DE102013107022A1

DE102013107022A1 - System und Verfahren zum Erzeugen eines Motortreibersignals sowie Verfahren zum Steuern von Vibration

Info

Publication number: DE102013107022A1
Application number: DE201310107022
Authority: DE
Inventors: Yun-Cheol Han; Ji-Hyun Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2013-07-04
Publication date: 2014-01-16
Also published as: US20140015652A1; KR20140009710A; US9135792B2; CN103546078B; JP6133712B2; KR101919400B1; CN103546078A; JP2014023427A

Abstract

Ein System und Verfahren, die ein Vibrationsmotortreibersignal erzeugen, weist eine erste Steuereinheit (200), die ein erstes Eingabesignal (IS1) empfängt und das erste Eingabesignal (IS1) als Antwort auf eine Referenzspannung (Vref) verstärkt, um ein erstes Ausgabesignal (OS1) zu erzeugen, und eine zweite Steuereinheit (300) auf, die das erste Ausgabesignal (OS1) empfängt und das erste Ausgabesignal (OS1) als Antwort auf die Referenzspannung (Vref) verstärkt, um ein zweites Ausgabesignal (OS2) zu erzeugen, wobei das zweite Ausgabesignal (OS2) auf einen Vibrationsmotor (500) als das Vibrations-Steuersignal angewendet wird.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 12. Juli 2012 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2012-0076211 , deren Gegenstand hiermit durch Bezugnahme mit aufgenommen wird.
HINTERGRUND
Die erfinderische Idee bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Erzeugen eines Motortreibersignals in elektronischen Vorrichtungen. Die erfinderische Idee bezieht sich ebenso auf Verfahren zum Steuern des Betriebes von Vibration erzeugenden Elementen in elektronischen Vorrichtungen.
Viele gegenwärtige elektronische Vorrichtungen, wie z. B. mobile Endgeräte, umfassen ein Vibration erzeugendes Element, wie z. B. einen Vibrationsmotor. Die mechanische Vibration, die von dem Vibrationsmotor eines Handgerätes erzeugt wird, ist eine komfortable Signaltechnik und kann z. B. dort eingesetzt werden, wo ein Audio-Signalisieren nicht gewünscht ist. Jedoch verbrauchen Vibrationsmotoren Energie und Energie stellt oft eine verhältnismäßig knappe Ressource bei Batterie betriebenen tragbaren elektronischen Vorrichtungen dar.
KURZFASSUNG
Unter Berücksichtigung der Wichtigkeit eines Energiemanagements in Batterie betriebenen elektronischen Vorrichtungen optimieren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Vibrationsmotortreibersignal. Ein optimiertes Vibrationsmotortreibersignal reduziert den Gesamtenergieverbrauch während des Betriebes des Vibrationsmotors und spart dadurch Batterieleistung ein.
Ausführungsformen der vorliegenden Idee können als Verfahren und Systeme realisiert sein, die ein optimiertes Vibrationsmotortreibersignal sowie elektronische Vorrichtungen mit einem Vibrationsmotor vorsehen. Elektronische Vorrichtungen sind durchgehend durch bestimmte Ausführungsformen der erfinderischen Idee in der Lage, ein durch einen Benutzer eingestelltes Vibrationssignal (z. B. ein Signal mit mechanischen Vibrationsimpulsen) bei einem definierten Level ohne unnötigen Energieverbrauch zu erzeugen.
Zusätzliche Vorteile, Gegenstände und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden durch beispielhafte Ausführungsformen in der folgenden Beschreibung dargelegt werden.
Bei einem Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein System zum Erzeugen eines Vibrationsmotortreibersignals vor, wobei das System aufweist: eine erste Steuereinheit, die ein erstes Eingangssignal empfängt, und das erste Eingangssignal als Antwort auf eine Referenzspannung verstärkt, um ein erstes Ausgangssignal zu erzeugen und eine zweite Steuereinheit, die das erste Ausgangssignal empfängt und das erste Ausgangssignal als Antwort auf eine Referenzspannung verstärkt, um ein zweites Ausgangssignal zu erzeugen, wobei das zweite Ausgangssignal auf einen Vibrationsmotor als das Vibrations-Steuersignal angewendet wird.
Bei einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen eines Vibrationsmotortreibersignals vor, das aufweist: ein Verstärken eines ersten Eingangssignals als Antwort auf eine Referenzspannung, um ein erstes Ausgangssignal zu erzeugen, ein Verstärken des ersten Ausgangssignals als Antwort auf die Referenzspannung, um ein zweites Ausgangssignal zu erzeugen und ein Anwenden des zweiten Ausgangssignals auf einen Vibrationsmotor als das Vibrations-Steuersignal.
Bei einem weiteren Aspekt sieht die erfinderische Idee eine Halbleitervorrichtung vor, die aufweist: einen digitalen Muster-Signalerzeugungsblock, der ein digitales Mustersignal liefert, einen Digital/Analog-Wandler (DAC), der das digitale Mustersignal in ein entsprechendes analoges Mustersignal umwandelt und ein System, das ein Vibrationsmotortreibersignal erzeugt. Das System weist eine erste Steuereinheit, die das analoge Mustersignal empfängt und das analoge Mustersignal als Antwort auf eine Referenzspannung verstärkt, um ein erstes Ausgangssignal zu erzeugen, und eine zweite Steuereinheit auf, die das erste Ausgangssignal empfängt und das erste Ausgangssignal als Antwort auf die Referenzspannung verstärkt, um ein zweites Ausgangssignal zu erzeugen, wobei das zweite Ausgangssignal auf einen Vibrationsmotor als das Vibrations-Steuersignal angewendet wird.
Bei einem weiteren Aspekt sieht die erfinderische Idee eine elektrische Vorrichtung mit einem Vibrationsmotor vor, und weist eine Schnittstelleneinheit, die ein benutzerdefiniertes Steuersignal empfängt, das eine durch den Vibrationsmotor erzeugte Vibrationsintensität definiert und ein System auf, das ein Vibrationsmotortreibersignal erzeugt. Das System weist eine erste Steuereinheit, die ein erstes Eingangssignal empfängt und das erste Eingangssignal als Antwort auf eine Referenzspannung verstärkt, um ein erstes Ausgangssignal zu erzeugen und eine zweite Steuereinheit auf, die das erste Ausgangssignal empfängt und das erste Ausgangssignal als Antwort auf eine Referenzspannung verstärkt, um ein zweites Ausgangssignal zu erzeugen, wobei das zweite Ausgangssignal auf den Vibrationsmotor als das Vibrations-Steuersignal angewendet wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bestimmte Ausführungsformen der erfinderischen Idee werden in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Systemschaltungsdiagramm, das eine Ausführungsform der erfinderischen Idee veranschaulicht;
2 ist ein Schaltungsdiagramm, das ferner die erste Steuerlogik der 1 veranschaulicht;
3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Betreiben der ersten Steuerlogik der 2 zusammenfasst und 4 ist ein verwandtes Zeitablaufdiagramm für bestimmte Signale, die verwendet werden können, um das Verfahren zu steuern.
5, 6, 7 sind jeweilige Blockdiagramme, die ein mögliches Beispiel der in der 2 dargestellten ersten Einstelllogik 240 gemäß einer Ausführungsform der erfinderischen Idee veranschaulichen;
8 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine zweite Steuerlogik veranschaulicht, die in der zweiten Steuerlogik der 1 gemäß einer Ausführungsform der erfinderischen Idee verwendet werden kann;
9 ist ein Steuersignal-Zeitablaufdiagramm für eine zweite Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der erfinderischen Idee;
10 ist ein Blockdiagramm einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der erfinderischen Idee;
11 ist ein Blockdiagramm einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der erfinderischen Idee; und
12 und 13 sind beispielhafte Ansichten einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der erfinderischen Idee.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Vorteile und Merkmale der erfinderischen Idee werden unter Berücksichtigung der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen und den beigefügten Zeichnungen leichter verstanden werden. Die erfinderische Idee kann in vielen unterschiedlichen Formen verkörpert sein und sollte nicht als limitierend auf nur die veranschaulichten Ausführungsformen aufgefasst werden. Vielmehr sind diese beispielhaften Ausführungsformen vorgesehen, so dass diese Offenbarung gründlich und vollständig ist und den Schutzumfang der erfinderischen Idee den Fachleuten vollständig vermittelt. Der Schutzumfang der erfinderischen Idee wird durch die beigefügten Ansprüche definiert. Durchgängig durch die schriftliche Beschreibung und die Zeichnungen werden gleiche Bezugszeichen und Bezeichnungen verwendet, um gleiche oder ähnliche Elemente oder Merkmale zu bezeichnen.
Es ist selbstverständlich, dass, wenn ein Element oder eine Schicht als „auf” oder „verbunden mit” einem anderen Element oder einer anderen Schicht beschrieben ist, es sich direkt auf oder direkt verbunden mit dem weiteren Element oder der weiteren Schicht sein kann, oder dazwischen liegende Elemente oder Schichten vorhanden sein können. Im Gegensatz dazu sind, wenn ein Element als „direkt auf”, oder „direkt verbunden mit” einem weiteren Element oder einer weiteren Schicht beschrieben ist, keine dazwischen liegenden Elemente oder Schichten vorhanden. Sowie hierin beschrieben enthält der Begriff „und/oder” jede und alle Kombinationen von einem oder mehreren der in Verbindung gesetzten aufgelisteten Gegenstände.
Die Verwendung der Begriffe „einer/eine/eines” und „der/die/das” und ähnliche Bezeichnungen im Zusammenhang mit der Beschreibung der erfinderischen Idee (insbesondere der Zusammenhang der folgenden Ansprüche) ist derart aufzufassen, dass sie sowohl die Singular- als auch die Pluralform mit abdeckt, wenn hier nicht anders darauf hingewiesen wird oder klar gegensätzlich durch den Zusammenhang hingewiesen wird. Die Begriffe „aufweisend”, „enthaltend”, „beinhaltend” werden als offene Begriffe aufgefasst (z. B. mit der Bedeutung „aufweisend, aber nicht beschränkt darauf”), wenn nicht anderweitig vermerkt.
Es ist selbstverständlich, dass, obwohl die Begriffe erster/erste/erstes, zweiter/zweite/zweites, etc. hier verwendet werden können, um unterschiedliche Elemente zu beschreiben, diese Elemente nicht durch diese Begriffe beschränkt werden sollen. Diese Begriffe werden ausschließlich verwendet, um ein Element von einem weiteren Element zu unterscheiden. Folglich können ein erstes Element, eine erste Komponente oder ein erster Abschnitt, die weiter unten beschrieben werden, als ein zweites Element, eine zweite Komponente oder als ein zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der erfinderischen Idee abzuweichen.
Der Begriff „Einheit” oder „Modul”, wie er hier verwendet wird, bedeutet eine Software- oder Hardwarekomponente wie z. B. ein Field-Programmable-Gate-Array (FPGA) oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), die bestimmte Aufgaben durchführt, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Eine Einheit oder ein Modul kann vorzugsweise derart konfiguriert sein, dass es in dem adressierbaren Speichermedium liegt und derart konfiguriert sein, dass es auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt wird. Folglich kann eine Einheit oder ein Modul z. B. Komponenten, wie z. B. Softwarekomponenten, objektorientierte Software-Komponenten, Klassen-Komponenten und Aufgabe-Komponenten, Verfahren, Funktionen, Eigenschaften, Vorgänge, Sub-Routinen, Segmente eines Programmcodes, Treiber, eine Firmware, einen Mikrocode, Schaltungen, Daten, Datenbanken, Datenstrukturen, Tabellen, Felder und Variablen aufweisen. Die Funktionalität, die in den Komponenten und Einheiten oder Modulen vorgesehen sind, kann in weniger Komponenten und Einheiten oder Modulen kombiniert werden oder ferner auf zusätzliche Komponenten und Einheiten oder Module aufgeteilt werden.
Wenn nicht anderweitig definiert, haben alle technischen und wissenschaftlichen Begriffe, die hier verwendet werden die gleiche Bedeutung wie gewöhnlich von einem Durchschnittsfachmann verstanden, auf den sich diese erfinderische Idee bezieht. Es wird darauf hingewiesen, dass die Verwendung von irgendwelchen und allen Beispielen oder beispielhaften Begriffen die hier vorgesehen sind, nur beabsichtigt ist, um die erfinderische Idee deutlicher zu veranschaulichen und stellt keine Beschränkung des Umfangs der erfinderischen Idee dar, wenn nicht anderweitig angegeben ist. Darüber hinaus, wenn nicht anders definiert ist, können alle Begriffe, die in gewöhnlich verwendeten Wörterbüchern definiert sind, nicht übermäßig interpretiert werden.
Die 1 ist ein Schaltungsdiagramm, das den wesentlichen Teil eines Systems 10 veranschaulicht, das in der Lage ist, ein Vibrationsmotortreibersignal gemäß einer Ausführungsform der erfinderischen Idee zu erzeugen.
In Bezug auf die 1 weist das System 10 einen Spannungsteiler 100, eine erste Steuereinheit 200, eine zweite Steuereinheit 300 und eine dritte Steuereinheit 400 auf.
Der Spannungsteiler 100 kann verwendet werden, um eine Referenzspannung Vref durch Teilen einer Versorgungsspannung Vbat (z. B. eine von einer Batterie gelieferte Gleichspannung) entsprechend einem Satz von definierten Widerstandseinstellungen zu erzeugen. So wie in der 1 dargestellt ist, kann z. B. die Serienschaltung von einem veränderlichen Widerstand Rv und einem festen Widerstand R1, die zwischen die Versorgungsspannung Vbat und eine Masse gekoppelt sind, verwendet werden, um den Spannungsteiler 100 zu realisieren.
Mit dieser Konfiguration kann ein extern vorgesehenes Vibrations-Steuersignal Vcont (z. B. ein benutzergesteuertes Vibrationsintensitäts-Einstellsignal) verwendet werden, um den Widerstand des veränderlichen Widerstandes Rv zu verändern, so dass sich ein verhältnismäßig hoher Referenzspannungspegel Vref bei einer starken Vibrationsintensität ergibt, die durch den Vibrationsmotor 500 erzeugt worden ist, während sich ein verhältnismäßig niederer Referenzspannungspegel Vref bei einer schwachen Vibrationsintensität ergibt, die durch den Vibrationsmotor 500 erzeugt worden ist.
Die Fachleute werden erkennen, dass unterschiedliche Realisierungen eines Spannungsteilers 100 in weiteren Ausführungsformen der erfinderischen Idee verwendet werden können und werden ferner erkennen können, dass das Vibrations-Steuersignal unterschiedlich definiert werden kann. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Spannungsteiler 100 getrennt von dem System 10 konfiguriert sein.
Mit Rückbezug auf die 1 kann die erste Steuereinheit 200 verwendet werden, um ein empfangenes erstes Eingangssignal IS1 zu initialisieren, so dass der Pegel des ersten Eingangssignals IS1 auf einen definierten ersten Pegel, der höher als die Referenzspannung Vref ist, verändert wird und danach als ein erstes Ausgangssignal OS1 geliefert wird. Bei der veranschaulichten Ausführungsform wird angenommen, dass das auf die erste Steuereinheit 200 aufgebrachte erste Eingangssignal IS1 ein analoges Signal ist, jedoch kann ein gleichwertiges Digitalsignal alternativ verwendet werden. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das erste Eingangssignal IS1, das auf die erste Steuereinheit 200 aufgebracht wird, ein analoges Signal mit einer Signal-Wellenform sein, die für das Betreiben des Motors 500 geeignet ist. Jedoch sind Ausführungsformen der erfinderischen Idee nicht darauf beschränkt und eine solche Konfiguration kann je nach Bedarf auf unterschiedliche Weise modifiziert werden.
Dementsprechend kann so wie in der 2 veranschaulicht die erste Steuerlogik 220 eine erste Steuereinheit 200 mit einer ersten Verstärkungs-Einstelleinheit 210 und einer ersten Steuerlogik 220 aufweisen. Wenn diese Konfiguration für die erste Steuerlogik 220 vorausgesetzt ist, empfängt die erste Verstärkungs-Einstelleinheit 210 das erste Eingangssignal IS1 und als Antwort auf ein Verstärkungs-Steuersignal GCS, das durch die erste Steuerlogik 220 geliefert wird, wendet sie eine Verstärkung (nach oben oder nach unten) an, um das erste Ausgangssignal OS1 zu erzeugen. Hierbei kann das Verstärkungs-Steuersignal GCS ein digitales Steuersignal mit N-Bits sein, wobei „N” eine natürliche Zahl ist. Bei bestimmten beispielhaften Ausführungsformen die hiernach beschrieben werden, wird N als drei angenommen, jedoch werden Fachleute verstehen, dass irgendeine angemessene Anzahl von Steuersignal-Bits alternativ verwendet werden kann, oder, dass das Verstärkungs-Steuersignal GCS analog sein kann.
Die erste Steuerlogik 220 kann das Verstärkungs-Steuersignal GCS durch Vergleichen des Pegels des ersten Ausgangssignals OS1 mit der Referenzspannung Vref unter Verwenden eines ersten Komparators 230 erzeugen, der ein Ergebnisvergleichssignal V_C1 der ersten Einstelllogik 240 liefert. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das Vergleichssignal V_C1 eine getriggerte Impuls-Wellenform aufweisen, wobei ein Impulssignal (PS) erzeugt wird, wenn der Pegel des ersten Ausgangssignals OS1 höher als die Referenzspannung Vref ist, jedoch wird ein festes Pegelsignal (DC) erzeugt, wenn der Pegel des ersten Ausgangssignals OS1 niederer als die Referenzspannung Vref ist. Die erste Einstelllogik 240 erzeugt so dann das Verstärkungs-Steuersignal GCS als Antwort auf das Vergleichssignal V_C1.
Unter Annahme der Verwendung eines oben beschriebenen PS-/DC-Vergleichssignals V_C1 kann die erste Einstelllogik 240 z. B. unterschiedliche Verstärkungs-Steuersignale GCS auf die erste Verstärkungs-Einstelleinheit 210 anwenden. Das heißt, während das feste Pegelsignal (DC) von dem ersten Komparator 230 empfangen wird, wird die erste Einstelllogik 240 ein erstes Verstärkungs-Steuersignal GCS1 der ersten Verstärkungs-Einstelleinheit 210 liefern und, während das Impulssignal (PS) von dem ersten Komparator 230 empfangen wird, wird die erste Einstelllogik 240 ein zweites Verstärkungs-Steuersignal GCS2 liefern, das sich von dem ersten Verstärkungs-Steuersignal GCS1 unterscheidet. Die ersten und zweiten Verstärkungs-Steuersignale GCS1 und GCS2 können auf die erste Verstärkungs-Einstelleinheit 210 als kontinuierliche Verstärkungs-Steuersignale oder als Impuls-Schritt-Steuersignale angewendet werden.
Bei einer bestimmten Ausführungsform der erfinderischen Idee wird vorausgesetzt, dass die erste Verstärkungs-Einstelleinheit 210 in der Lage ist, den Pegel des ersten Eingangssignals IS1 gemäß Stufeninkremente von 0,1X zwischen einem Bereich von 1,3X bis 2,0X einzustellen, wobei „X” der Pegel des ersten Eingangssignals IS1 ist. Bei bestimmten Ausführungsformen der erfinderischen Idee kann die erste Verstärkungs-Einstelleinheit 210 als ein Verstärkungs-Widerstand mit einem analogen Eingang und einem analogen Ausgang realisiert sein, die durch einen veränderlichen Widerstand getrennt sind, der durch das digitale Verstärkungs-Steuersignal GCS gesteuert wird.
Es ist ferner hier darauf hinzuweisen, dass eine oder mehrere der Komponenten, die verwendet werden, um die erste Steuereinheit 200 zu realisieren (z. B. die erste Verstärkungs-Einstelleinheit 210 und die erste Steuerlogik 220) gesamtheitlich oder teilweise in Software und/oder Firmware realisiert sein können.
Die 3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein mögliches Betriebesverfahren für die erste Steuerlogik 220 der 2 zusammenfasst und die 4 ist ein verwandtes Zeitablaufdiagramm.
In Bezug auf die 3 wird der Pegel des ersten Ausgangssignals OS1 initialisiert (S100). Die erste Einstelllogik 240 kann z. B. anfänglich ein Schwellenwert-Verstärkungs-Steuersignal GCS0 (z. B. 000) auf die erste Verstärkungs-Einstelleinheit 210 anwenden. Als Antwort auf die Anwendung des Schwellenwert-Verstärkungs-Steuersignal kann die erste Verstärkungs-Einstelleinheit 210 eine minimale Verstärkung auf das erste Eingangssignal IS1 anwenden. Wird ein normaler Verstärkungs-Bereich für die erste Verstärkungs-Einstelleinheit 210 vorausgesetzt, der sich zwischen 1,3X bis 2,0X erstreckt, würde das Schwellenwert-Verstärkungs-Steuersignal GCS0 einen Pegel für das erste Ausgangssignal OS1 erzeugen, das gleich dem 1,3-fachen des Pegels des ersten Eingangssignals IS1 ist.
Danach liefert die erste Einstelllogik 240 ein erstes Verstärkungs-Steuersignal GCS1, das die Verstärkung (inkrementell oder kontinuierlich) verstärkt, die auf das erste Eingangssignal IS1 angewendet wird, solang bis der erste Komparator das DC-Signal (DCS) ausgibt. Jedoch legt die erste Einstelleinheit 240 fest, dass das Vergleichssignal V_C1 von dem DC-Signal (DCS) zu dem Impulssignal (PS) übergegangen ist (S110), die erste Einstelllogik 240 liefert so dann ein zweites Verstärkungs-Steuersignal GCS2, das keine Erhöhung (oder alternativ eine Abnahme verursacht) der Verstärkung verursacht, die auf das erste Eingangssignal IS1 aufgebracht wird. Folglich, wenn das Impulssignal (PS) nicht als das Vergleichssignal V_C1 als das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem ersten Ausgangssignal OS1 und der Referenzspannung Vref nicht ausgegeben wird (S110 = Nein), wird die Verstärkung, die auf den Pegel des ersten Eingangssignals IS1 aufgebracht wird, erhöht werden (S120), bis das Impulssignal (PS) empfangen wird (S130). Ansonsten wird, solange wie das Impulssignal (PS) nicht empfangen wird (S110 = Ja), die Verstärkung des ersten Ausgangssignals OS1 erhöht werden.
In Bezug auf die 4 wird während eines ersten Steuerzeitraums (A) das erste Ausgangssignal OS1 derart angenommen, dass es sich auf dem minimalen Pegel befindet, der als Antwort auf das Schwellenwert-Verstärkungs-Steuersignal (000) gebildet wird. Bei Fehlen des Impulssignals (PS), das durch den ersten Komparator 230 während des ersten Steuerzeitraums (A) und eines zweiten Steuerzeitraums (B) geliefert wird, wird eine zusätzliche Verstärkung durch die erste Einstelllogik 240 auf das erste Eingangssignal IS1 aufgebracht, um dadurch den Pegel (z. B. die veranschaulichte Schrittzunahme „L1”) des ersten Ausgangssignals OS1 zu erhöhen.
Jedoch gibt während eines dritten Steuerzeitraums (C) der erste Komparator 230 das Impulssignal (PS) als Antwort auf den Pegel des ersten Ausgangssignals OS1 aus, der größer als die Referenzspannung Vref wird. Nach einem Erfassen eines Übergangs des Vergleichssignals V_C1 von dem DC-Signal (DCS) zu dem Impulssignal (PS) beendet die erste Einstelllogik 240 ein Erhöhen der Verstärkung, die auf den Pegel des ersten Eingangssignals IS1 aufgebracht wird. Anders ausgedrückt beendet die erste Einstelllogik 240 ein Liefern des ersten Verstärkungs-Steuersignals und beginnt das zweite Verstärkungs-Steuersignal zu liefern.
Das vorstehende Beispiel ist vereinfacht dargestellt worden, um die Erklärungsschärfe zu verbessern. Nur eine (statische) Einzelerhöhung wird verwendet, um die Verstärkung zu erhöhen, die auf das erste Eingangssignal IS1 aufgebracht wird. Bei weiteren Ausführungsformen der erfinderischen Idee können mehrere Vergleichsschwellenwerte verwendet werden, um unterschiedliche (abgestufte) Verstärkungsinkremente auszuwählen, um das erste Ausgangssignal OS1 besser fein einzustellen.
Die erste Einstelllogik 240 kann vielseitig realisiert sein. Eine mögliche Ausführungsform ist in der 5, der 6 und der 7 gemäß einer Ausführungsform der erfinderischen Idee funktionstüchtig veranschaulicht.
In Bezug auf die 5 sind Bedingungen für ein System 10 während des ersten Steuerzeitraums (A) der 4 veranschaulicht. Es wird angenommen, dass die erste Einstelleinheit 240 eine Freigabelogik 242, einen Impulsdetektor 244 und eine Steuereinheit 246 aufweist. Die Freigabelogik 242 liefert ein Freigabesignal ES sowohl dem Impulsdetektor 244 als auch der Steuereinheit 246 solange wie ein extern geliefertes Signal (z. B.) logisch „high” ist. Jedoch liefert bei einem Fehlen eines kohärenten Vergleichssignals V_C1 während eines Initialzeitraums (KEIN SIGNAL) der Impulsdetektor keine Signalerfassung an die Steuereinheit 246 und das Schwellenwert-Verstärkungs-Steuersignal GCS0 (000) wird ausgegeben.
Die 6 veranschaulicht auf ähnliche Weise Bedingungen für ein System 10 während des zweiten Steuerzeitraums (B) von der 4. Als Antwort auf das Freigabesignal ES liefert der Impulsdetektor 244 ein erstes Impulssignal S1 der Steuereinheit 246, wenn das DC-Signal (DCS) durch den ersten Komparator 230 geliefert wird, der angibt, dass das erste Ausgangssignal OS1 nicht höher als die Referenzspannung Vref ist. Das erste Impulssignal S1 veranlasst die Steuereinheit 246, die Verstärkung, die auf das erste Eingangssignal IS1 angewendet wird, zu erhöhen (z. B. eine schrittweise Erhöhung).
Die 7 veranschaulicht Bedingungen für ein System 10 während des dritten Steuerzeitraums (B) der 4. Als Antwort auf das Freigabesignal ES liefert der Impulsdetektor 244 ein zweites Impulssignal S2 der Steuereinheit 246, wenn das Impulssignal (PS) durch den ersten Komparator 230 geliefert wird, der angibt, dass das erste Ausgangssignal OS1 höher als die Referenzspannung Vref ist. Das zweite Impulssignal S2 veranlasst die Steuereinheit 246, eine aktuelle Verstärkung „beizubehalten”, die auf das erste Eingangssignal IS1 angewendet wird.
Mit Rückbezug auf die 1 ist die zweite Steuereinheit 300 derart konfiguriert, dass sie das erste Ausgangssignal OS1, das durch die erste Steuereinheit 200 geliefert wird, empfängt und initialisiert und ist ferner derart konfiguriert, dass es den Pegel des ersten Ausgangssignals OS1 verändert, um ein zweites Ausgangssignal OS2 mit einem Pegel zu erzeugen, der näher bei dem aktuellen Pegel der Referenzspannung Vref liegt als das erste Ausgangssignal OS1, wobei das zweite Ausgangssignal OS2 auf einen ersten Anschluss OUTN des Motors 500 als ein erstes Treibersignal angewendet werden kann.
Sowie in der 1 dargestellt ist kann die zweite Steuereinheit 300 eine zweite Verstärkungs-Einstelleinheit 310 und eine zweite Steuerlogik 320 aufweisen.
Sowie ferner in der 8 veranschaulicht ist empfängt die zweite Steuerlogik 320 das zweite Ausgangssignal OS2 und vergleicht die Pegel des zweiten Ausgangssignals OS2 mit dem Pegel der Referenzspannung Vref unter Verwenden eines zweiten Komparators 330, um ein resultierendes zweites Vergleichssignal V_C2 zu erzeugen. So wie das erste Vergleichssignal V_C1 kann das zweite Vergleichssignal V_C2 verwendet werden, um den Ausgang der zweiten Einstelllogik 340 zu steuern, die ein Fein-Verstärkungs-Steuersignal fGCS erzeugt. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das Fein-Verstärkungs-Steuersignal fGCS ein digitales Steuersignal mit M-Bits sein, wobei „M” eine natürliche Zahl ist. Darüber hinaus kann bei bestimmten Ausführungsformen das Fein-Verstärkungs-Steuersignal fGCS, das durch die zweite Steuerlogik 320 geliefert wird, auf ein veränderliches Rückkopplungswiderstands-Steuersignal für die zweite Verstärkungs-Einstelleinheit 310 aufgebracht werden.
Die zweite Verstärkungs-Einstelleinheit 310 kann verwendet werden, um weiter den Pegel des ersten Ausgangssignals OS1 gemäß einem zweiten Verstärkungsfaktor zu verändern, um ein zweites Ausgangssignal OS2 zu erzeugen. Im Folgenden wird zur Vereinfachung der Erklärung vorausgesetzt, dass das Fein-Verstärkungs-Steuersignal fGCS, das durch die zweite Einstelllogik 340 geliefert wird, ebenso 3 Bits wie das Verstärkungs-Steuersignal GCS aufweist, das durch die erste Einstelllogik 240 geliefert wird. Jedoch weist die zweite Verstärkungs-Einstelleinheit 310 im Vergleich zu der ersten Verstärkungs-Einstelleinheit 210 einen entscheidend kleineren Verstärkungsbereich auf. Die zweite Verstärkungs-Einstelleinheit 310 kann z. B. einen Verstärkungsbereich aufweisen, der sich von –1,03X bis +1,03X erstreckt, wobei „X” nun der Pegel des ersten Ausgangssignals OS1 ist. Folglich ist fortschreitend mit den Betriebsvoraussetzungen die zweite Steuereinheit 300 gemäß einer bestimmten Ausführungsform der erfinderischen Idee in der Lage, den Pegel eines Vibrationsmotortreibersignals in Bezug auf die erste Steuereinheit 200 durch eine Größenordnung feiner einzustellen.
Andererseits können die zweite Steuereinheit 300 und ihre in den 1 und 8 veranschaulichten Einzelkomponenten (310, 320, 330 und 340) derart verstanden werden, dass sie jeweils entsprechend der ersten Steuereinheit 200 und ihrer in den 1 bis 7 veranschaulichten Einzelkomponenten (210, 220, 230 und 240) jeweils aufgefasst werden können. In dem Zusammenhang der veranschaulichten Beispiele wird vorausgesetzt, dass die erste Steuereinheit 200 eine Verstärkung ausgewählt aus einem Bereich von einer positiven Verstärkung (z. B. +1,3X bis +2..0X) anwendet, während vorausgesetzt wird, dass die zweite Steuereinheit 300 eine Verstärkung ausgewählt von einem Bereich von negativen, neutralen oder positiven Verstärkung (z. B. –1,03 bis +1,03) anwendet. Jedoch braucht dies nicht immer der Fall zu sein und für die Fachleute ist es selbstverständlich, dass irgendwelche angemessenen Verstärkungsbereiche gewählt werden können, um den Anforderungen eines bestimmten Vibrationsmotordesigns und Steuerschema zu erfüllen.
Die 9 ist ein Steuersignal-Zeitablaufdiagramm, das dem Steuersignal-Ablaufdiagramm von der 4 entspricht. Hier wiederum werden 3 Steuerzeiträume (A), (B) und (C) in Bezug auf einen Betrieb der zweiten Steuerlogik 320 gemäß einer Ausführungsform der erfinderischen Idee veranschaulicht.
In Bezug auf die 9 kann die zweite Einstelllogik 340 anfänglich eine „Null”-Verstärkung auf den Pegel des ersten Ausgangssignals OS1 als Antwort auf eine anfängliche Fein-Verstärkungs-Steuersignal-fGCS-Bedingung (z. B. „000”) liefern. Bei der veranschaulichten Ausführungsform der 9 wird angenommen, dass der ursprüngliche Pegel, den das erste Ausgangssignal OS1 durch die zweite Verstärkungs-Einstelleinheit 310 empfangen hat, niederer als die Referenzspannung Vref ist. Dementsprechend wird eine zusätzliche positive Verstärkung (z. B. L2) auf den Pegel des ersten Ausgangssignals OS1 durch Steuerzeiträume (A) und (B) angewendet, bis der Pegel des ersten Ausgangssignals OS1 gleich der Referenzspannung Vref in einem Steuerzeitraum (C) ist. Das eingestellte erste Verstärkungs-Ausgangssignal OS1 wird sodann durch die zweite Steuereinheit 300 als ein zweites Ausgangssignal OS2 ausgegeben und auf einen ersten (negativen) Ausgangsanschluss OUTN des Motors 500 aufgebracht.
Tatsächlich kann die erste Steuereinheit 200 als eine grobe Signalpegel-Einstelleinheit betrachtet werden, während die zweite Steuereinheit 300 als eine nacheinander angewendete feine Signalpegel-Einstelleinheit angesehen werden kann. Ausführungsformen der erfinderischen Idee mit dieser Konfiguration sind besser in der Lage, ein Vibrations-Steuersignal in Verbindung mit einer gegebenen Referenzspannung Vref einzustellen.
Wieder in Bezug auf 1 empfängt die dritte Steuereinheit 400 auf ähnliche Weise das zweite Ausgangssignal OS2 und kann das zweite Ausgangssignal OS2 initialisieren und kann so dann den Pegel des zweiten Ausgangssignals OS2 in einer Weise entsprechend der zweiten Steuereinheit 300 einstellen, um ein drittes Ausgangssignal OS3 zu erzeugen. Die Konfiguration und der Betrieb der dritten Steuereinheit 400 kann folglich durch die vorangehende Beschreibung verstanden werden.
Es sollte ferner darauf hingewiesen werden, dass bei der veranschaulichten Ausführungsform der 1 die zweiten und dritten Verstärkungs-Einstelleinheiten 310 und 410 einen Differenz-Treiber (Verstärker) mit einer gesteuerten Rückkopplung mit veränderlicher Widerstandskonfiguration aufweisen. Ein Anschluss (z. B. der negative Anschluss) jedes Differenz-Treibers in den zweiten und dritten Verstärkungs-Einstelleinheiten 310 und 410 empfängt das (erste oder zweite) Ausgangssignal, die verstärkt werden, während der andere Ausgangsanschluss (z. B. ein positiver Anschluss) eine (erste oder zweite) Steuerspannung V₁ und V₂ empfängt.
So wie oben beschrieben ist erzeugt das System 10 kein Vibrationsmotortreibersignal, das sich bemerkenswert von einer gegebenen Referenzspannung unterscheidet (z. B. weder wesentlich höher noch wesentlich niederer). Dieses ist für die erfinderische Idee, die optimiertere Vibrationsmotor-Steuersignale liefert, beispielhaft.
Für Fachleute ist es selbstverständlich, dass Einzel-Halbleiterkomponenten, die eine Steuersignalschaltung und ein System bilden, notwendigerweise in ihren Eigenschaften aufgrund von Herstellungsprozessschwankungen und Bedingungen, die verwendet werden, um dieselben herzustellen, variieren. Jedoch werden Systeme und Verfahren, die einheitlich mit den Ausführungsformen der erfinderischen Idee sind, nicht wesentlich durch solche Abwandlungen beeinflusst, sondern können trotz dieser Variationen ein Vibrationsmotor-Steuersignal akkurat definieren und liefern.
Die 10 ist ein Blockdiagramm einer Halbleitervorrichtung 1000 gemäß einer Ausführungsform der erfinderischen Idee.
In Bezug auf die 10 weist die Halbleitervorrichtung 1000 einen Muster-Signal-Erzeugungsblock 100, einen Digital/Analog-Wandler (DAC) 1200 und einen Motortreibersignal-Erzeugungsblock 1300 auf.
Der Muster-Signal-Erzeugungsblock 1100 erzeugt ein digitales Mustersignal aus empfangenen Eingangssignalen PCI und/oder SCI. Der DAC 1200 wandelt dann das digitale Mustersignal in ein entsprechendes analoges Mustersignal um. Das analoge Mustersignal wird so dann dem Motortreibersignal-Erzeugungsblock 300 als ein erstes Eingangssignal ES1 geliefert (siehe oben). Der Motor-Treiber-Signalgeneratorblock 1300 kann ein Vibrationsmotortreibersignal durch Einstellen des Pegels des analogen Mustersignals erzeugen, das von dem DAC 120 geliefert wird.
Bei bestimmten Ausführungsformen der erfinderischen Idee kann die Halbleitervorrichtung 1000 als ein haptischer Motortreiber konfiguriert sein.
Die 11 ist ein Blockdiagramm einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die 12 und 13 sind beispielhafte Ansichten einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der erfinderischen Idee.
In Bezug auf die 11 weist eine elektronische Vorrichtung 2000 eine Schnittstelleneinheit 2100, ein System, das ein Vibrationsmotortreibersignal 2200 erzeugt, und einen Motor 500 auf.
Die Schnittstelleneinheit 2100 kann verwendet werden, um eine benutzerdefinierte Einstellung für eine Vibrationsstärke zu empfangen. Diese Einstellung kann verwendet werden, um den veränderlichen Widerstand R_V des Spannungsteilers 100 bei seiner Erzeugung einer Referenzspannung Vref einzustellen.
Das System zum Erzeugen des Vibrationsmotortreibersignals 2200 kann als Antwort auf die Referenzspannung Vref konfiguriert und betrieben werden, so wie oben beschrieben ist. Mit dieser Konfiguration kann die elektronische Vorrichtung eine Vibrationsfähigkeit aufweisen, die durch ein optimiertes Vibrationsmotortreibersignal angetrieben wird, die nicht unnötige Energie verbraucht.
Ein Beispiel einer elektronischen Vorrichtung, die in der Lage ist, eine Ausführungsform der erfinderischen Idee zu umfassen, ist das in der 12 veranschaulichte Smartphone 3000. Das Smartphone 3000 kann die Schnittstelleneinheit 2100 in Form (z. B.) eines Touch-Screens aufweisen. Das heißt, dass ein Benutzer die Vibrationsintensität für das Smartphone 3000 über den Touch-Screen des Smartphones 3000 einstellen kann, so dass das Smartphone 3000 mit der Vibrationsstärke, die durch den Benutzer eingestellt ist, vibrieren wird.
Ein weiteres Beispiel der elektronischen Vorrichtung, die fähig ist eine Ausführungsform der erfinderischen Idee zu umfassen, ist der in der 13 veranschaulichte Tablet-PC 4000. Der Tablet-PC 4000 kann wiederum die Schnittstelleneinheit 2100 als Teil einer Touch-Screen-Funktionalität implementieren. Folglich kann der Benutzer die Vibrationsstärke des Tablet-PC 4000 über den Touch-Screen des Tablet-PCs 4000 einstellen und der Tablet-PC 4000 kann mit der durch den Benutzer eingestellten Vibrationsstärke vibrieren.
Viele unterschiedliche elektronische Vorrichtungen können eine Ausführungsform der erfinderischen Idee umfassen wie z. B. ein Computer, ein UMPC (Ultra-Mobiler-PC), eine Arbeitsstation, ein Net-Book, ein PDA (persönlicher digitaler Assistent), ein tragbarer Computer, ein Schnurlostelefon, ein Mobiltelefon, ein e-Book, ein PDA (tragbarer digitaler Assistent), eine tragbare Spielkonsole, ein Navigationsgerät, eine Blackbox, eine Digitalkamera, ein 3-dimensionaler Fernseher, ein digitaler Audioaufnahmegerät, ein digitaler Audiospieler, ein digitales Bildaufnahmegerät, ein digitaler Bilderspieler, ein digitales Videoaufnahmegerät, ein digitaler Videospieler und dergleichen.
Obwohl bestimmte Ausführungsformen der erfinderischen Idee zu Illustrationszwecken beschrieben worden sind, wissen Fachleute zu schätzen, dass unterschiedliche Veränderungen, Erweiterungen und Ersetzungen möglich sind, ohne von dem Umfang der erfinderischen Idee abzuweichen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche dargelegt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2012-0076211 [0001]

Claims

System, das ein Vibrationsmotortreibersignal erzeugt, wobei das System aufweist: eine erste Steuereinheit (200), die ein erstes Eingangssignal (IS1) empfängt, und das erste Eingangssignal (IS1) als Antwort auf eine Referenzspannung (Vref) verstärkt, um ein erstes Ausgangssignal (OS1) zu erzeugen; und eine zweite Steuereinheit (300), die das erste Ausgangssignal (OS1) empfängt und das erste Ausgangssignal (OS1) als Antwort auf die Referenzspannung (Vref) verstärkt, um ein zweites Ausgangssignal (OS2) zu erzeugen, wobei das zweite Ausgangssignal (OS2) auf einen Vibrationsmotor (500) als Vibrations-Steuersignal angewendet wird.
System nach Anspruch 1, das ferner aufweist: einen Spannungsteiler (100), der eine Versorgungsspannung (Vbat) als Antwort auf ein benutzerdefiniertes Steuersignal (Vcont) teilt, um die Referenzspannung (Vref) zu erzeugen.
System nach Anspruch 2, wobei der Spannungsteiler (100) einen veränderlichen Widerstand (Rv) mit einem Widerstandswert aufweist, der durch das benutzerdefinierte Steuersignal (Vcont) definiert ist.
System nach Anspruch 2, wobei das erste Eingangssignal (IS1) unter Verwenden einer ersten Inkrementgröße inkrementell verstärkt wird und das erste Ausgangssignal (OS1) unter Verwenden einer zweiten Inkrementgröße, die kleiner als die erste Inkrementgröße ist, inkrementell verstärkt wird.
System nach Anspruch 2, wobei die erste Steuereinheit (200) aufweist: einen ersten Komparator (230), der das erste Eingangssignal (IS1) und die Referenzspannung (Vref) vergleicht, um ein erstes Vergleichssignal (Vc1) zu erzeugen; eine erste Einstelllogik (240), die ein erstes Verstärkungs-Steuersignal (GCS) als Antwort auf das erste Vergleichssignal (Vc1) erzeugt; und eine erste Verstärkungs-Einstelleinheit (210), die das erste Eingangssignal (IS1) als Antwort auf das erste Verstärkungs-Steuersignal (GCS) verstärkt.
System nach Anspruch 5, wobei das erste Vergleichssignal (Vc1) ein festes Signal ist, wenn das erste Eingangssignal (IS1) kleiner als die Referenzspannung (Vref) ist, und ein Impulssignal ist, wenn das erste Eingangssignal (IS1) nicht kleiner als die Referenzspannung (Vref) ist.
System nach Anspruch 6, wobei die zweite Steuereinheit (300) aufweist: einen zweiten Komparator (330), der das erste Ausgangssignal (OS1) und die Referenzspannung (Vref) vergleicht, um ein zweites Vergleichssignal (Vc2) zu erzeugen; eine zweite Einstelllogik (340), die ein zweites Verstärkungs-Steuersignal (FGCS) als Antwort auf das zweite Vergleichssignal (Vc2) erzeugt; und eine zweite Verstärkungs-Einstelleinheit (310), die das erste Ausgangssignal (OS1) als Antwort auf das zweite Verstärkungs-Steuersignal (FGCS) verstärkt.
System nach Anspruch 7, wobei das zweite Vergleichssignal (Vc2) ein festes Signal ist, wenn das erste Ausgangssignal (OS1) kleiner als die Referenzspannung (Vref) ist und ein Impulssignal ist, wenn das erste Ausgangssignal (OS1) nicht kleiner als die Referenzspannung (Vref) ist.
Verfahren zum Erzeugen eines Vibrationsmotortreibersignals, das aufweist: Verstärken eines ersten Eingangssignals (IS1) als Antwort auf eine Referenzspannung (Vref), um ein erstes Ausgangssignal (OS1) zu erzeugen; Verstärken des ersten Ausgangssignals (OS1) als Antwort auf die Referenzspannung (Vref), um ein zweites Ausgangssignal (OS2) zu erzeugen; und Anwenden des zweiten Ausgangssignals (OS2) auf einen Vibrationsmotor (500) als Vibrations-Steuersignal.
Halbleitervorrichtung, die aufweist: einen digitalen Muster-Signal-Erzeugungsblock (1100), der ein digitales Mustersignal liefert; einen Digital/Analog-Wandler (DAC), der das digitale Mustersignal in ein entsprechendes analoges Mustersignal umwandelt; und ein System (2200), das ein Vibrationsmotortreibersignal erzeugt, das aufweist: eine erste Steuereinheit (200), die das analoge Mustersignal empfängt und das analoge Mustersignal als Antwort auf eine Referenzspannung (Vref) verstärkt, um ein erstes Ausgangssignal (OS1) zu erzeugen; und eine zweite Steuereinheit (300), die das erste Ausgangssignal (OS1) empfängt und das erste Ausgangssignal (OS1) als Antwort auf die Referenzspannung (Vref) verstärkt, um ein zweites Ausgangssignal (OS2) zu erzeugen, wobei das zweite Ausgangssignal (OS2) auf einen Vibrationsmotor (500) als das Vibrations-Steuersignal angewendet wird.