触觉驱动系统112可以不包括存储器，而是可以替代地利用触觉驱动系统112外部的存储器，诸如存储器104，来执行本文描述的存储器204的功能。
放大器206可以电耦接到DSP 202，并且可以包括被配置为增加输入信号VIN的功率(例如，时变电压或电流)以生成输出信号VOUT的任何合适的电子系统、设备或装置。例如，放大器206可以使用来自电源(未明确示出)的电功率来增加信号的幅值。放大器206可以包括任何合适的放大器类别，包括但不限于D类放大器。
在操作中，存储器204可以存储参考驱动波形vR(t)。参考驱动波形vR(t)可以包括被优化用于与具有谐振频率f0_R(该值也可以存储在存储器204中)的参考线性谐振致动器一起使用的驱动波形。这种参考线性谐振致动器除了由于制造或工艺差异和公差引起的不同可以在所有材料方面类似于移动设备101中存在的线性谐振致动器107，使得线性谐振致动器107的谐振频率f0_T(本文中可以称为目标谐振频率)可以根据这种工艺差异和公差而不同于参考线性谐振致动器的谐振频率f0_R。
参考驱动波形vR(t)可以以任何合适的方式导出，包括参考线性谐振致动器的测试和表征，并且参考谐振频率f0_R可以基于这种参考谐振频率f0_R的测量结果来确定。例如，在一些实施例中，参考线性谐振致动器可以被测试和表征以确定谐振频率f0_R并优化参考驱动波形vR(t)，使得参考驱动波形vR(t)为参考线性谐振致动器提供期望的触觉效果，并且然后参考驱动波形vR(t)和参考谐振频率f0_R可以被存储在用于采用除了由于制造或工艺差异和公差的不同之外在所有材料方面类似于参考谐振致动器的线性谐振致动器的移动设备的触觉驱动系统112的存储器204中。例如，在一些情况下，为了最小化重放后振荡，参考驱动波形vR(t)可以具有在参考谐振频率f0_R处具有陷波的频率响应。陷波可以是其中参考驱动波形vR(t)的幅值显著低于窄带频率之外的频率的幅值的窄带频率(例如，处于10Hz的量级的范围)。然而，如果线性谐振致动器107的目标谐振频率f0_T显著不同于参考谐振频率f0_R，则仍可能发生显著的重放后振荡。
在操作中，数字信号处理器202可以响应于从力传感器105接收适当的触发信号VSENSE(例如，力传感器105检测到与力传感器105的用户交互，生成并输出目标驱动波形vT(t)，该目标驱动波形可以被放大器206放大以生成驱动线性谐振致动器107的输出驱动信号VOUT。如下文更详细描述的那样，数字信号处理器202可以从参考驱动波形vR(t)导出目标驱动波形vT(t)，从而修改参考驱动波形vR(t)以使用频域触觉波形补偿来生成目标驱动波形vT(t)，如下文更详细描述的那样。
如图2所示，数字信号处理器202可以基于线性谐振致动器107的测量结果来确定目标谐振频率f0_T。例如，在一些实施例中，数字信号处理器202可以连续地或周期性地测量目标谐振频率f0_T，该目标谐振频率可以由于许多因素(包括但不限于温度)而随时间变化，并且在目标谐振频率f0_T随时间变化时调整目标驱动波形vT(t)。然而，在其他实施例中，目标谐振频率f0_T可以在制造期间或在其第一次启动时简单地测量一次，其中目标谐振频率f0_T的值被记录在存储器204中，并用于在触觉驱动系统112和线性谐振致动器107的整个寿命期间生成目标驱动波形vT(t)。
如上所提及那样，数字信号处理器202可以通过对参考驱动波形vR(t)应用频域补偿来生成目标驱动波形vT(t)。为了执行这种频域补偿，数字信号处理器202可以确定参考驱动波形vR(t)的频率响应，并确定参考驱动波形vR(t)的频率响应中是否存在陷波。在参考驱动波形vR(t)的频率响应中没有陷波的情况下，数字信号处理器202可以通过将目标谐振频率f0_T处的陷波滤波器应用于参考驱动波形vR(t)来生成目标驱动波形vT(t)，使得目标驱动波形vT(t)＝N(t)vR(t)，其中N(t)是具有处于目标谐振频率f0_T的陷波频率的陷波滤波器的时域表示。
另一方面，响应于参考驱动波形vR(t)的频率响应中存在陷波，数字信号处理器202可以确定这种陷波是否出现在线性谐振致动器107的目标谐振频率f0_T处或足够接近(例如，在5Hz内)。响应于参考驱动波形vR(t)的频率响应中的陷波出现在除目标谐振频率f0_T之外的陷波频率fN处，数字信号处理器202可以通过将参考驱动波形vR(t)的频率响应中的陷波移位到目标谐振频率f0_T来生成目标驱动波形vT(t)。在一些实施例中，数字信号处理器202可以通过缩放参考驱动波形vR(t)以生成目标驱动波形vT(t)来执行这个频域移位。例如，时间缩放因子c可以被定义为参考驱动波形vR(t)的陷波频率fN和目标谐振频率f0_T之间的比率(例如，c＝fN/f0_T)，并且数字信号处理器202可以生成目标驱动波形vT(t)＝vR(ct)。在一些实施例中，数字信号处理器202可以生成目标驱动波形vT(t)＝avR(ct)，其中a是要进行补偿使得目标驱动波形vT(t)的频率响应中的所得到的陷波的深度等于参考驱动波形vR(t)的频率响应中的陷波的深度的幅值补偿因子。
图3示出了根据本公开的实施例的用于触觉换能器的频域触觉波形补偿的示例方法300的流程图。根据一些实施例，方法300可以开始于步骤302。如上所述，本公开的教导可以以电子设备102的各种配置实施。由此，方法300的优选初始化点和包括方法300的步骤的顺序可以取决于所选择的实施方式。
在步骤302，数字信号处理器202可以确定参考驱动波形vR(t)的频率响应。在步骤304，数字信号处理器202可以确定参考驱动波形vR(t)的频率响应中是否存在陷波。在参考驱动波形vR(t)的频率响应中没有陷波的情况下，方法300可以前进到步骤306。在参考驱动波形vR(t)的频率响应中存在陷波的情况下，方法300可以前进到步骤308。
在步骤306，响应于参考驱动波形vR(t)的频率响应中没有陷波，数字信号处理器202可以通过对参考驱动波形vR(t)应用目标谐振频率f0_T处的陷波滤波器来生成目标驱动波形vT(t)。在完成步骤306之后，方法300可以结束。
在步骤308，响应于参考驱动波形vR(t)的频率响应中存在陷波，数字信号处理器202可以确定这种陷波是否出现在线性谐振致动器107的目标谐振频率f0_T处或足够接近(例如，在5Hz内)。如果这样的陷波出现在线性谐振致动器107的目标谐振频率f0_T处或足够接近(例如，在5Hz内)，则方法300可以前进到步骤310。否则，如果参考驱动波形vR(t)的频率响应中的陷波在不同于或接近目标谐振频率f0_T的陷波频率fN处发生，则方法300可以前进到步骤312。
在步骤310，响应于参考驱动波形vR(t)的频率响应中的陷波出现在线性谐振致动器107的目标谐振频率f0_T处或足够接近，数字信号处理器202可以生成等效于未修改的参考驱动波形vR(t)的目标驱动波形vT(t)(例如，vT(t)＝vR(t))。在完成步骤310之后，方法300可以结束。
在步骤312，响应于参考驱动波形vR(t)的频率响应中的陷波发生在除目标谐振频率f0_T之外的陷波频率fN处，数字信号处理器202可以通过将参考驱动波形vR(t)的频率响应中的陷波移位到目标谐振频率f0_T来生成目标驱动波形vT(t)(例如，vT(t)＝avR(ct)，如上所述)。在完成步骤312之后，方法300可以结束。
尽管图3公开了关于方法300要采取的特定数量的步骤，但是方法300可以利用比图3中描述的步骤更多或更少的步骤来执行。此外，尽管图3公开了关于方法300采取的步骤的特定顺序，但是包括方法300的步骤可以以任何合适的顺序完成。
方法300可以使用控制器103、数字信号处理器202和/或可操作来实施方法300的任何其他系统来全部或部分地实施。在某些实施例中，方法300可以部分或全部在实现在计算机可读介质中的软件和/或固件中实施。
图4示出了根据本公开的实施例的没有在线性谐振致动器107的谐振频率f0_T附近的频率陷波的示例驱动波形以及由驱动波形驱动的线性谐振致动器107的所得到的加速度与时间的曲线图。图4示出了时域(例如，图4的左上图)和相对应地频域(例如，图4的左下图)两者中的驱动波形。图4进一步示出了响应于驱动波形的线性谐振致动器107(例如，图4的右图)的时域中的示例所得到的加速度波形。加速波形中的虚线表示最大可接受的振铃水平。因为输出波形的振铃超过最大可接受的振铃水平，所以可以根据上述方法和系统来实施陷波滤波器，以在线性谐振致动器107的谐振频率f0_T处和/或附近过滤驱动波形中的频率内容，从而确保谐振频率f0_T处/附近的振铃在最大可接受的振铃水平内。
图5示出了根据本公开的实施例的具有远离线性谐振致动器107的谐振频率f0_T的频率陷波的示例驱动波形以及由驱动波形驱动的线性谐振致动器107的所得到的加速度与时间的曲线图。类似于图4，图5示出了时域(例如，图5的左上图)和相对应地频域(例如，图5的左下图)两者中的驱动波形。图5进一步示出了响应于驱动波形的线性谐振致动器107(例如，图5的右图)的时域中的示例所得到的加速度波形。加速波形中的虚线表示最大可接受的振铃水平。如图5所示，加速度波形的振铃超过了最大可接受振铃水平。
图6示出了根据本公开的实施例的具有在线性谐振致动器107的谐振频率f0_T附近的频率陷波的示例驱动波形以及由驱动波形驱动的线性谐振致动器107的所得到的加速度与时间的曲线图。如上所提及那样，触觉驱动系统112可以响应于远离谐振频率f0_T的陷波的存在，通过将参考驱动波形vR(t)(例如，图5的驱动波形)的频率响应中的陷波移位到谐振频率f0_T，来生成目标驱动波形vT(t)(例如，图6的驱动波形)。类似于图4和图5，图6示出了时域(例如，图6的左上图)和相对应地频域(例如，图6的左下图)两者中的驱动波形。图6进一步示出了响应于驱动波形的线性谐振致动器107的时域中的示例所得到的加速度波形(例如，图6的右图)。加速波形中的虚线表示最大可接受的振铃水平。如图6所示，加速度波形的振铃保持在最大可接受振铃水平内。
如本文所使用的那样，当两个或更多个元件被称为彼此“耦接”时，这个术语指示这两个或更多个元件处于电子连通或机械连通(如适用的的话)，无论是间接连接还是直接连接、具有中间元件或没有中间元件。
本公开涵括本领域普通技术人员将理解的对本文中的示例实施例的所有改变、替换、变化、变更和修改。类似地，在适当的情况下，所附权利要求涵括本领域普通技术人员将理解的对本文中的示例实施例的所有改变、替换、变化、变更和修改。此外，在所附权利要求中对适配成、布置成、能够、配置成、使其能够、能够操作或可操作以执行特定功能的装置或系统或装置或系统的组件的引用涵括该装置、系统或组件，无论其或该特定功能是否被激活、开启或解锁，只要该装置、系统或组件如此适配、布置、能够、配置、使其能够、能够操作或可操作即可。因此，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对本文描述的系统、装置和方法进行修改、添加或省略。例如，系统和装置的组件可以是集成的或分离的。而且，本文公开的系统和装置的操作可以由更多、更少或其他组件来执行，并且所描述的方法可以包括更多、更少或其他步骤。附加地，步骤可以以任何合适的顺序执行。如本文所用，“每一个”是指集合的每一个成员或集合的子集的每一个成员。
尽管示例性实施例在附图中示出并在下面描述，但是本公开的原理可以使用任何数量的技术(无论当前是否已知)来实施。本公开不应以任何方式限于附图中示出的和上文描述的示例性实施方式和技术。
除非另有特别说明，附图中描绘的物品不一定按比例绘制。
本文所引述的所有示例和条件性语言都是为了教学目的以帮助读者理解发明人为推进本领域所贡献的公开内容和构思，并且被解释为不限于这些具体引述的示例和条件。尽管已经详细描述了本公开的实施例，但是应当理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对其进行各种改变、替换和变更。
虽然上面已经列举了具体的优点，但是各种实施例可以包括列举的优点中的一些、不包括列举的优点或者包括列举的优点中的全部。附加地，在阅读了前述附图和描述之后，其他技术优点对于本领域普通技术人员来说将变得显而易见。
为了有助于专利局和在本申请中发布的任何专利的任何读者解释所附权利要求，申请人希望注意，除非在特定权利要求中明确使用了词语“用于……装置”或“用于……步骤”，否则他们不意在所附权利要求或权利要求元素中的任何一个触发35U.S.C.§112(f)。

Claims (15)

1.一种用于在将触觉重放波形重放到触觉换能器期间最小化重放后振荡的方法，包括：
确定所述触觉重放波形的频率响应是否具有带有大约在所述触觉换能器的谐振频率处的陷波频率的陷波；以及
响应于所述陷波频率不同于所述谐振频率，通过将所述陷波频率移位到大约所述谐振频率来修改用于重放到所述触觉换能器的所述触觉重放波形。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于所述触觉重放波形的频率响应中不存在陷波，通过对所述触觉重放波形应用大约在所述谐振频率处的陷波滤波器来修改用于重放到所述触觉换能器的所述触觉重放波形。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括响应于所述陷波频率大约等于所述谐振频率，将没有修改的所述触觉重放波形重放到所述触觉换能器。
4.根据权利要求1所述的方法，其中将所述陷波频率移位到大约所述谐振频率包括：
将时间缩放因子确定为所述陷波频率和所述谐振频率之间的比率；以及
按时间缩放因子对所述触觉重放波形进行时间缩放，使得所述触觉重放波形被修改为vT(t)＝vR(ct)，其中vR(t)将没有修改的触觉重放波形定义为时间的函数，以及c是时间缩放因子。
5.根据权利要求4所述的方法，其中将所述陷波频率移动到大约所述谐振频率还包括应用幅值补偿因子来补偿被修改的触觉重放波形，使得所述被修改的触觉重放波形的频率响应中的所得到的陷波的深度大约等于修改前的所述触觉重放波形的频率响应中的陷波的深度。
6.一种用于在将触觉重放波形重放到触觉换能器期间最小化重放后振荡的系统，包括：
一个或多个输入，用于接收关于所述触觉换能器的谐振频率的信息；以及
处理子系统，所述处理子系统被配置为：
确定所述触觉重放波形的频率响应是否具有带有大约在所述触觉换能器的谐振频率处的陷波频率的陷波；以及
响应于所述陷波频率不同于所述谐振频率，通过将所述陷波频率移位到大约所述谐振频率来修改用于重放到所述触觉换能器的所述触觉重放波形。
7.根据权利要求6所述的系统，所述处理子系统还被配置为，响应于所述触觉重放波形的频率响应中不存在陷波，通过对所述触觉重放波形应用大约在所述谐振频率处的陷波滤波器来修改用于重放到所述触觉换能器的所述触觉重放波形。
8.根据权利要求6所述的系统，所述处理子系统还被配置为响应于所述陷波频率大约等于所述谐振频率，将没有修改的所述触觉重放波形重放所述触觉换能器。
9.根据权利要求6所述的系统，其中将所述陷波频率移位到大约所述谐振频率包括：
将时间缩放确定为所述陷波频率和所述谐振频率之间的比率；以及
按时间缩放因子对所述触觉重放波形进行时间缩放，使得所述触觉重放波形被修改为vT(t)＝vR(ct)，其中vR(t)将没有修改的触觉重放波形定义为时间的函数，以及c是时间缩放因子。
10.根据权利要求9所述的系统，其中将所述陷波频率移动到大约所述谐振频率还包括应用幅值补偿因子来补偿被修改的触觉重放波形，使得所述被修改的触觉重放波形的频率响应中的所得到的陷波的深度大约等于修改前的所述触觉重放波形的频率响应中的陷波的深度。
11.一种移动设备，包括：
触觉换能器；以及
触觉控制子系统，所述触觉控制子系统被配置为：
确定触觉重放波形的频率响应是否具有带有大约在所述触觉换能器的谐振频率处的陷波频率的陷波；以及
响应于所述陷波频率不同于所述谐振频率，通过将所述陷波频率移位到大约所述谐振频率来修改用于重放到所述触觉换能器的所述触觉重放波形。
12.根据权利要求11所述的移动设备，所述触觉控制子系统还被配置为，响应于所述触觉重放波形的频率响应中不存在陷波，通过对所述触觉重放波形应用大约在所述谐振频率处的陷波滤波器来修改用于重放到所述触觉换能器的所述触觉重放波形。
13.根据权利要求11所述的移动设备，所述触觉控制子系统还被配置为响应于所述陷波频率大约等于所述谐振频率，将没有修改的所述触觉重放波形重放到所述触觉换能器。
14.根据权利要求11所述的移动设备，其中将所述陷波频率移位到大约所述谐振频率包括：
将时间缩放因子确定为所述陷波频率和所述谐振频率之间的比率；以及
按时间缩放因子对所述触觉重放波形进行时间缩放，使得所述触觉重放波形被修改为vT(t)＝vR(ct)，其中vR(t)将没有修改的触觉重放波形定义为时间的函数，以及c是时间缩放因子。
15.根据权利要求14所述的移动设备，其中将所述陷波频率移动到大约所述谐振频率还包括应用幅值补偿因子来补偿被修改的触觉重放波形，使得所述被修改的触觉重放波形的频率响应中的所得到的陷波的深度大约等于修改前的所述触觉重放波形的频率响应中的陷波的深度。
CN202080044838.4A 2019-06-17 2020-05-26 用于触觉换能器的频域触觉波形补偿 Pending CN113994299A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962862344P 2019-06-17 2019-06-17
US62/862,344 2019-06-17
US16/715,261 US11641546B2 (en) 2019-06-17 2019-12-16 Frequency-domain haptic waveform compensation for haptic transducers
US16/715,261 2019-12-16
PCT/US2020/034543 WO2020256896A1 (en) 2019-06-17 2020-05-26 Frequency-domain haptic waveform compensation for haptic transducers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113994299A true CN113994299A (zh) 2022-01-28

Family

ID=73745337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080044838.4A Pending CN113994299A (zh) 2019-06-17 2020-05-26 用于触觉换能器的频域触觉波形补偿

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11641546B2 (zh)
KR (1) KR20220024632A (zh)
CN (1) CN113994299A (zh)
WO (1) WO2020256896A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016124275A1 (de) * 2016-12-13 2018-06-14 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Verfahren zur Ansteuerung einer motorischen Verschlusselementanordnung eines Kraftfahrzeugs

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100091129A (ko) * 2009-02-09 2010-08-18 아나로그 디바이시즈 인코포레이티드 모터 구동 시스템의 제어 기법
CN101820239A (zh) * 2009-02-09 2010-09-01 阿纳洛格装置公司 用于电机驱动系统的控制技术
US20110075835A1 (en) * 2009-09-30 2011-03-31 Apple Inc. Self adapting haptic device
CN107743640A (zh) * 2015-08-21 2018-02-27 意美森公司 具有衰减的触觉驱动器
US20180204426A1 (en) * 2017-01-13 2018-07-19 Intel Corporation Apparatus and method for modifying a haptic output of a haptic device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6590366B1 (en) * 2000-11-02 2003-07-08 General Dyanmics Advanced Technology Systems, Inc. Control system for electromechanical arrangements having open-loop instability
JP3538404B2 (ja) * 2001-10-10 2004-06-14 コーリンメディカルテクノロジー株式会社 波形特徴点決定装置、およびその波形特徴点決定装置を用いた脈波伝播速度情報測定装置
GB2402856B (en) * 2002-03-13 2006-03-29 Harman Int Ind Audio feedback processing system
JP6498863B2 (ja) * 2012-12-13 2019-04-10 イマージョン コーポレーションＩｍｍｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 増加したｌｒａ帯域幅を有するハプティックシステム
US8866601B2 (en) * 2013-02-05 2014-10-21 Immersion Corporation Overdrive voltage for an actuator to generate haptic effects
US10268272B2 (en) * 2016-03-31 2019-04-23 Apple Inc. Dampening mechanical modes of a haptic actuator using a delay
US10991499B2 (en) * 2018-03-22 2021-04-27 Cirrus Logic, Inc. Drive waveform adjustments to compensate for transducer resonant frequency

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100091129A (ko) * 2009-02-09 2010-08-18 아나로그 디바이시즈 인코포레이티드 모터 구동 시스템의 제어 기법
CN101820239A (zh) * 2009-02-09 2010-09-01 阿纳洛格装置公司 用于电机驱动系统的控制技术
US20110075835A1 (en) * 2009-09-30 2011-03-31 Apple Inc. Self adapting haptic device
CN107743640A (zh) * 2015-08-21 2018-02-27 意美森公司 具有衰减的触觉驱动器
US20180204426A1 (en) * 2017-01-13 2018-07-19 Intel Corporation Apparatus and method for modifying a haptic output of a haptic device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220024632A (ko) 2022-03-03
US11641546B2 (en) 2023-05-02
US20200396538A1 (en) 2020-12-17
WO2020256896A1 (en) 2020-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102452763B1 (ko) 변환기 공진 주파수를 보상하기 위한 구동 파형 조정들
US11150733B2 (en) Methods and apparatuses for providing a haptic output signal to a haptic actuator
US11933822B2 (en) Methods and systems for in-system estimation of actuator parameters
US11545951B2 (en) Methods and systems for detecting and managing amplifier instability
KR102490146B1 (ko) 공진 위상 감지 시스템을 사용한 인간 기계 인터페이스 상호 작용의 효율적인 검출
US20210174777A1 (en) Methods and systems for estimating coil impedance of an electromagnetic transducer
KR102672886B1 (ko) 햅틱 파형의 재현성
US11154905B2 (en) Adaptive localization of vibrational energy in a system with multiple vibrational transducers
GB2602716A (en) Sensor signal correction
US11641546B2 (en) Frequency-domain haptic waveform compensation for haptic transducers
US20200371592A1 (en) Sensing and compensating for non-linear haptic vibration
JP2024522679A (ja) アクチュエータ・パラメータのシステム内推定のための方法及びシステム
WO2022265825A1 (en) Methods and systems for in-system estimation of actuator parameters
US11908310B2 (en) Methods and systems for detecting and managing unexpected spectral content in an amplifier system
CN112925410A (zh) 估计电磁换能器的线圈阻抗的方法和系统
GB2590549A (en) Methods and systems for detecting and managing amplifier instability
WO2022271472A1 (en) Methods and systems for detecting and managing unexpected spectral content in an amplifier system
KR20240093573A (ko) 햅틱 파형의 재현성

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination