KR20220079998A

KR20220079998A - 햅틱 파형의 재현성

Info

Publication number: KR20220079998A
Application number: KR1020227017086A
Authority: KR
Inventors: 제프리 디. 앨더슨; 존 엘. 멜란슨; 앤터니 에스. 도이; 에릭 린데만
Original assignee: 시러스 로직 인터내셔널 세미컨덕터 리미티드
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2020-10-21
Publication date: 2022-06-14
Also published as: GB202204956D0; CN114600065A; US11847906B2; GB2603389B; US20210125469A1; GB2603389A; US20220262215A1; US11380175B2; WO2021081060A1

Abstract

시스템은 햅틱 이벤트를 생성할 수 있는 전자기 부하 및 햅틱 프로세서를 포함할 수 있으며, 상기 햅틱 프로세서는 상기 전자기 부하를 포함하는 디바이스의 사용자에게 햅틱 이벤트의 원하는 퍼셉션를 나타내는 적어도 하나의 제1 파라미터를 수신하고, 상기 디바이스의 하나 이상의 특성들을 나타내는 적어도 하나의 제2 파라미터를 수신하고, 햅틱 이벤트의 실제 퍼셉션이 원하는 퍼셉션과 달라지게 하는 디바이스의 변동에도 불구하고 사용자에게 원하는 퍼셉션을 생성하기 위해 전자기 부하에 대한 구동 신호를 생성하도록 적어도 하나의 제1 파라미터 및 적어도 하나의 제2 파라미터를 처리하도록 구성된다.

Description

햅틱 파형의 재현성

본 개시는 일반적으로 햅틱 디바이스들을 위한 방법들, 장치들, 또는 구현들에 관한 것이다. 여기에 설명된 실시예들은 햅틱 이벤트들이 생성, 지정, 및 저장되는 방법에 대한 개선 사항들을 개시할 수 있다.

선형 공진 액추에이터(Linear Resonant Actuator)(LRA)와 같은 진동 햅틱 변환기는 사용자에게 진동 피드백을 생성하기 위해 모바일 폰과 같은 휴대용 디바이스들에 널리 사용된다. 다양한 형태들의 진동 햅틱 피드백은 사용자의 피부에 상이한 촉각들을 생성하고, 최신 디바이스들에 대한 인간-기계 상호작용들에서 점점 더 많은 역할들을 할 수 있다.

LRA는 질량-스프링 전기-기계 진동 시스템(mass-spring electro-mechanical vibration system)으로 모델링될 수 있다. 적절하게 설계되거나 제어된 구동 신호들로 구동될 때, LRA는 원하는 특정 형태들의 진동들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 사용자 손가락에 대한 날카롭고 뚜렷한 진동 패턴은 기계적인 버튼 클릭을 모방하는 감각을 생성하는 데 사용될 수 있다. 그에 따라, 이러한 뚜렷한 진동은 기계식 버튼을 대체하는 가상 스위치로서 사용될 수 있다.

도 1은 디바이스(100)의 진동 햅틱 시스템의 예를 도시한다. 디바이스(100)는 증폭기(102)에 인가되는 신호를 제어하도록 구성된 컨트롤러(101)를 포함할 수 있다. 그래서, 증폭기(102)는 이러한 신호에 기초하여 진동 액추에이터(예를 들어, 햅틱 변환기)(103)를 구동할 수 있다. 컨트롤러(101)는 이러한 신호를 출력하기 위해 트리거에 의해 트리거될 수 있다. 트리거는 예를 들어 디바이스(100)의 스크린 또는 가상 버튼 상의 압력 또는 힘 센서를 포함할 수 있다.

진동 햅틱 피드백의 다양한 형태들 중에서 지속적인 지속시간의 음조 진동(tonal vibrations)은, 수신 전화 또는 메시지, 비상 경보, 및 타이머 경고 등과 같은 특정의 미리 정의된 이벤트들을 디바이스의 사용자에게 알리는 중요한 역할을 할 수 있다. 음조 진동 알림을 효율적으로 생성하기 위해, 햅틱 액츄에이터를 그 공진 주파수에서 작동시키는 것이 바람직할 수 있다.

햅틱 변환기의 공진 주파수 f₀는 대략 다음과 같이 추정될 수 있다:

(1)

여기서 C는 스프링 시스템의 컴플라이언스이고, M은 등가 이동 질량(equivalent moving mass)으로, 이는 햅틱 변환기의 실제 이동 부분과 햅틱 변환기를 갖고 있는 휴대용 디바이스의 질량 양쪽 모두에 기초하여 결정될 수 있다.

개별 햅틱 변환기의 샘플 간 편차, 모바일 디바이스 어셈블리 편차, 노화로 인한 시간적 구성요소 변화, 및 사용자가 디바이스를 잡는 다양한 상이한 강도들과 햅틱 변환기의 진동 공진과 같은 사용 조건들은 시간에 따라 변화할 수 있다.

도 2는 선형 시스템으로 모델링된 선형 공진 액추에이터(LRA)의 예를 도시한다. LRA들은 예를 들어 적용되는 전압 레벨, 작동 온도, 및 작동 주파수에 따라 상이하게 동작할 수 있는 비선형 구성요소들이다. 그러나 이러한 구성요소들은 특정 조건들 내에서 선형 구성요소들로 모델링될 수 있다. 이 예에서, LRA는 전기 및 기계 요소들을 갖는 3차 시스템으로 모델링된다. 특히, Re 및 Le는 각각 코일-자석 시스템의 DC 저항 및 코일 인덕턴스이고, Bl은 코일의 자기력 인자이다. 구동 증폭기는 출력 임피던스 Ro로 전압 파형 V(t)를 출력한다. 단자 전압 V_T(t)는 햅틱 변환기의 단자들에 걸쳐 감지될 수 있다. 질량 스프링 시스템(201)은 속도 u(t)로 움직인다.

햅틱 시스템은 햅틱 변환기의 움직임들의 정밀한 제어를 요구할 할 수 있다. 이러한 제어는 햅틱 변환기의 전자기 전달 함수로도 알려진 자기력 인자에 의존할 수 있다. 이상적인 경우, 자기력 인자 Bl은 B·l 곱에 의해 주어질 수 있으며, 여기서 B는 자속 밀도이고 l은 자기장 내에서 전기 도체의 총 길이이다. 자속 밀도 B와 길이 l 모두는 운동이 단일 축을 따라 일어나는 이상적인 경우에 일정하게 유지되어야 한다.

상술한 바와 같이, 전류가 전자석의 코일을 통해 흐를 때 전자석과 영구 자석의 상호작용으로 인해 전자석에 힘이 가해질 수 있다. 진동 액추에이터(103)는 이동 질량으로 인한 진동들이 사용자에 의해 느껴질 수 있도록 디바이스로 전달되는 방식으로 디바이스(100)의 구조에 기계적으로 장착될 수 있다. 대부분의 휴대용 전자 디바이스들에서, 진동 액추에이터(103)는 전압 파형을 갖는 저출력 임피던스 증폭기(102)로부터 구동된다. 그러나, 사용자는 사용자의 손뿐만 아니라 디바이스(100)의 나머지 부분의 질량에 대해 작용하는 진동 액추에이터(103)에서의 질량의 가속도로 인한 햅틱 이벤트를 경험할 수 있다. 주어진 전압 파형이 인가되는 경우, 상이한 디바이스들(100)에서의 상이한 진동 액츄에이터들(103)이 상이한 가속도 파형들을 경험할 수 있다. 이러한 가속도는 많은 변수들에 의존할 수 있다: 진동 액추에이터(103)의 공진 주파수; 진동 액추에이터(103)의 질량 값 및 스프링 디자인들; 디바이스(100)에 대한 진동 액추에이터(103) 내 질량의 이동 방향(X, Y 또는 Z축); 및 진동 액추에이터(103)가 디바이스(100)에 장착되는 방식. 가속도는 또한 디바이스(100)의 총 질량 및 디바이스(100) 내에서 상당한 질량을 갖는 다른 아이템들에 대한 진동 액추에이터(103)의 위치에 기초하여 변할 수 있다.

또 다른 문제는 진동 액츄에이터들이 햅틱 응답이 유닛마다 달라지게 하고 온도 및 다른 환경 조건들에 따라 달라지게 하는 제조 허용 오차들을 가질 수 있다는 것이다.

원하는 햅틱 이벤트는 다양한 방법들로 디자인될 수 있다. 그런 다음 이러한 햅틱 이벤트는 전압 파형이 디바이스(100)의 진동 액추에이터(103)에 인가될 때 원하는 햅틱 이벤트를 생성하는 전압 파형을 계산하기 위해 오프라인으로 처리될 수 있다. 이러한 처리된 파형은 디바이스(100)에 저장될 수 있다.

그러나, 의도된 파형의 이러한 오프라인(또는 개방 루프) 전처리에는 제한들이 있을 수 있다. 파형은 디바이스(100)의 전형적인 버전에 대해 디자인될 수 있으며, 진동 액추에이터(103) 및 디바이스(100)의 변형들(예를 들어, 디바이스(100)의 동일한 모델의 제조 변형들, 모델(100)의 모델들 및/또는 제조업체들 간의 변형 등)은 햅틱 이벤트가 디바이스(100)의 다수의 유닛들에 걸쳐 다르게 느껴지도록 할 수 있다. 추가적으로, 단일 디바이스(100)는 디바이스의 온도(또는 다른 파라미터)가 파형이 설계될 때의 온도(또는 그러한 다른 파라미터)로부터 변하는 경우 원하는 햅틱 이벤트를 재생하지 못할 수 있다.

본 개시의 교시에 따르면, 전자기 변환기에 대한 햅틱 파형을 생성하기 위한 기존 접근법들과 연관된 단점들과 문제들이 감소되거나 제거될 수 있다.

본 개시의 실시예들에 따라, 시스템은 햅틱 이벤트를 생성할 수 있는 전자기 부하 및 햅틱 프로세서를 포함할 수 있으며, 상기 햅틱 프로세서는 상기 전자기 부하를 포함하는 디바이스의 사용자에게 햅틱 이벤트의 원하는 퍼셉션(desired perception)을 나타내는 적어도 하나의 제1 파라미터를 수신하고, 상기 디바이스의 하나 이상의 특성들을 나타내는 적어도 하나의 제2 파라미터를 수신하고, 햅틱 이벤트의 실제 퍼셉션이 원하는 퍼셉션과 달라지게 하는 디바이스의 변동에도 불구하고 사용자에게 원하는 퍼셉션을 생성하기 위해 전자기 부하에 대한 구동 신호를 생성하도록 적어도 하나의 제1 파라미터 및 적어도 하나의 제2 파라미터를 처리하도록 구성된다.

본 개시의 실시예들에 따라, 방법은 햅틱 이벤트를 생성할 수 있는 전자기 부하를 포함하는 디바이스의 사용자에게 햅틱 이벤트의 원하는 퍼셉션을 나타내는 적어도 하나의 제1 파라미터를 수신하는 단계, 디바이스의 하나 이상의 특성들을 나타내는 적어도 하나의 제2 파라미터를 수신하는 단계, 및 햅틱 이벤트의 실제 퍼셉션이 원하는 퍼셉션과 달라지게 하는 디바이스의 변동에도 불구하고 사용자에게 원하는 퍼셉션을 생성하기 위해 전자기 부하에 대한 구동 신호를 생성하도록 적어도 하나의 제1 파라미터 및 적어도 하나의 제2 파라미터를 처리하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시의 기술적 이점들은 본 명세서에 포함된 도면, 상세한 설명 및 청구 범위로부터 당업자에게 쉽게 명백하게 될 것이다. 상기 실시예들의 목적들 및 이점들은 적어도 청구 범위에서 특별 지적된 요소들, 특징들 및 조합들에 의해 실현되고 달성될 것이다.

앞서 말한 일반적인 설명과 다음의 상세한 설명은 양쪽 모두는 예들이고 설명적인 것이며 본 개시에서 제시되는 청구범위를 제한하지 않는다는 것을 이해해야 한다.

본 발명의 실시예들과 그 이점들에 대한 더욱 완전한 이해는 수반된 도면들과 관련하여 취해진 다음의 설명을 참조함으로써 얻어 질 수 있으며, 여기에서 유사한 참조 번호들은 유사한 특징들을 나타낸다.
도 1은 본 기술 분야에 알려진 바와 같은 디바이스의 진동 햅틱 시스템의 예를 도시한다.
도 2는 본 기술 분야에 알려진 바와 같은 선형 시스템으로 모델링된 선형 공진 액추에이터(LRA)의 예를 도시한다.
도 3은 본 개시의 실시예들에 따라 예시적인 호스트 디바이스의 선택된 구성요소들을 도시한다.
도 4는 본 개시의 실시예들에 따라 전자기 변환기에서 햅틱 파형을 재생하기 위한 예시적인 방법의 흐름도를 도시한다.

아래의 설명은 본 개시에 따른 예시적인 실시예를 설명한다. 추가의 예시적인 실시들예 및 구현들은 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게 명백할 것이다. 또한, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들은 다양한 등가 기술들이 아래에서 논의되는 실시예들 대신에 또는 이와 함께 적용될 수 있으며, 이러한 모든 등가물은 본 개시에 포함되는 것으로 간주되어야 함을 인식할 것이다.

다양한 전자 디바이스들 또는 스마트 디바이스들은 변환기, 스피커, 및 음향 출력 변환기, 예를 들어 적절한 전기 구동 신호를 음압파 또는 기계적 진동과 같은 음향 출력으로 변환하기 위한 임의의 변환기를 가질 수 있다. 예를 들어, 많은 전자 디바이스들은 예를 들어 오디오 콘텐트의 재생, 음성 통신 및/또는 가청 알림을 제공하기 위한 사운드 생성을 위해 이상의 스피커들 또는 라우드스피커들을 포함할 수 있다.

이러한 스피커들 또는 라우드스피커들은 예를 들어 보이스 코일 모터와 같은 전자기 액추에이터를 포함할 수 있으며, 이는 가요성 다이어프램 예를 들어 통상의 라우드스피커 콘에 기계적으로 결합되거나 예를 들어 모바일 디바이스의 유리 스크린과 같은 디바이스의 표면에 기계적으로 결합된다. 일부 전자 디바이스들은 또한 예를 들어 근접 검출 유형 애플리케이션 및/또는 기계 간 통신에 사용하기 위해 초음파들을 생성할 수 있는 음향 출력 변환기를 포함할 수 있다.

많은 전자 디바이스들은 추가적으로 또는 대안적으로, 사용자에 대한 햅틱 제어 피드백 또는 알림을 위한 진동들을 생성하도록 맞춤화된(tailored) 보다 특수화된 음향 출력 변환기들, 예를 들어 햅틱 변환기들을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 전자 디바이스는 액세서리 장치의 대응하는 커넥터와 제거 가능한 메이팅 연결을 만들기 위한 커넥터, 예를 들어 소켓을 가질 수 있고, 연결될 때 액세서리 장치의 위에서 언급한 유형들 중 하나 이상의 유형의 변환기를 구동하기 위해 커넥터에 구동 신호를 제공하도록 배열될 수 있다. 따라서, 그러한 전자 디바이스는 호스트 디바이스 또는 연결된 액세서리의 변환기를 적절한 구동 신호로 구동하기 위한 구동 회로를 포함할 것이다. 음향 또는 햅틱 변환기들의 경우, 구동 신호는 일반적으로 아날로그 시변 전압 신호, 예를 들어 시변 파형일 것이다.

도 3은 본 개시의 실시예들에 따라 호스트 디바이스(300)의 전자기 부하(301)를 사용하여 힘 감지를 통합하는 예시적인 호스트 디바이스(300)의 선택된 구성요소들을 도시한다. 호스트 디바이스(300)는 모바일 디바이스, 홈 애플리케이션, 차량, 및/또는 인간-기계 인터페이스를 포함하는 임의의 다른 시스템, 디바이스 또는 장치를 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 전자기 부하(301)는 햅틱 변환기, 라우드스피커, 마이크로스피커, 압전 변환기, 또는 다른 적절한 변환기를 제한 없이 포함하는, 복소 임피던스를 갖는 임의의 적합한 부하를 포함할 수 있다.

동작시에, 호스트 디바이스(300)의 프로세싱 서브시스템(305)의 신호 생성기(324)는 원시 변환기 구동 신호 x'(t)(일부 실시예들에서, 햅틱 파형 신호 또는 오디오 신호와 같은 파형 신호일 수 있음)를 생성할 수 있다. 원시 변환기 구동 신호 x'(t)는 신호 생성기(324)에 의해 수신된 원하는 재생 파형에 기초하여 생성될 수 있다.

원시 변환기 구동 신호 x'(t)는 파형 전처리기(326)에 의해 수신될 수 있으며, 이는 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 호스트 디바이스들(300) 또는 플랫폼들(예를 들어, 전자기 부하(301) 및 햅틱 서브시스템들의 생산 변동 극복) 및 심지어 상이한 디바이스(100) 및 플랫폼 디자인들에 걸쳐 균일한 퍼셉션(예를 들어, 힘 또는 가속 이벤트)의 생성을 시도하기 위해 생산 허용 오차, 작동 조건, 전자기 부하(301)의 디자인 차이, 온도 및/또는 다른 파라미터들의 변동을 고려하도록 처리된 변환기 구동 신호 x(t)를 생성하기 위해 추정된 역기전력(back-EMF) 전압 V_B(t)에 기초하여 원시 변환기 구동 신호 x'(t)를 최적화할 수 있다.

처리된 변환기 구동 신호 x(t)는 차례로 증폭기(306)에 의해 증폭되어 전자기 부하(301)를 구동하기 위한 구동 신호 V(t)를 생성할 수 있다. 구동 신호 V(t)에 응답하여, 전자기 부하(301)의 감지된 단자 전압 V_T(t)는 단자 전압 감지 블록(307), 예를 들어 전압계에 의해 감지될 수 있고, 제1 아날로그-디지털 컨버터(ADC)(303)에 의해 디지털 표현으로 변환될 수 있다. 유사하게, 감지된 전류 I(t)는 제2 ADC(304)에 의해 디지털 표현으로 변환될 수 있다. 전류 I(t)는 전자기 부하(301)의 단자에 결합된 저항 R_s를 갖는 션트 저항기(302)를 가로질러 감지될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 프로세싱 서브시스템(305)은 역-EMF 전압 V_B(t)를 추정할 수 있는 역-EMF 추정 블록(308)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 역-EMF 전압 V_B(t)는 햅틱 변환기 외부로부터 직접 측정되지 않을 수 있다. 그러나, 햅틱 변환기의 단자들에서 측정된 단자 전압 V_T(t)는 다음과 같이 V_B(t)와 관련될 수 있다:

(2)

여기서 파라미터들은 도 2를 참조하여 설명된 바와 같이 정의된다. 결과적으로, 역-EMF 전압 V_B(t)는 다음과 같이 재배열될 수 있는 등식(2)에 따라 추정될 수 있다.

(3)

역-EMF 전압 V_B(t)는 전자기 부하(301)의 이동 질량의 속도에 비례할 수 있기 때문에 역-EMF 전압 V_B(t)는 차례로 이러한 속도의 추정치를 제공할 수 있다. 따라서, 역-EMF 전압 V_B(t)는 전자기 부하(301)의 등가 전기 모델에 기초하여 추정될 수 있고, 그러한 전기 모델은 공진 주파수 및 품질 인자를 포함하는 호스트 디바이스(300) 및 전자기 부하(301)의 파라미터들에 따라 변할 수 있다.

일부 실시예들에서, 역-EMF 추정 블록(308)은 비례 및 병렬 차이 경로(proportional and parallel difference path)를 갖는 디지털 필터로서 구현될 수 있다. DC 저항 Re 및 인덕턴스 Le의 추정치들은 정확할 필요가 없을 수 있으므로(예를 들어, 대략 10% 오차 이내는 허용 가능), 따라서 오프라인 교정으로부터 또는 데이터 시트 사양으로부터의 고정 값들로 충분할 수 있다. 예로서, 일부 실시예들에서, 역-EMF 추정 블록(308)은 본 명세서에서 그 전체가 참조로 포함된 2019년 9월 3일에 출원된 미국 특허출원 일련 번호 16/559,238의 교시에 따라 추정된 역-EMF 전압 V_B(t)를 결정할 수 있다.

추정된 역-EMF 전압 V_B(t), 자기력 인자 Bl, 및 전자기 부하(301)의 이동 질량의 추정 속도 u(t) 간의 관계는 다음 관계로부터 결정될 수 있다:

또한, 햅틱 이벤트의 결과로서 호스트 디바이스(300)의 사용자에 의해 경험되는 힘은 전자기 부하(301)의 이동 질량의 가속도에 비례할 수 있으며, 가속도는 속도의 시간에 대한 수학적 도함수이기 때문에 전자기 부하(301)의 햅틱 이벤트로부터의 결과적인 가속도는 추정된 역-EMF 전압 V_B(t)의 시간에 대한 수학적 도함수에 대략 비례할 수 있다.

따라서, 파형 프로세서(326)는 (예를 들어, 호스트 디바이스(300)의 사용, 호스트 디바이스(300)의 전원 공급, 및/또는 호스트 디바이스(300)의 생산 동안) 추정된 역-EMF 전압 V_B(t)를 나타내는 신호를 수신하고, 이러한 신호들로부터 전자기 부하(301)의 이동 질량의 대략적인 가속도를 결정할 수 있다. 이러한 대략적인 가속도가 알려지면, 파형 전처리기(326)는 전자기 부하(301)에 대한 원하는 가속도 프로파일을 나타낼 수 있는 원시 변환기 구동 신호 x'(t)와 이러한 실제 대략적인 가속도를 비교하고, 호스트 디바이스들(300) 또는 플랫폼들(예를 들어, 전자기 부하(301) 및 햅틱 서브시스템들의 생산 변동 극복) 및 심지어 상이한 디바이스(100) 및 플랫폼 디자인들에 걸쳐 균일한 퍼셉션(예를 들어, 힘 또는 가속 이벤트)의 생성을 시도하기 위해 생산 허용 오차, 작동 조건, 전자기 부하(301)의 디자인 차이, 온도 및/또는 다른 파라미터들의 변동을 고려하기 위해 실제 대략적인 가속도에 기초하여 원시 변환기 구동 신호 x'(t)로부터 처리된 변환기 구동 신호 x(t)를 생성하도록 구성될 수 있다. 원시 변환기 구동 신호 x'(t)로부터 처리된 변환기 구동 신호 x(t)를 생성하기 위해, 파형 전처리기(326)는 임의의 적절한 방식으로(예를 들어, 적절한 이득 및/또는 필터 응답을 적용함으로써) 원시 변환기 구동 신호 x'(t)를 수정할 수 있다.

도 4는 본 개시의 실시예들에 따라 전자기 변환기(301)에서 햅틱 파형을 재생하기 위한 예시적인 방법의 흐름도를 도시한다. 일부 실시예들에 따라, 방법(400)은 단계(402)에서 시작할 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 본 개시의 교시들은 호스트 디바이스(300)의 다양한 구성들로 구현될 수 있다. 이와 같이, 방법(400)에 대한 바람직한 초기화 지점 및 방법(400)을 포함하는 단계들의 순서는 선택된 구현 방식에 의존할 수 있다.

단계(402)에서, 역-EMF 추정 블록(308)은 전자기 부하(301)와 연관된 감지된 단자 전압 V_T(t) 및 감지된 전류 I(t)를 나타내는 신호들을 수신할 수 있다. 단계(404)에서, 감지된 단자 전압 V_T(t) 및 감지된 전류 I(t)에 기초하여, 역-EMF 추정 블록(308)은 추정된 역-EMF 전압 V_B(t)를 나타내는 신호를 생성할 수 있다. 단계(406)에서, 파형 전처리기(326)는 추정된 역-EMF 전압 V_B(t)에 기초하여 전자기 부하(301)의 이동 질량의 대략적인 가속도를 결정할 수 있다. 단계(408)에서, 파형 전처리기(326)는 전자기 부하(301)의 그러한 가속도가 원하는 가속도 프로파일로부터 달라지게 할 수 있는 전자기 부하(301) 및/또는 호스트 디바이스(300)의 물리적 또는 다른 변동들에도 불구하고 원시 변환기 구동 신호 x'(t)에 의해 표시된 바와 같이 전자기 부하(301)에 대한 원하는 가속도 프로파일을 재생하기 위해 처리된 변환기 구동 신호 x(t)를 생성하기 위해 추정된 역-EMF 전압 V_B(t)에 기초하여 원시 변환기 구동 신호 x'(t)를 처리할 수 있다. 단계(408)의 완료 후, 방법(400)은 단계(402)로 다시 진행할 수 있다.

도 4는 방법(400)과 관련하여 취해져야 할 특정 수의 단계들을 개시하지만, 방법(400)은 도 4에 도시된 단계보다 많거나 적은 단계들로 실행될 수 있다. 또한, 도 4는 방법(400)과 관련하여 취해져야 할 특정 순서의 단계들을 개시하지만, 방법(400)을 포함하는 단계들은 임의의 적절한 순서로 완료될 수 있다.

방법(400)은 호스트 디바이스(300) 및/또는 방법(400)을 구현하도록 동작 가능한 임의의 다른 시스템을 사용하여 전체적으로 또는 부분적으로 구현될 수 있다. 특정 실시예들에서, 방법(400)은 컴퓨터 판독 가능한 매체에 구현된 소프트웨어 및/또는 펌웨어로 부분적으로 또는 완전히 구현될 수 있다.

일부 실시예들에서, 파형 전처리기(326)는 순시 햅틱 이벤트들 및/또는 이전 햅틱 이벤트들(예를 들어, 감지된 단자 전압 V_T(t), 감지된 전류 I(t), 추정된 역-EMF 전압 V_B(t), DC 저항 Re, 및 인덕턴스 Le)에 기초하여 처리된 변환기 구동 신호 x(t)를 생성하도록 원시 변환기 구동 신호 x'(t)를 수정할 수 있으며, 따라서 파형 전처리기(326)의 응답에 대한 학습 및 적응을 허용한다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 둘 이상의 요소들이 서로 "결합된” 것으로 언급될 때, 그러한 용어는 그러한 둘 이상의 요소들이 간접적으로 또는 직접적으로 또는 개재 요소들의 여부와 상관없이 적용 가능한 것으로서 전자 통신 또는 기계적 통신 상태에 있음을 나타낸다.

본 개시 내용은 당업자가 이해할 수 있는 본 명세서의 예시적인 실시예에 대한 모든 변화, 대체, 변형, 변경, 및 수정을 망라한다. 유사하게, 바람직한 것으로서, 첨부된 청구범위는 당업자가 이해할 수 있는 본 명세서의 예시적인 실시예에 대한 모든 변화, 대체, 변형, 변경, 및 수정을 망라한다. 또한, 특정 기능을 수행하도록 적응되거나, 배열되거나, 할 수 있거나, 구성되거나, 할 수 있게 되거나, 동작 가능하거나, 또는 동작하는 장치 또는 시스템, 또는 장치 또는 시스템의 구성요소에 대한 첨부된 청구범위에서의 참조는, 그 장치, 시스템, 또는 구성성분이 적응되고, 배열되고, 할 수 있고, 구성되고, 할 수 있게 되고, 동작 가능하고, 동작하는 한, 그 장치, 시스템, 또는 구성성분, 또는 그 특정 기능이 활성화되거나, 턴 온되거나, 또는 잠금해제되는 것과는 무관하게 그 장치, 시스템, 또는 구성요소를 망라한다. 따라서, 수정들, 부가들, 또는 생략들이 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고 여기에서 설명된 시스템들, 장치들, 및 방법들에 대해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 시스템들 및 장치들의 구성요소들은 통합되거나 또는 분리될 수 있다. 게다가, 여기에서 개시된 시스템들 및 장치들의 동작들은 더 많은, 더 적은, 또는 다른 구성요소들에 의해 수행될 수 있으며 설명된 방법들은 더 많은, 더 적은, 또는 다른 단계들을 포함할 수 있다. 부가적으로, 단계들은 임의의 적절한 순서로 수행될 수 있다. 본 문서에서 사용된 바와 같이, "각각"은 세트의 각각의 멤버 또는 세트의 서브세트의 각각의 멤버를 지칭한다.

대표적인 실시예들이 도면들에서 예시되고 아래에 설명되었지만, 본 개시의 원리들은 현재 알려져 있는지에 관계없이, 임의의 기술들을 사용하여 구현될 수 있다. 본 개시는 결코 도면들에 예시되고 상기 설명된 대표적인 구현예들 및 기술들에 제한되지 않아야 한다.

달리 구체적으로 주지되지 않는다면, 도면들에서 묘사된 부품들은 반드시 일정한 비율로 그려진 것은 아니다.

본 명세서에 나열된 모든 예들 및 조건부 표현은 독자가 본 개시 내용과 기술을 발전시키기 위해 발명자에 의해 기여된 개념을 이해하는 데 도움이 되도록 교수적인 목적으로 의도된 것이며, 그와 같이 특정하게 인용된 예들 및 조건들에 대한 제한은 없는 것으로 해석된다. 본 개시 내용의 실시예들이 상세히 설명되었지만, 본 개시 내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변화, 대체 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.

특정 이점들이 위에서 열거되었지만, 다양한 실시예들은 열거된 이점들 중 일부, 또는 모두를 포함하거나, 또는 포함하지 않을 수 있다. 부가적으로, 다른 기술적 이점들은 앞서 말한 도면들 및 설명의 검토 후 이 기술분야의 통상의 기술자에게 쉽게 명백해질 것이다.

여기에 첨부된 청구항들을 해석하는 데 있어 본 출원에 대해 발행된 임의의 특허의 임의의 독자들 및 특허청을 돕기 위해, 출원인들은 단어들("~하기 위한 수단" 또는 "~하기 위한 단계")이 특정한 청구항에서 명시적으로 사용되지 않는다면 첨부된 청구항들 또는 청구항 요소들 중 어떠한 것도 35 U.S.C §112(f)를 적용하도록 의도하지 않는다는 것을 주목하길 원한다.

Claims

시스템에 있어서:
햅틱 이벤트를 생성할 수 있는 전자기 부하; 및
햅틱 프로세서를 포함하며, 상기 햅틱 프로세서는:
상기 전자기 부하를 포함하는 디바이스의 사용자에게 햅틱 이벤트의 원하는 퍼셉션(desired perception)를 나타내는 적어도 하나의 제1 파라미터를 수신하고;
상기 디바이스의 하나 이상의 특성들을 나타내는 적어도 하나의 제2 파라미터를 수신하고;
햅틱 이벤트의 실제 퍼셉션이 원하는 퍼셉션과 달라지게 하는 디바이스의 변동에도 불구하고 사용자에게 원하는 퍼셉션을 생성하기 위해 전자기 부하에 대한 구동 신호를 생성하도록 적어도 하나의 제1 파라미터 및 적어도 하나의 제2 파라미터를 처리하도록 구성되는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 파라미터는 디바이스의 원하는 가속도를 나타내는, 시스템.
제2항에 있어서, 상기 시스템은 상기 원하는 가속도에 기초하여 구동 파형을 생성하도록 구성된 파형 생성기를 포함하는, 시스템.
제3항에 있어서, 상기 구동 신호를 생성하는 것은 상기 적어도 하나의 제2 파라미터에 기초하여 상기 구동 파형을 수정함으로써 상기 구동 신호를 생성하는 것을 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 파라미터는 상기 전자기 부하의 등가 전기 모델을 나타내는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 파라미터는 상기 전자기 부하의 공진 주파수 및 품질 인자 중 적어도 하나를 나타내는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 파라미터는 상기 전자기 부하와 연관된 역기전력을 나타내는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 파라미터는 상기 디바이스와 연관된 현재 햅틱 이벤트 및 과거 햅틱 이벤트를 나타내는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 파라미터는 사용자에 의한 디바이스의 사용, 디바이스의 전원 공급, 및 디바이스의 생산 중 적어도 하나 동안 결정되는, 시스템.
제1항에 있어서, 상기 전자기 부하는 햅틱 변환기를 포함하는, 시스템.
방법에 있어서:
햅틱 이벤트를 생성할 수 있는 전자기 부하를 포함하는 디바이스의 사용자에게 햅틱 이벤트의 원하는 퍼셉션을 나타내는 적어도 하나의 제1 파라미터를 수신하는 단계;
상기 디바이스의 하나 이상의 특성들을 나타내는 적어도 하나의 제2 파라미터를 수신하는 단계; 및
햅틱 이벤트의 실제 퍼셉션이 원하는 퍼셉션과 달라지게 하는 디바이스의 변동에도 불구하고 사용자에게 원하는 퍼셉션을 생성하기 위해 전자기 부하에 대한 구동 신호를 생성하도록 적어도 하나의 제1 파라미터 및 적어도 하나의 제2 파라미터를 처리하는 단계를 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 파라미터는 디바이스의 원하는 가속도를 나타내는, 방법.
제12항에 있어서, 상기 원하는 가속도에 기초하여 구동 파형을 생성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제13항에 있어서, 상기 구동 신호를 생성하는 것은 상기 적어도 하나의 제2 파라미터에 기초하여 상기 구동 파형을 수정함으로써 상기 구동 신호를 생성하는 것을 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 파라미터는 상기 전자기 부하의 등가 전기 모델을 나타내는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 파라미터는 상기 전자기 부하의 공진 주파수 및 품질 인자 중 적어도 하나를 나타내는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 파라미터는 상기 전자기 부하와 연관된 역기전력을 나타내는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 파라미터는 상기 디바이스와 연관된 현재 햅틱 이벤트 및 과거 햅틱 이벤트를 나타내는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 파라미터는 사용자에 의한 디바이스의 사용, 디바이스의 전원 공급, 및 디바이스의 생산 중 적어도 하나 동안 결정되는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 전자기 부하는 햅틱 변환기를 포함하는, 방법.