KR20230130158A - 통합 햅틱 시스템 - Google Patents
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Abstract
통합 햅틱 시스템은 디지털 신호 프로세서 및 상기 디지털 신호 프로세서에 통신 가능하게 결합되며 통합 햅틱 시스템으로 디지털 신호 프로세서와 통합된 증폭기를 포함할 수 있다. 디지털 신호 프로세서는 힘 센서에 인가된 힘을 나타내는 힘 센서 신호를 수신하고 힘에 응답하여 햅틱 재생 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 증폭기는 햅틱 재생 신호를 증폭시키고 증폭기에 의해 증폭되는 햅틱 재생 신호로 증폭기에 통신 가능하게 결합된 진동 작동기를 구동하도록 구성될 수 있다.
Description
관련 출원
본 개시는 2020년 5월 11일에 출원된, 미국 정규 특허 출원 일련 번호 제16/871,832호의 계속출원이고, 2020년 8월 4일에 미국 특허 번호 제10,732,714호로 발행된, 2017년 10월 2일에 출원된, 미국 정규 특허 출원 일련 번호 제15/722,128호의 분할출원이고, 2017년 5월 8일에 출원된, 미국 가 특허 출원 일련 번호 제62/503,163호 및 2017년 8월 3일에 출원된, 미국 가 특허 출원 일련 번호 제62/540,921호에 대한 우선권을 주장하고, 그 각각은 여기에서 전체적으로 참조로서 통합된다.
개시의 분야
본 개시는 일반적으로 사용자 인터페이스들을 가진 전자 디바이스들(예컨대, 이동 디바이스들, 게임 제어기들, 계기판들 등)에 관한 것이고, 보다 특히 정전식 센서들 및/또는 다른 적절한 애플리케이션들을 위한 햅틱 피드백에서의 사용을 위해, 이동 디바이스에서 기계적 버튼 대체를 위한 시스템에서의 사용을 위한 통합 햅틱 시스템에 관한 것이다.
선형 공진 작동기들(LRAs: Linear resonant actuators) 및 다른 진동 작동기들(예컨대, 회전식 작동기들, 진동 모터들 등)은 이러한 디바이스들과의 사용자 상호 작용을 위한 진동 피드백을 생성하기 위해 이동 디바이스들(예컨대, 이동 전화들, 개인용 디지털 보조기들, 비디오 게임 제어기들 등)에서 점점 더 사용되고 있다. 통상적으로, 힘/압력 센서는 디바이스와의 사용자 상호작용을 검출하며(예컨대, 손가락이 디바이스의 가상 버튼을 누른다) 그것에 응답하여, 선형 공진 작동기는 사용자에게 피드백을 제공하기 위해 진동한다. 예를 들어, 선형 공진 작동기는 기계적 버튼 클릭의 느낌을 사용자에게 흉내내기 위해 힘에 응답하여 진동할 수 있다.
기존의 햅틱 시스템들의 하나의 단점은 힘 센서(force sensor)의 신호들의 프로세싱 및 그것에 대한 햅틱 응답의 생성에 대한 기존의 접근법들이 종종 원하는 대기시간보다 길고, 따라서 햅틱 응답이 힘 센서와 사용자의 상호작용으로부터 상당히 지연될 수 있다는 것이다. 따라서, 햅틱 시스템이 기계적 버튼 대체를 위해 사용되는 애플리케이션들에서, 정정식 센서 피드백, 또는 다른 애플리케이션 및 햅틱 응답은 기계적 버튼 클릭의 느낌을 효과적으로 흉내내지 않을 수 있다. 따라서, 힘 센서와 사용자의 상호작용 및 상호작용에 대한 햅틱 응답 사이에서의 대기시간을 최소화하는 시스템들 및 방법들이 요구된다.
또한, 사용자를 위한 적절하고 즐거운 햅틱 느낌들을 생성하기 위해, 선형 공진 작동기를 구동하는 신호는 신중하게 설계되고 생성될 필요가 있을 수 있다. 기계적 버튼 대체 애플리케이션에서, 바람직한 햅틱 응답은 선형 공진 작동기에 의해 발생된 진동 임펄스가 그/그녀의 손가락 누름 및/또는 해제에 대한 응답으로서 현저한 알림을 사용자에게 제공하기에 충분히 강해야 하고, 진동 임펄스는 사용자에게 "뚜렷한" 및 "맑은" 느낌을 제공하기 위해 공진 테일들로부터 짧고, 빠르고, 깨끗해야 한다. 선택적으로, 상이한 제어 알고리즘들 및 자극들은 보다 "부드러운" 및 "공명하는" 촉각 응답들을 제공하는 교번하는 촉각 피드백 - 가능하게는 디바이스에서 특정한 사용자 모드들을 표시하는 - 을 제공하도록 수행을 변경하기 위해, 선형 공진 작동기에 적용될 수 있다.
힘 센서와 사용자의 상호작용 및 상호작용에 대한 햅틱 응답 사이에서의 대기시간을 최소화하는 시스템들 및 방법들이 요구된다.
본 개시의 교시들에 따르면, 이동 디바이스에서 햅틱 피드백과 연관된 단점들 및 문제들은 감소되거나 또는 제거될 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따르면, 통합 햅틱 시스템은 디지털 신호 프로세서 및 상기 디지털 신호 프로세서에 통신 가능하게 결합되고 상기 통합 햅틱 시스템으로 상기 디지털 신호 프로세서와 통합된 증폭기를 포함할 수 있다. 상기 디지털 신호 프로세서는 힘 센서에 인가된 힘을 나타내는 입력 신호를 수신하고 상기 입력 신호에 응답하여 햅틱 재생 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 상기 증폭기는 햅틱 재생 신호를 증폭시키고 상기 증폭기에 의해 증폭된 것으로서 햅틱 재생 신호로 증폭기에 통신 가능하게 결합된 진동 작동기를 구동하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 이들 및 다른 실시예들에 따르면, 방법은 디지털 신호 프로세서에 의해, 힘 센서에 인가된 힘을 나타내는 입력 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한, 디지털 신호 프로세서에 의해, 상기 입력 신호에 응답하여 햅틱 재생 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 디지털 신호 프로세서에 통신 가능하게 결합되고 통합 햅틱 시스템으로 디지털 신호 프로세서와 통합된 증폭기를 이용하여, 증폭기에 의해 증폭되는 햅틱 재생 신호를 구동하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 개시의 이들 및 다른 실시예들에 따르면, 제조 물품은 컴퓨터-판독 가능한 매체상에서 운반된 비-일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체 컴퓨터-실행 가능한 지시들을 포함할 수 있고, 상기 지시들은 프로세서에 의해 판독 가능하고, 상기 지시들은, 판독되고 실행될 때, 프로세서가 힘 센서에 인가된 힘을 나타내는 입력 신호를 수신하고 상기 입력 신호에 응답하여 햅틱 재생 신호를 생성하게 하여, 프로세서에 통신 가능하게 결합되고 상기 디지털 신호 프로세서와 함께 통합 햅틱 시스템으로 통합된 증폭기가 햅틱 재생 신호를 증폭시키고 구동하도록 한다.
본 개시의 기술적 이점들은 여기에 포함된 도면들, 설명 및 청구항들로부터 이 기술분야의 통상의 기술자에게 쉽게 명백할 수 있다. 실시예들의 목적들 및 이점들은 적어도, 특히 청구항들에서 언급된 요소들, 특징들 및 조합들에 의해 실현되고 달성될 것이다.
앞서 말한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 예들이고 설명적이며 본 개시에 제시된 청구항들을 제한하지 않는다는 것이 이해될 것이다.
본 발명에 따른 통합 햅틱 시스템은 단일 통합 회로상에 형성될 수 있고, 따라서 햅틱 피드백 제어에 대한 기존의 접근법들보다 낮은 대기 시간을 가능하게 한다.
본 실시예들 및 그것의 이점들에 대한 보다 완전한 이해는 수반되는 도면들과 함께 취해진 다음의 설명을 참조함으로써 획득될 수 있고, 여기에서 유사한 참조 번호들은 유사한 특징들을 나타낸다:
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른, 예시적인 이동 디바이스의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다;
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른, 예시적인 통합 햅틱 시스템의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다;
도 3은 본 개시의 실시예들에 따른, 도 2의 통합 햅틱 시스템에서의 사용을 위한 예시적인 프로세싱 시스템의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다;
도 4는 본 개시의 실시예들에 따른, 또 다른 예시적인 통합 햅틱 시스템의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다;
도 5는 본 개시의 실시예들에 따른, 생성될 수 있는 햅틱 구동 신호들의 예시적인 파형들을 도시한 그래프를 예시한다;
도 6은 본 개시의 실시예들에 따른, 저 주파수들에서 발생한 최대 정적 편위와 같은 전압 레벨에서 주파수의 함수로서 선형 공진 작동기의 변위의 예시적인 전달 함수를 묘사한 그래프이다;
도 7은 본 개시의 실시예들에 따른, 최대 편위에서 최대 가속 및 주파수의 함수로서 선형 공진 작동기의 가속의 예시적인 전달 함수를 묘사한 그래프를 예시한다;
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른, 또 다른 예시적인 통합 햅틱 시스템의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다;
도 9는 본 개시의 실시예들에 따른, 또 다른 예시적인 통합 햅틱 시스템의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다;
도 10은 본 개시의 실시예들에 따른, 또 다른 예시적인 통합 햅틱 시스템의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다; 및
도 11은 본 개시의 실시예들에 따른, 또 다른 예시적인 통합 햅틱 시스템의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른, 예시적인 이동 디바이스의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다;
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른, 예시적인 통합 햅틱 시스템의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다;
도 3은 본 개시의 실시예들에 따른, 도 2의 통합 햅틱 시스템에서의 사용을 위한 예시적인 프로세싱 시스템의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다;
도 4는 본 개시의 실시예들에 따른, 또 다른 예시적인 통합 햅틱 시스템의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다;
도 5는 본 개시의 실시예들에 따른, 생성될 수 있는 햅틱 구동 신호들의 예시적인 파형들을 도시한 그래프를 예시한다;
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도 7은 본 개시의 실시예들에 따른, 최대 편위에서 최대 가속 및 주파수의 함수로서 선형 공진 작동기의 가속의 예시적인 전달 함수를 묘사한 그래프를 예시한다;
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른, 또 다른 예시적인 통합 햅틱 시스템의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다;
도 9는 본 개시의 실시예들에 따른, 또 다른 예시적인 통합 햅틱 시스템의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다;
도 10은 본 개시의 실시예들에 따른, 또 다른 예시적인 통합 햅틱 시스템의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다; 및
도 11은 본 개시의 실시예들에 따른, 또 다른 예시적인 통합 햅틱 시스템의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른, 예시적인 이동 디바이스(102)의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이동 디바이스(102)는 엔클로저(101), 제어기(103), 메모리(104), 힘 센서(105), 마이크로폰(106), 선형 공진 작동기(107), 라디오 송신기/수신기(108), 스피커(110) 및 통합 햅틱 시스템(112)을 포함할 수 있다.
엔클로저(101)는 이동 디바이스(102)의 다양한 구성요소들을 하우징하기 위한 임의의 적절한 하우징, 케이싱, 또는 다른 엔클로저를 포함할 수 있다. 엔클로저(101)는 플라스틱, 금속 및/또는 임의의 다른 적절한 재료들로부터 구성될 수 있다. 또한, 엔클로저(101)는 이동 디바이스(102)가 이동 디바이스(102)의 사용자의 사람에 쉽게 수송되도록 적응(예컨대, 사이징 및 성형)될 수 있다. 따라서, 이동 디바이스(102)는 이에 제한되지 않지만 스마트폰, 태블릿 컴퓨팅 디바이스, 핸드헬드 컴퓨팅 디바이스, 개인용 디지털 보조기, 노트북 컴퓨터, 비디오 게임 제어기, 또는 이동 디바이스(102)의 사용자의 사람에 쉽게 수송될 수 있는 임의의 다른 디바이스를 포함할 수 있다.
제어기(103)는 엔클로저(101) 내에 하우징될 수 있고 프로그램 지시들을 해석 및/또는 실행하고 및/또는 데이터를 프로세싱하도록 구성된 임의의 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있고, 제한 없이, 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 디지털 신호 프로세서(DSP), 애플리케이션 특정 집적 회로(ASIC), 또는 프로그램 지시들을 해석 및/또는 실행하고 및/또는 데이터를 프로세싱하도록 구성된 임의의 다른 디지털 또는 아날로그 회로를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제어기(103)는 메모리(104) 및/또는 제어기(103)에 액세스 가능한 다른 컴퓨터-판독 가능한 미디어에 저장된 프로그램 지시들을 해석 및/또는 실행하고 및/또는 데이터를 프로세싱한다.
메모리(104)는 엔클로저(101) 내에 하우징될 수 있고, 제어기(103)에 통신 가능하게 결합될 수 있고, 일정 기간 동안 프로그램 지시들 및/또는 데이터를 보유하도록 구성된 임의의 시스템, 디바이스, 또는 장치(예컨대, 컴퓨터-판독 가능한 미디어)를 포함할 수 있다. 메모리(104)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 전기적으로 삭제 가능한 프로그램 가능 판독-전용 메모리(EEPROM), 개인용 컴퓨터 메모리 카드 국제 협회(PCMCIA) 카드, 플래시 메모리, 자기 저장 장치, 광-자기 저장 장치, 또는 이동 디바이스(102)로의 전력이 턴 오프된 후 데이터를 유지하는 휘발성 또는 비-휘발성 메모리의 어레이를 포함할 수 있다.
마이크로폰(106)은 엔클로저(101) 내에 적어도 부분적으로 하우징될 수 있고, 제어기(103)에 통신 가능하게 결합될 수 있고, 마이크로폰(106)에 입사된 사운드를 제어기(103)에 의해 프로세싱될 수 있는 전기 신호로 변환하도록 구성된 장치를 포함할 수 있고, 여기에서 이러한 사운드는 다이어프램 또는 막에서 수신된 음파 진동들에 기초하여 달라지는 전기 정전용량을 가진 다이어프램 또는 막을 사용하여 전기 신호로 변환된다. 마이크로폰(106)은 정전형 마이크로폰, 콘덴서 마이크로폰, 일렉트렛 마이크로폰, 미세전자기계 시스템들(MEMs) 마이크로폰, 또는 임의의 다른 적절한 정전식 마이크로폰을 포함할 수 있다.
라디오 송신기/수신기(108)는 엔클로저(101) 내에 하우징될 수 있고, 제어기(103)에 통신 가능하게 결합될 수 있고, 안테나의 도움으로, 라디오-주파수 신호들을 생성하고 송신할 뿐만 아니라 라디오-주파수 신호들을 수신하고 이러한 수신들에 의해 운반된 정보를 제어기(103)에 의해 사용 가능한 형태로 변환하도록 구성된 임의의 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 라디오 송신기/수신기(108)는 제한 없이, 셀룰러 통신들(예컨대, 2G, 3G, 4G, LTE 등), 단거리 무선 통신들(예컨대 BLUETOOTH), 상업용 라디오 신호들, 텔레비전 신호들, 위성 라디오 신호들(예컨대, GPS), 무선 충실도 등을 포함한, 다양한 유형들의 라디오-주파수 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.
스피커(110)는 적어도 부분적으로 엔클로저(101) 내에 하우징될 수 있거나 또는 엔클로저(101) 외부에 있을 수 있고, 제어기(103)에 통신 가능하게 결합될 수 있고, 전기 오디오 신호 입력에 응답하여 사운드를 생성하도록 구성된 임의의 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 스피커는 동적 라우드스피커를 포함할 수 있고, 이것은 원통형 자기 갭을 통해 축방향으로 이동하도록 음성 코일을 제한하는 가요성 서스펜션을 통해 강성 프레임에 기계적으로 결합된 경량 다이어프램을 이용한다. 전기 신호가 음성 코일에 인가될 때, 자기장이 음성 코일에서 전기 전류에 의해 생성되어, 그것을 가변 전자석이게 한다. 코일 및 구동기의 자기 시스템은 상호작용하여, 코일(및 그에 따라, 부착된 원뿔)로 하여금 앞뒤로 움직이게 하고, 그에 의해 증폭기에서 온 인가된 전기 신호의 제어 하에 사운드를 재생하는 기계력을 생성한다.
힘 센서(105)는 엔클로저(101) 내에 하우징될 수 있고, 힘, 압력, 또는 터치(예컨대, 인간 손가락과의 상호작용)를 감지하고 이러한 힘, 압력, 또는 터치에 응답하여 전기 또는 전자 신호를 발생시키기 위한 임의의 적절한 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이러한 전기 또는 전자 신호느 힘 센서에 인가된 힘, 압력, 또는 터치의 크기의 함수일 수 있다. 이들 및 다른 실시예들에서, 이러한 전자 또는 전기 신호는 햅틱 피드백이 제공받은 입력 신호와 연관된 범용 입력/출력 신호(GPIO)(예컨대, 햅틱 피드백이 제공되는 정전식 터치 스크린 센서 또는 다른 정전식 센서)를 포함할 수 있다. 본 개시에서 명료함 및 설명을 위해, 여기에서 사용된 바와 같이 용어("힘")는 단지 힘뿐만 아니라 힘을 나타내거나 또는 이에 제한되지 않지만, 압력 및 터치와 같은, 힘과 유사한 물리적 양들을 나타낼 수 있다.
선형 공진 작동기(107)는 엔클로저(101) 내에 하우징될 수 있고, 단일 축에 걸쳐 발진하는 기계력을 생성하기 위한 임의의 적절한 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 선형 공진 작동기(107)는 스프링에 연결된 이동 질량에 대고 눌려진 음성 코일을 구동하기 위해 교류 전압에 의존할 수 있다. 음성 코일이 스프링의 공진 주파수에서 구동될 때, 선형 공지 작동기(107)는 지각 가능한 힘에 따라 진동할 수 있다. 따라서, 선형 공진 작동기(107)는 특정 주파수 범위 내에서 햅틱 애플리케이션들에서 유용할 수 있다. 명료함 및 설명의 목적들을 위해, 본 개시는 선형 공진 작동기(107)의 사용에 관하여 설명되지만, 임의의 다른 유형 또는 유형들의 진동 작동기들(예컨대, 편심 회전 질량 작동기들)이 선형 공진 작동기(107) 대신에 또는 그것 외에 사용될 수 있다. 또한, 다수의 축들에 걸쳐 발진하는 기계력을 생성하도록 배열된 작동기들이 선형 공진 작동기(107) 대신에 또는 그것 외에 사용될 수 있다는 것이 또한 이해된다. 본 개시에서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이, 선형 공진 작동기(107)는, 통합 햅틱 시스템(112)으로부터 수신된 신호에 기초하여, 기계적 버튼 대체 및 정전식 센서 피드백 중 적어도 하나를 위해 이동 디바이스(102)의 사용자에게 햅틱 피드백을 렌더링할 수 있다.
통합 햅틱 시스템(112)은 엔클로저(101) 내에 하우징될 수 있고, 힘 센서(105) 및 선형 공진 작동기(107)에 통신 가능하게 결합될 수 있고, 이동 디바이스(102)에 인가된 힘(예컨대, 인간 손가락에 의해 이동 디바이스(102)의 가상 버튼에 인가된 힘)을 나타내는 힘 센서(105)로부터의 신호를 수신하고 이동 디바이스(102)에 인가된 힘에 응답하여 선형 공진 작동기(107)를 구동하기 위한 전기 신호를 생성하도록 구성된 임의의 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 통합 햅틱 시스템의 세부사항은 도 2에서 묘사된다.
특정 예시적인 구성요소들은 상기 도 1에서 이동 디바이스(102)에 일체형인 것으로 묘사되지만(예컨대, 제어기(103), 메모리(104), 사용자 인터페이스(105), 마이크로폰(106), 라디오 송신기/수신기(108), 스피커(들)(110)), 본 개시에 따른 이동 디바이스(102)는 상기 구체적으로 열거되지 않은 하나 이상의 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1은 특정한 사용자 인터페이스 구성요소들을 묘사하지만, 이동 디바이스(102)는 도 1에 묘사된 것들 외의 (이에 제한되지 않고, 키패드, 터치 스크린 및 디스플레이를 포함한) 하나 이상의 다른 사용자 인터페이스 구성요소들을 포함할 수 있고, 따라서 사용자가 이동 디바이스(102) 및 그것의 연관된 구성요소들과 상호작용하고 및/또는 그 외 그것을 조작하도록 허용한다.
도 2는 본 개시의 실시에들에 따른, 예시적인 통합 햅틱 시스템(112A)의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다. 몇몇 실시예들에서, 통합 햅틱 시스템(112A)은 도 1의 통합 햅틱 시스템(112)을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 통합 햅틱 시스템(112A)은 디지털 신호 프로세서(DSP)(202) 메모리(204) 및 증폭기(206)를 포함할 수 있다.
DSP(202)는 프로그램 지시들을 해석 및/또는 실행하고 및/또는 데이터를 프로세싱하도록 구성된 임의의 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, DSP(202)는 메모리(204) 및/또는 DSP(202)에 액세스 가능한 다른 컴퓨터-판독 가능한 미디어에 저장된 프로그램 지시들을 해석 및/또는 실행하고 및/또는 데이터를 프로세싱할 수 있다.
메모리(204)는 DSP(202)에 통신 가능하게 결합될 수 있고, 일정 기간 동안 프로그램 지시들 및/또는 데이터를 보유하도록 구성된 임의의 시스템, 디바이스, 또는 장치(예컨대, 컴퓨터-판독 가능한 미디어)를 포함할 수 있다. 메모리(204)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 전기적으로 삭제 가능한 프로그램 가능 판독-전용 메모리(EEPROM), 개인용 컴퓨터 메모리 카드 국제 협회(PCMCIA) 카드, 플래시 메모리, 자기 저장 장치, 광-자기 저장 장치, 또는 이동 디바이스(102)로의 전력이 턴 오프된 후 데이터를 유지하는 휘발성 또는 비-휘발성 메모리의 어레이를 포함할 수 있다.
증폭기(206)는 DSP(202)에 전기적으로 결합될 수 있고 출력 신호(VOUT)를 생성하기 위해 입력 신호(VIN)의 전력(예컨대, 시변 전압 또는 전류)을 증가시키도록 구성된 임의의 적절한 전자 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 증폭기(206)는 신호의 진폭을 증가시키기 위해 전원 공급 장치(명시적으로 도시되지 않음)로부터의 전기 전력을 사용할 수 있다. 증폭기(206)는 제한 없이, 클래스-D 증폭기를 포함한, 임의의 적절한 증폭기 클래스를 포함할 수 있다.
동작 시, 메모리(204)는 하나 이상의 햅틱 재생 파형들을 저장할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 하나 이상의 햅틱 재생 파형들의 각각은 시간의 함수로서 선형 공진 작동기(예컨대, 선형 공진 작동기(107))의 원하는 가속도로 햅틱 응답(a(t))을 정의할 수 있다. DSP(202)는 힘 센서(105)에 인가된 힘을 나타내는 힘 센서(105)로부터의 힘 신호(VSENSE)를 수신하도록 구성될 수 있다. 감지된 힘을 나타내는 힘 신호(VSENSE)의 수신에 응답하여 또는 이러한 수신에 관계없이, DSP(202)는 메모리(204)로부터 햅틱 재생 파형을 검색하고 프로세싱된 햅틱 재생 신호(VIN)를 결정하기 위해 이러한 햅틱 재생 파형을 프로세싱할 수 있다. 증폭기(206)가 클래스 D 증폭기인 실시예들에서, 프로세싱된 햅틱 재생 신호(VIN)는 펄스-폭 변조 신호를 포함할 수 있다. 감지된 힘을 나타내는 힘 신호(VSENSE)의 수신에 응답하여, DSP(202)는 프로세싱된 햅틱 재생 신호(VIN)가 증폭기(206)로 출력되게 할 수 있고, 증폭기(206)는 선형 공진 작동기(107)를 구동하기 위한 햅틱 출력 신호(VOUT)를 생성하기 위해 프로세싱된 햅틱 재생 신호(VIN)를 증폭시킬 수 있다. DSP(202)에 의해 구현된 예시적인 프로세싱 시스템의 세부사항은 도 3에서 묘사된다.
몇몇 실시예들에서, 통합 햅틱 시스템(112A)은 단일 통합 회로상에 형성될 수 있고, 따라서, 햅틱 피드백 제어에 대한 기존의 접근법들보다 낮은 대기시간을 가능하게 한다. 단일 모놀리식 통합 회로의 부분으로서 통합 햅틱 시스템(112A)를 제공함으로써, 통합 햅틱 시스템(112A)의 다양한 인터페이스들과 시스템 구성요소들 사이에서의 대기 시간들이 감소되거나 또는 제거될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, DSP(202)는 프로세싱 시스템(300)이 그것에 응답하여 증폭기(206)의 동작을 모니터링하고 조정할 수 있는 진단 입력들을 수신할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 대하여 이하에서 논의된 바와 같이, DSP(202)는 선형 공진 작동기(107)의 진동 전달 함수를 추정하기 위해 선형 공진 작동기(107)로부터 측정치들을 수신할 수 있다. 그러나, 몇몇 실시예들에서, DSP(202)는 하나 이상의 다른 진단 입력들을 수신하고 모니터링할 수 있고, DSP(202)는 그것에 응답하여 증폭기(206)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, DSP(202)는 선형 공진 작동기(107)와 연관된 전류 레벨 및/또는 선형 공진 작동기(107)와 연관된 전압 레벨을 모니터링할 수 있다. 이러한 측정치들로부터, DSP(202)는 선형 공진 작동기(107)의 상태(예컨대, 모션의 상태)를 추론하거나 또는 산출할 수 있을 것이다. 예를 들어, 모니터링된 전압 및 전류로부터, DSP(202)는 선형 공진 작동기(107)의 변위, 속도 및/또는 가속을 추정하도록 선형 공진 작동기(107)의 수학 모델을 이용할 수 있을 것이다. 또 다른 예로서, DSP(202)는 고-주파수 신호를 선형 공진 작동기(107)에 주입하고 주입된 신호에 대한 선형 공진 작동기(107)의 전류 및/또는 전압 응답들에 기초하여 선형 공진 작동기(107)의 인덕턴스를 추론할 수 있다. 인덕턴스로부터, DSP(202)는 선형 공진 작동기(107)의 변위를 추정할 수 있을 것이다. 결정된 상태 정보(예컨대, 변위, 속도 및/또는 가속)에 기초하여, DSP(202)는 선형 공진 작동기(107) 또는 이동 디바이스(102)의 다른 구성요소들에 대한 손상을 야기할 수 있는 과-편위로부터 선형 공진 작동기(107)를 보호하는 것을 포함하여, 임의의 적절한 목적을 위해 프로세싱된 햅틱 재생 신호(VIN)를 제어할 수 있다. 또 다른 예로서, 하나 이상의 진단 입력들은 선형 공진 작동기(107)의 동작 드리프트를 결정하기 위해 모니터링될 수 있고, DSP(202)는 동작 드리프트를 감안하기 위해 증폭기(206) 및/또는 프로세싱된 햅틱 재생 신호(VIN)를 제어할 수 있다. 추가 예로서, 하나 이상의 진단 입력들은 선형 공진 작동기(107)의 온도 효과들(예컨대, 선형 공진 작동기(107)의 수행에서 열적으로 유도된 변화들)을 결정하기 위해 모니터링될 수 있고, DSP(202)는 온도 효과들을 감안하기 위해 증폭기(206) 및/또는 프로세싱된 햅틱 재생 신호(VIN)를 제어할 수 있다.
도 3은 본 개시의 실시예들에 따른, DSP(202)에 의해 구현된 예시적인 프로세싱 시스템(300)의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 프로세싱 시스템(300)은 진동 펄스 프로세싱(302), 조절된 반전(304), 클릭-구동 펄스 프로세싱(306), 비교기(308) 및 진동 전달 함수 추정(310)을 포함할 수 있다. 동작 시, 진동 펄스 프로세싱(302)은 햅틱 재생 파형(a(t))(또는 주파수 및 지속 기간과 같은 이러한 파형의 관련 파라미터들)을 수신하고 중간 신호(a1(t))를 생성하도록 이러한 파형을 프로세싱할 수 있다. 진동 펄스 프로세싱(302)에 의해 수행된 프로세싱은, 제한 없이, 관심 있는 주파수 대역들에 대한 필터링(예컨대, 대역-통과 필터링), 원하는 스펙트럼 형태를 얻기 위한 햅틱 재생 파형(a(t))의 균등화 및/또는 햅틱 재생 파형(a(t))의 시간적 절단 또는 외삽을 포함할 수 있다. 햅틱 재생 파형(a(t))의 시간적 지속 기간 및 주파수 엔벨로프를 조정하거나 또는 동조시킴으로써, 사용자에 의해 지각된 바와 같은 다양한 햅틱 느낌들 및/또는 햅틱 응답의 가청성이 달성될 수 있다.
조절된 반전(304)은 역 필터링을 통해 주파수 도메인에서 또는 동일하게 시간 도메인에서, 중간 신호(a1(t))에 역 전달 함수(ITF)를 적용할 수 있다. 이러한 역 전달 함수(ITF)는 선형 공진 작동기(107)의 실제 진동 측정치들 및/또는 선형 공진 작동기(107)의 모델 파라미터들에 기초하여 진동 전달 함수 추정(310)으로부터 생성될 수 있다. 역 전달 함수(ITF)는 선형 공진 작동기(107)의 실제 가속에 출력 전압 신호(VOUT)를 상관시키는 전달 함수의 역일 수 있다. 중간 신호(a1(t))에 역 전달 함수(ITF)를 적용함으로써, 조절된 반전(304)은 햅틱 클릭들의 생성을 위해 진동 작동기들을 구동하도록 특정한 원하는 햅틱 클릭 신호들의 근사치를 얻기 위해 특정 타겟 진동 클릭 펄스들에 반전을 적용하도록 반전된 진동 신호(VINT)를 생성할 수 있다. 역 전달 함수(ITF)가 선형 공진 작동기(107)의 측정치들에 기초하여 산출되는 실시예들에서, 프로세싱 시스템(300)은 출력 신호(VOUT)를 생성하기 위해 폐쇄-루프 피드백 시스템을 구현할 수 있고, 따라서 프로세싱 시스템(300)은 통합 햅틱 시스템(112A)에 의해 생성된 햅틱 응답의 보다 정확한 제어를 가능하게 하기 위해 선형 공지 작동기(107)의 수명에 걸쳐 선형 공진 작동기(107)의 진동 특성들을 추적할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 프로세싱 시스템(300)은 적응형 역 전달 함수(ITF)를 이용하지 않고, 대신에 고정형 역 전달 함수(ITF)를 이용할 수 있다. 다른 실시예들에서, 메모리(204)에 저장된 햅틱 재생 파형들(a(t))은 이미 고정형 역 전달 함수(ITF)에 의해 이미 조정된 파형들을 포함할 수 있고, 이 경우에 프로세싱 시스템(300)은 블록들(302 및 304)을 포함하지 않을 수 있고, 햅틱 재생 파형들(a(t))은 클릭-구동 펄스 프로세싱 블록(306)으로 직접 공급될 수 있다.
클릭-구동 펄스 프로세싱(306)은 반전된 진동 신호(VINT)를 수신하고 프로세싱된 햅틱 재생 신호(VIN)를 생성하기 위해 반전된 진동 신호(VINT)의 공진 테일 억제를 제어할 수 있다. 클릭-구동 펄스 프로세싱(306)에 의해 수행된 프로세싱은, 제한 없이, 반전된 진동 신호(VINT)의 절단, 반전된 진동 신호(VINT)에 대한 최소 위상 구성요소 추출 및/또는 햅틱 재생 신호(VIN)의 가청성을 제어하기 위한 필터링을 포함할 수 있다.
비교기(308)는 임계 힘과 관련된 신호 임계치(VTH)에 힘 신호(VSENSE)의 디지털화된 버전을 비교할 수 있고, 신호 임계치를 초과하는 힘 신호(VSENSE)에 응답하여, 햅틱 재생 신호가 증폭기(206)로 전달될 수 있게 하고, 따라서 증폭기(206)는 출력 신호(VOUT)를 생성하기 위해 햅틱 재생 신호(VIN)를 증폭시킬 수 있다.
도 3은 단순한 아날로그 비교기로서 비교기(308)를 묘사하지만, 몇몇 실시예들에서, 비교기(308)는 도 3에서 도시된 것보다 상세한 로직 및/또는 비교를 포함할 수 있으며, 가능화 신호(ENABLE)는 임계 힘 레벨로의 비교 외에 또는 그 대신에 하나 이상의 인자들, 파라미터들 및/또는 측정치들에 의존하여 비교기(308)에 의해 출력된다.
또한, 도 3은 클릭-구동 펄스 프로세싱(306)에 전달되며 선택적으로 햅틱 재생 신호(VIN)를 가능화/불능화시키는 가능화 신호(ENABLE)를 묘사하지만, 다른 실시예들에서, ENABLE 신호(ENABLE)는 이러한 다른 구성요소의 출력을 가능하게 하고, 불능화하거나, 또는 그 외 조절하기 위해 프로세싱 시스템(300)의 또 다른 구성요소(예컨대, 진동 펄스 프로세싱(302))로 전달될 수 있다.
도 4는 본 개시의 실시예들에 따른, 예시적인 통합 햅틱 시스템(112B)의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다. 몇몇 실시예들에서, 통합 햅틱 시스템(112B)은 도 1의 통합 햅틱 시스템(112)을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 통합 햅틱 시스템(112B)은 디지털 신호 프로세서(DSP)(402), 증폭기(406), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(408) 및 ADC(410)를 포함할 수 있다.
DSP(402)는 프로그램 지시들을 해석 및/또는 실행하고 및/또는 데이터를 프로세싱하도록 구성된 임의의 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, DSP(402)는 메모리 및/또는 DSP(402)에 액세스 가능한 다른 컴퓨터-판독 가능한 미디어에 저장된 프로그램 지시들을 해석 및/또는 실행하고 및/또는 데이터를 프로세싱할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, DSP(402)는 프로토타입 음조 신호 발생기(414), 비선형 성형 블록(416), 평활화 블록(418) 및 속도 추정기(420)를 구현할 수 있다.
프로토타입 음조 신호 발생기(414)는 선형 공진 작동기(107)의 공진 주파수(f0)에서 또는 그 가까이에서 음조 구동 신호(a(t))를 생성하도록 구성될 수 있으며, 추정된 속도 신호(VEL)에 대한 또는 추정된 속도 신호(VEL)의 피크의 발생에 대한 미리 정의된 임계 레벨의 발생을 결정하기 위해 속도 추정기(420)에 의해 발생된 추정된 속도 신호(VEL)를 모니터링할 수 있다. 미리 정의된 임계 레벨 또는 피크의 발생 시, 프로토타입 음조 신호 발생기(414)는 그 후 구동 신호(a(t))의 극성의 변화를 야기할 수 있으며, 이것은 결과적으로 선형 공진 작동기(107)의 이동 질량으로 하여금, 선명한 햅틱 느낌을 야기하는, 선형 공진 작동기(107)에서 큰 가속을 생성하는, 속도에서의 갑작스러운 변화를 경험하게 할 수 있다. 프로토타입 음조 신호 발생기(414)에 의해 발생된 구동 신호(a(t))는 구동 전압의 보다 효율적인 활용을 위해 파형 구동 신호(a(t))를 성형하는 비선형 성형 블록(416)으로 이어질 수 있으며, 또한 입력 전압(VIN)을 생성하기 위해 평활화 블록(418)에 의해 추가로 평활화될 수 있다.
속도 추정기(420)는 선형 공진 작동기(107)의 측정된 전압(VMON), 선형 공진 작동기(107)의 측정된 전류(IMON) 및 선형 공진 작동기(107)의 알려진 특성들(예컨대, 선형 공진 작동기(107)의 전압 및 전류의 함수로서 선형 공진 작동기(107)의 속도의 모델링)에 기초하여, 선형 공진 작동기(107)의 추정된 속도(VEL)를 산출하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 선형 공진 작동기(107)와 연관된 하나 이상의 다른 측정치들 또는 특성들(예컨대, 인덕턴스)이 추정된 속도(VEL)를 산출하기 위해 측정된 전압 및 측정된 전류 외에 또는 그 대신에 사용될 수 있다.
증폭기(406)는 DSP(402)에 전기적으로 결합될 수 있으며, 출력 신호(VOUT)를 생성하기 위해 입력 신호(VIN)의 전력(예컨대, 시변 전압 또는 전류)을 증가시키도록 구성된 임의의 적절한 전자 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 증폭기(406)는 신호의 진폭을 증가시키기 위해 전원 공급 장치(예컨대, 부스트 전원 공급 장치, 명시적으로 도시되지 않음)로부터의 전기 전력을 사용할 수 있다. 증폭기(406)는 제한 없이, 클래스-D 증폭기를 포함한, 임의의 적절한 증폭기 클래스를 포함할 수 있다.
ADC(408)는 선형 공진 작동기(107)와 연관된 아날로그 전류를 디지털로 등가 측정된 전류 신호(IMON)로 변환하도록 구성된 임의의 적절한 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 유사하게, ADC(410)는 감지 저항기(412)에 걸친 아날로그 전압(선형 공진 작동기(107)와 연관된 아날로그 전류를 나타내는 전압을 가진)을 디지털로 등가 측정된 전압 신호(VMON)로 변환하도록 구성된 임의의 적절한 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 통합 햅틱 시스템(112B)은 단일 통합 회로상에 형성될 수 있으며, 따라서 햅틱 피드백 제어에 대한 기존의 접근법들보다 낮은 대기시간을 가능하게 한다.
도 5는 본 개시의 실시예들에 따른, 생성될 수 있는 햅틱 구동 신호들의 예시적인 파형들을 묘사한 그래프를 예시한다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 프로토타입 음조 신호 발생기(414)는 공진 주파수(f0)에서 시작하고 도 5에 도시된 평균 주파수(f1)를 가진 더 높은 주파수로 끝나는 음조 가속 신호(a(t))를 생성할 수 있다. 이러한 평균 주파수(f1)는 출력 전압(VOUT)의 클리핑을 회피하는 최대 가속 레벨을 달성한 톤의 주파수인 것으로 선택될 수 있다. 예시를 위해, 가속에 대하여, 선형 공진 작동기(107)의 최대 달성 가능한 진동은 제한될 수 있다. 예로서, 선형 공진 작동기(107)는, 선형 공진 작동기(107)의 이동 질량이 선형 공진 작동기(107)를 포함한 디바이스의 비-이동 부분들에 접촉하거나 또는 그 외 가청 버징(buzzing) 및/또는 래틀링(rattling) 왜곡들을 야기하지 않고 변위시킬 수 있는 최대 변위(예컨대, 양의 및 음의 방향 양쪽 모두로)를 정의하는, 편위 제한을 겪을 수 있다.
도 6은 본 개시의 실시예들에 따른, 저 주파수들에서 발생한 최대 정적 편위(xMAX)와 같은 전압 레벨에서 주파수의 함수(x(f))로서 선형 공진 작동기(107)의 변위의 예시적인 전달 함수를 묘사한 그래프를 예시한다. 도 6의 그래프로부터 선형 공진 작동기(107)는, 공진 주파수(f0)에서, 그것이 생성한 편위(x(f))가 정적 편위 제한(xMAX)을 넘고 그러므로 클리핑을 야기할 것이기 때문에, 이러한 전압 레벨을 용인할 수 없을 것임이 분명하다. 그러한 점에서, 정적 편위 제한(xMAX)은 "클리핑이 없는" 편위 제한으로 고려될 수 있다.
도 7은 본 개시의 실시예들에 따른, 최대 편위(xMAX)에서 주파수(a(f)) 및 최대 가속(aMAX)의 함수로서 선형 공진 작동기(107)의 가속의 예시적인 전달 함수를 묘사한 그래프를 예시한다. 많은 점들에서, 도 7은 변위 도메인으로부터 가속 도메인으로의 도 6의 변환이다. 도 7로부터, 특정 주파수(f1) 미만에서, 선형 공진 작동기(107)의 최대 가속 레벨은 증폭기(106)의 전압에 의해서가 아닌, 클리핑이 없는 편위 제한에 의해 제한될 수 있다는 것이 이해된다. 이것은 특정 주파수(f1) 미만에서, 선형 공진 작동기(107)가 감소된 전압 레벨에서 구동될 필요가 있음을 의미한다. 다른 한편으로, 클리핑 없이 최대 편위 제한(xMAX)에 거의 도달한 이러한 최대 전압 레벨에 대해, 최대 달성 가능한 클리핑이 없는 가속 레벨(aMAX)은 공진 주파수(f0)에서가 아닌, 공진보다 위에 있는, 선택된 주파수(f1)에서 달성 가능하다.
이러한 선택된 주파수(f1)는 햅틱 클릭들의 설계를 위해서 및 가속 피크를 달성하기 위해 가속 신호(a(t))의 극성에서의 변화의 타이밍(예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 시간의 경과(T1)를 위해 초기화의 양호한 선택을 제공할 수 있다. 그러나, 상기 설명된 매우 짧은 펄스의 특정 예 외에, 보다 긴 사이클들을 가진 파형들의 다른 예들, 뿐만 아니라 가속 신호(a(t))의 극성을 변경하기 위한 시간의 경과(T1)(예컨대, 시간(T1))를 결정하기 위한 다른 로직들이 사용될 수 있으며, 그 효과는 이동 질량이 속도를 빠르게 변경하고 큰 가속 피크를 생성하게 하는 것이다. 속도의 변화 레이트가 클수록, 선형 공진 작동기(107)가 생성할 수 있는 가속 피크는 높다.
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른, 또 다른 예시적인 통합 햅틱 시스템(112C)의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다. 몇몇 실시예들에서, 통합 햅틱 시스템(112C)은 도 1의 통합 햅틱 시스템(112)을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 통합 햅틱 시스템(112C)은 검출기(808) 및 증폭기(806)를 포함할 수 있다.
검출기(808)는 힘을 나타내는 신호(예컨대, VSENSE)를 검출하도록 구성된 임의의 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이러한 신호는 힘 센서에 의해 발생된 신호일 수 있다. 다른 실시예들에서, 이러한 신호는 힘 센서에 인가된 힘을 나타내는 GPIO 신호를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 검출기(808)는 GPIO 신호가 어서팅되는지 또는 디어서팅되는지를 간단히 검출할 수 있다. 다른 실시예들에서, 신호(VSENSE)는 인가된 힘의 크기를 나타낼 수 있으며 로직(예컨대, 신호(VSENSE)가 아날로그인 아날로그-디지털 변환, 임계 힘 레벨에 대한 비교 및/또는 다른 측정치들 또는 파라미터들과 연관된 로직)을 이용할 수 있다. 임의의 경우에, 필요한 힘을 나타내는 신호(VSENSE)에 응답하여, 검출기(808)는 증폭기(806)가 출력 신호(VOUT)를 생성하기 위해 햅틱 재생 신호(VIN)(통합 햅틱 시스템(112C)의 내부에 있거나 또는 외부에 있는 구성요소에 의해 발생될 수 있는)를 증폭시킬 수 있도록 증폭기(806)를 가능하게 한다(예컨대, 그것의 전원 공급 장치 또는 전력 공급 부스트 모드를 가능하게 함으로써). 따라서, 증폭기(806)는 필요한 입력 신호가 통합 햅틱 시스템(112C)에 의해 수신될 때까지 저-전력 또는 무활동 상태에서 유지될 수 있으며, 여기에서 증폭기는 파워 업되거나 또는 효과적으로 스위치 온될 수 있다. 필요한 입력이 수신될 때까지 증폭기(806)가 저-전력 또는 무활동 상태에서 유지되는 것을 허용하는 것은 회로의 전력 소비에서 상당한 감소를 야기할 수 있으며, 통합 햅틱 시스템(112C)을 포함한 디바이스에 대한 "상시-온(always-on)" 기능을 가능하게 한다.
대안적인 실시예들에서, 검출기(808)는, 필요한 신호(VSENSE)에 응답하여, 햅틱 재생 신호(VIN)가 증폭기(806)로 전달될 수 있게 하도록 구성될 수 있으며, 따라서 증폭기(806)는 출력 신호(VOUT)를 생성하기 위해 햅틱 재생 신호(VIN)를 증폭시킬 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 검출기(808)의 모두 또는 일 부분은 DSP에 의해 구현될 수 있다.
증폭기(806)는 검출기(808)에 전기적으로 결합될 수 있으며 출력 신호(VOUT)를 생성하기 위해 입력 신호(VIN)의 전력(예컨대, 시변 전압 또는 전류)을 증가시키도록 구성된 임의의 적절한 전자 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 증폭기(806)는 신호의 진폭을 증가시키기 위해 전원 공급 장치(명시적으로 도시되지 않음)로부터의 전기 전력을 사용할 수 있다. 증폭기(806)는 제한 없이, 클래스-D 증폭기를 포함한, 임의의 적절한 증폭기 클래스를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 통합 햅틱 시스템(112C)은 단일 통합 회로상에 형성될 수 있으며, 따라서 햅틱 피드백 제어에 대한 기존의 접근법들보다 낮은 대기 시간을 가능하게 한다.
도 9는 본 개시의 실시예들에 따른, 예시적인 통합 햅틱 시스템(112D)의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다. 몇몇 실시예들에서, 통합 햅틱 시스템(112D)은 도 1의 통합 햅틱 시스템(112)을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 통합 햅틱 시스템(112D)은 디지털 신호 프로세서(DSP)(902), 증폭기(906) 및 애플리케이션 프로세서 인터페이스(908)를 포함할 수 있다.
DSP(902)는 프로그램 지시들을 해석 및/또는 실행하고 및/또는 데이터를 프로세싱하도록 구성된 임의의 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, DSP(902)는 메모리 및/또는 DSP(902)로 액세스 가능한 다른 컴퓨터-판독 가능한 미디어에 저장된 프로그램 지시들을 해석 및/또는 실행하고 및/또는 데이터를 프로세싱할 수 있다.
증폭기(906)는 DSP(902)에 전기적으로 결합될 수 있으며 출력 신호(VOUT)를 생성하기 위해 입력 신호(VIN)의 전력(예컨대, 시변 전압 또는 전류)을 증가시키도록 구성된 임의의 적절한 전자 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 증폭기(906)는 신호의 진폭을 증가시키기 위해 전원 공급 장치(도시되지 않음)로부터의 전기 전력을 사용할 수 있다. 증폭기(906)는 제한 없이, 클래스-D 증폭기를 포함한, 임의의 적절한 증폭기 클래스를 포함할 수 있다.
애플리케이션 프로세서 인터페이스(908)는 DSP(902) 및 통합 햅틱 시스템(112D)의 외부에 있는 애플리케이션 프로세서(예컨대, 도 1의 제어기(103))에 통신 가능하게 결합된다. 따라서, 애플리케이션 프로세서 인터페이스(908)는 통합 햅틱 시스템(112D)과 애플리케이션 프로세서상에서 실행하는 애플리케이션 사이에서 통신을 가능하게 할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 통합 햅틱 시스템(112D)은 단일 통합 회로상에서 형성될 수 있으며, 따라서 햅틱 피드백 제어에 대한 기존의 접근법들보다 낮은 대기시간을 가능하게 한다.
동작 시, DSP(902)는 힘 센서(105)에 인가된 힘을 나타내는 힘 센서(105)로부터의 힘 신호(VSENSE)를 수신하도록 구성될 수 있다. 감지된 힘을 나타내는 힘 신호(VSENSE)의 수신에 응답하여, DSP(902)는 햅틱 재생 신호(VIN)를 생성하며 햅틱 재생 신호(VIN)를 증폭기(906)로 전달할 수 있다. 또한, 감지된 힘을 나타내는 힘 신호(VSENSE)의 수신에 응답하여, DSP(902)는 애플리케이션 프로세서 인터페이스(908)를 통해 적절한 애플리케이션 프로세서로 활동 알림을 전달할 수 있다. DSP(902)는 또한 애플리케이션 프로세서 인터페이스(908)를 통해 애플리케이션 프로세서로부터 통신들을 수신하며 햅틱 재생 신호(VIN)를 생성하고(힘 신호(VSENSE)의 수신에 응답한 발생 외에 및 그 대신에) 햅틱 재생 신호(VIN)를 증폭기(906)로 전달하도록 구성될 수 있다.
초기 햅틱 피드백 응답에 대한 출력이 통합 햅틱 시스템(112D)에 의해 생성될 수 있으므로, 통합 햅틱 시스템(112D)은 중간 햅틱 피드백의 생성을 위해 저-대기시간 응답 시간을 제공하도록 구성될 수 있다. 초기 피드백이 생성되는 다음에, 부가적인 햅틱 피드백 신호들의 제어가 통합 햅틱 시스템(112D)과 인터페이스하도록 배열된 별개의 애플리케이션 프로세서에 의해 결정될 수 있다. 후속 햅틱 구동기 신호들의 제어를 별개의 애플리케이션 프로세서로 오프로딩함으로써, 통합 햅틱 시스템(112D)은 초기 햅틱 피드백 응답을 생성하기 위해, 저-전력, 저-대기시간 수행을 위해 최적화될 수 있다. 초기 출력 신호(VOUT)는 비교적 낮은 분해능에서 제공될 수 있어서, 비교적 단순화된 햅틱 피드백 응답의 생성을 야기한다. 예를 들어, 초기 출력 신호(VOUT)는 전역화된 피드백 응답으로서 제공될 수 있다. 초기 응답 다음에, 애플리케이션 프로세서는 예를 들면, 국소화된 햅틱 피드백 응답들을 위해 제공하는, 보다 상세한 햅틱 피드백 출력들을 생성하기 위해 사용될 수 있으며, 이것은 전역화된 햅틱 피드백 응답의 비교적 용이한 생성과 비교될 때 증가된 프로세싱 리소스들을 요구할 수 있다.
또 다른 예로서, 상시-온 동작을 위해 이동 디바이스(102)의 전력 소비를 최소화하기 위한 노력으로, 통합 햅틱 시스템(112D)은 사용자 입력을 검출하기 위해 단일 힘-감지 트랜듀서(예컨대, 힘 센서(105))로부터의 단일 입력을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 그러나, 일단 초기 사용자 입력이 검출되면, 애플리케이션 프로세서의 전력 및 리소스는 보다 상세한 신호 분석 및 응답을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 애플리케이션 프로세서는 다수의 힘-감지 트랜듀서들로부터 입력 신호들을 수신하고 및/또는 다수의 햅틱 트랜듀서들에 대한 출력 신호들을 생성하도록 구성될 수 있다.
도 10은 본 개시의 실시예들에 따른, 예시적인 통합 햅틱 시스템(112E)의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다. 몇몇 실시예들에서, 통합 햅틱 시스템(112E)은 도 1의 통합 햅틱 시스템(112)을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 통합 햅틱 시스템(112E)은 디지털 신호 프로세서(DSP)(1002), 증폭기(1006) 및 신호 조합기(1008)를 포함할 수 있다.
DSP(1002)는 프로그램 지시들을 해석 및/또는 실행하고 및/또는 데이터를 프로세싱하도록 구성된 임의의 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, DSP(1002)는 메모리 및/또는 DSP(1002)에 액세스 가능한 다른 컴퓨터-판독 가능한 미디어에 저장된 프로그램 지시들을 해석 및/또는 실행하고 및/또는 데이터를 프로세싱할 수 있다.
증폭기(1006)는 DSP(1002)에 전기적으로 결합될 수 있으며(예컨대, 신호 조합기(1008)를 통해) 출력 신호(VOUT)를 생성하기 위해 입력 신호(VIN)의 전력(예컨대, 시변 전압 또는 전류)을 증가시키도록 구성된 임의의 적절한 전자 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 증폭기(1006)는 신호의 진폭을 증가시키기 위해 전원 공급 장치(명시적으로 도시되지 않음)로부터의 전기 전력을 사용할 수 있다. 증폭기(1006)는 제한 없이, 클래스-D 증폭기를 포함한, 임의의 적절한 증폭기 클래스를 포함할 수 있다.
신호 조합기(1008)는 DSP(1002)와 증폭기(1006) 사이에서 인터페이스될 수 있으며 DSP(1002)에 의해 생성된 신호 및 통합 햅틱 시스템(112E)의 외부에 있는 구성요소로부터 수신된 진동 경보 신호를 조합하도록 구성된 임의의 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 통합 햅틱 시스템(112E)은 단일 통합 회로상에 형성될 수 있어서, 햅틱 피드백 제어에 대한 기존의 접근법들보다 낮은 대기시간을 가능하게 한다.
동작 시, DSP(1002)는 힘 센서(105)에 인가된 힘을 나타내는 힘 센서(105)로부터 힘 신호(VSENSE)를 수신하도록 구성될 수 있다. 감지된 힘을 나타내는 힘 신호(VSENSE)의 수신에 응답하여, DSP(1002)는 중간 햅틱 재생 신호(VINT)를 생성할 수 있다. 신호 조합기(1008)는 중간 햅틱 재생 신호(VINT)를 수신하며 햅틱 재생 신호(VIN)를 생성하고 햅틱 재생 신호(VIN)를 증폭기(1006)로 전달하기 위해 중간 햅틱 재생 신호(VINT)를 통합 햅틱 시스템(112E)에 의해 수신된 또 다른 신호(예컨대, 진동 경보 신호)와 믹싱할 수 있다. 따라서, 힘에 응답하여 생성된 햅틱 신호(예컨대, 중간 햅틱 재생 신호(VINT))는, 선형 공진 작동기(107)를 위한 합성 신호(예컨대, 햅틱 재생 신호(VIN))를 제공하기 위해, 추가 신호(예컨대, 진동 경보 신호)와 믹싱될 수 있다. 예를 들어, 순수한 햅틱 재생 응답을 생성하기 위한 신호는 예를 들어, 인입 호출 또는 메시지의 알림으로서, 진동 알림 또는 경보를 생성하기 위해 사용된 신호와 믹싱될 수 있다. 이러한 믹싱은 사용자로 하여금 햅틱 피드백 응답을 느끼는 것과 동시에 경보가 수신됨을 결정하도록 허용할 것이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 신호 조합기(1008)는 증폭기(1006)로의 입력으로서 사용된 입력 신호에 대해 믹싱을 수행할 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 신호 조합기는 선형 공진 작동기(107)를 구동하기 위해 출력 신호에 대한 믹싱을 수행할 수 있다.
도 11은 본 개시의 실시예들에 따른, 예시적인 통합 햅틱 시스템(112F)의 선택된 구성요소들의 블록도를 예시한다. 몇몇 실시예들에서, 통합 햅틱 시스템(112F)은 도 1의 통합 햅틱 시스템(112)을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 통합 햅틱 시스템(112F)은 디지털 신호 프로세서(DSP)(1102), 검출기(1104), 증폭기(1106), 샘플링 제어(1108) 및 센서 바이어스 발생기(1112)를 포함할 수 있다.
DSP(1102)는 프로그램 지시들을 해석 및/또는 실행하고 및/또는 데이터를 프로세싱하도록 구성된 임의의 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, DSP(1102)는 메모리 및/또는 DSP(1102)로 액세스 가능한 다른 컴퓨터-판독 가능한 미디어에 저장된 프로그램 지시들을 해석 및/또는 실행하고 및/또는 데이터를 프로세싱할 수 있다.
검출기(1104)는 힘을 나타내는 신호(예컨대, VSENSE)를 검출하도록 구성된 임의의 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이러한 신호는 힘 센서에 의해 발생된 신호일 수 있다. 다른 실시예들에서, 이러한 신호는 힘 센서에 인가된 힘을 나타내는 GPIO 신호를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 검출기(1104)는 GPIO 신호가 어서팅되는지 또는 디어서팅되는지를 간단히 검출할 수 있다. 다른 실시예들에서, 신호(VSENSE)는 인가된 힘의 크기를 나타낼 수 있으며 로직(예컨대, 신호(VSENSE)가 아날로그인 아날로그-디지털 변환, 임계 힘 레벨에 대한 비교 및/또는 다른 측정치들 또는 파라미터들과 연관된 로직)을 이용할 수 있다. 임의의 경우에, 필요한 힘을 나타내는 신호(VSENSE)에 응답하여, 검출기(1104)는 신호(VSENSE)를 나타내는 하나 이상의 신호들을 DSP(1102)로 전달할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 검출기(1104)의 모두 또는 일 부분은 DSP(1102)에 의해 구현될 수 있다.
증폭기(1106)는 DSP(1102)에 전기적으로 결합될 수 있으며 출력 신호(VOUT)를 생성하기 위해 입력 신호(VIN)의 전력(예컨대, 시변 전압 또는 전류)을 증가시키도록 구성된 임의의 적절한 전자 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 증폭기(1106)는 신호의 진폭을 증가시키기 위해 전원 공급 장치(명시적으로 도시되지 않음)로부터의 전기 전력을 사용할 수 있다. 증폭기(1106)는 제한 없이, 클래스-D 증폭기를 포함한, 임의의 적절한 증폭기 클래스를 포함할 수 있다.
샘플링 제어(1108)는 DSP(1102)에 통신 가능하게 결합될 수 있고, 이하에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 힘 센서(105) 및/또는 통합 햅틱 시스템(112F)의 구성요소들을 선택적으로 가능하게 하도록 구성된 임의의 적절한 전자 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다.
센서 바이어스(1112)는 샘플링 제어(1108)에 통신 가능하게 결합될 수 있으며, 이하에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 힘 센서(105)에 대한 전기 바이어스(예컨대, 바이어스 전압 또는 바이어스 전류)를 생성하도록 구성된 임의의 적절한 전자 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 통합 햅틱 시스템(112F)은 단일 통합 회로상에서 형성될 수 있으며, 따라서 햅틱 피드백 제어에 대한 기존의 접근법들보다 낮은 대기시간을 가능하게 한다.
동작 시, DSP(1102)/검출기(1104)는 힘 센서(105)에 인가된 힘을 나타내는 힘 신호(VSENSE)를 힘 센서(105)로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 감지된 힘을 나타내는 힘 신호(VSENSE)의 수신에 응답하여, DSP(1102)는 햅틱 재생 신호(VIN)를 생성하고 햅틱 재생 신호(VIN)를 증폭기(1106)로 전달할 수 있고, 이것은 출력 전압(VOUT)을 생성하기 위해 증폭기(1106)에 의해 증폭된다.
또한, DSP(1102)는 하나 이상의 타이머 신호들(통합 햅틱 시스템(112F) 내에서 또는 통합 햅틱 시스템(112F) 외부에서 생성된 타이밍 신호들로부터)을 수신하고, 그것에 기초하여, 샘플링 제어(1108)로의 신호들을 생성하도록 구성될 수 있다. 결과적으로, 샘플링 제어(1108)는 제한 없이, 검출기(1104), 힘 센서(105), 통합 햅틱 시스템(112F)의 데이터 인터페이스, 통합 햅틱 시스템(112F)의 스위치 매트릭스, 통합 햅틱 시스템(112F)의 입력 증폭기 및/또는 통합 햅틱 시스템(112F)의 아날로그-디지털 변환기를 포함한, 통합 햅틱 시스템(112F)의 입력 경로의 하나 이상의 구성요소들을 선택적으로 가능화 및 불능화할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 샘플링 제어(1108)는 센서 바이어스(1112)에 의해 생성된 힘 센서(105)에 대한 전기 바이어스를 제어함으로써 힘 센서(105)를 선택적으로 가능화 및 불능화할 수 있다. 그 결과, DSP(1102) 및 샘플링 제어(1108)는 통합 햅틱 시스템(112F)의 힘 센서(105), 검출기(1104) 및/또는 다른 구성요소들이 활성이어서, 잠재적으로 통합 햅틱 시스템(112F)을 포함한 시스템의 전력 소비를 감소시키는 시간의 듀티 사이클 지속 기간들일 수 있다.
앞서 말한 도면들 및 그것의 설명들은 특정한 실시예들의 대표인 것으로서 햅틱 시스템들(112A 내지 112F)을 다루지만, 통합 햅틱 시스템들(112A 내지 112F) 중 하나 이상의 일 부분 또는 모두는 적절한 대로, 통합 햅틱 시스템들(112A 내지 112F) 중 또 다른 것의 모두 또는 일 부분과 조합될 수 있다는 것이 이해된다.
또한, 상기 도면들 중 많은 것에서, 출력 전압(VOUT)을 생성하기 위해 증폭기에 의해 증폭될 수 있는 햅틱 재생 신호(VIN)를 생성하는 DSP가 도시된다. 명료함 및 설명의 목적들을 위해, 통합 햅틱 시스템(112A 내지 112F)의 출력 신호 경로에서 신호들의 디지털-아날로그 변환은 도면들로부터 생략되었지만, 디지털-아날로그 변환기들은 디지털 도메인에서 아날로그 도메인으로의 임의의 필요한 변환들을 수행하기 위해 통합 햅틱 시스템(112A 내지 112F)에 존재할 수 있다는 것이 이해된다.
본 개시는 이 기술분야의 통상의 기술자가 이해할 여기에서의 예시적인 실시예들에 대한 모든 변화들, 대체들, 변형들, 변경들 및 수정들을 포함한다. 유사하게, 적절한 경우, 첨부된 청구항들은 이 기술분야의 통상의 기술자가 이해할 예시적인 실시예들에 대한 모든 변화들, 대체들, 변형들, 변경들 및 수정들을 포함한다. 게다가, 특정한 기능을 수행하도록 적응되고, 배열되고, 가능하고, 구성되고, 가능화되고, 동작 가능하거나 또는 동작적인 장치 또는 시스템 또는 장치 또는 시스템의 구성요소에 대한 첨부된 청구항들에서의 참조는 장치, 시스템, 또는 구성요소가 그렇게 적응되고, 배열되고, 가능하고, 구성되고, 가능화되고, 동작 가능하거나, 또는 동작적인 한, 상기 특정한 기능이 활성화되는지, 턴 온되는지, 잠금 해제되는지에 관계없이, 상기 장치, 시스템, 또는 구성요소를 포함한다.
여기에서 나열된 모든 예들 및 조건부 언어는 교육적인 목적들을 위해 기술을 발전시키도록 발명자에 의해 부여된 발명 및 개념들을 판독자가 이해하도록 돕기 위해 의도되고, 이러한 구체적으로 나열된 예들 및 조건들에 대한 제한이 없는 것으로 해석된다. 본 발명들의 실시예들은 상세히 설명되었지만, 다양한 변화들, 대체들 및 변경들은 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 여기에서 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
101: 엔클로저
102: 이동 디바이스
103: 제어기 104: 메모리
105: 힘 센서 106: 마이크로폰
107: 선형 공진 작동기 108: 라디오 송신기/수신기
110: 스피커 112: 통합 햅틱 시스템
202: 디지털 신호 프로세서 204: 메모리
206: 증폭기 300: 프로세싱 시스템
302: 전동 펄스 프로세싱 304: 조절된 반전
306: 클릭-구동 펄스 프로세싱 308: 비교기
310: 진동 전달 함수 추정 402: 디지털 신호 프로세서
406: 증폭기 408, 410: 아날로그-디지털 변환기
414: 프로토타입 음조 신호 발생기 416: 비선형 성형 블록
418: 평활화 블록 420: 속도 추정기
806: 증폭기 808: 검출기
902: 디지털 신호 프로세서 906: 증폭기
908: 애플리케이션 프로세서 인터페이스 1002: 디지털 신호 프로세서
1006: 증폭기 1008: 신호 조합기
1102: 디지털 신호 프로세서 1104: 검출기
1105: 증폭기 1108: 샘플링 제어
1112: 센서 바이어스 발생기
103: 제어기 104: 메모리
105: 힘 센서 106: 마이크로폰
107: 선형 공진 작동기 108: 라디오 송신기/수신기
110: 스피커 112: 통합 햅틱 시스템
202: 디지털 신호 프로세서 204: 메모리
206: 증폭기 300: 프로세싱 시스템
302: 전동 펄스 프로세싱 304: 조절된 반전
306: 클릭-구동 펄스 프로세싱 308: 비교기
310: 진동 전달 함수 추정 402: 디지털 신호 프로세서
406: 증폭기 408, 410: 아날로그-디지털 변환기
414: 프로토타입 음조 신호 발생기 416: 비선형 성형 블록
418: 평활화 블록 420: 속도 추정기
806: 증폭기 808: 검출기
902: 디지털 신호 프로세서 906: 증폭기
908: 애플리케이션 프로세서 인터페이스 1002: 디지털 신호 프로세서
1006: 증폭기 1008: 신호 조합기
1102: 디지털 신호 프로세서 1104: 검출기
1105: 증폭기 1108: 샘플링 제어
1112: 센서 바이어스 발생기
Claims (8)
- 통합 햅틱 시스템에 있어서,
디지털 신호 프로세서로서:
힘 센서에 인가된 힘을 나타내는 입력 신호를 수신하고;
상기 입력 신호에 응답하여 햅틱 재생 신호를 생성하도록 구성된, 상기 디지털 신호 프로세서; 및
상기 디지털 신호 프로세서에 통신 가능하게 결합되고, 상기 통합 햅틱 시스템으로 상기 디지털 신호 프로세서와 통합되고, 상기 햅틱 재생 신호를 증폭시키고 상기 증폭기에 의해 증폭되는 상기 햅틱 재생 신호로 상기 증폭기에 통신 가능하게 결합된 진동 작동기를 구동하도록 구성된 증폭기를 포함하고,
상기 디지털 신호 프로세서는 또한:
상기 진동 작동기의 상태를 나타내는 하나 이상의 진단 입력들을 모니터링하고;
상기 하나 이상의 진단 입력들에 기초하여 상기 진동 작동기의 동작 드리프트를 결정하고;
상기 동작 드리프트를 감안하도록 상기 햅틱 재생 신호를 제어하기 위해 구성되는, 통합 햅틱 시스템. - 통합 햅틱 시스템에 있어서,
디지털 신호 프로세서로서:
힘 센서에 인가된 힘을 나타내는 입력 신호를 수신하고;
상기 입력 신호에 응답하여 햅틱 재생 신호를 생성하도록 구성된, 상기 디지털 신호 프로세서; 및
상기 디지털 신호 프로세서에 통신 가능하게 결합되고, 상기 통합 햅틱 시스템으로 상기 디지털 신호 프로세서와 통합되고, 상기 햅틱 재생 신호를 증폭시키고 상기 증폭기에 의해 증폭되는 상기 햅틱 재생 신호로 상기 증폭기에 통신 가능하게 결합된 진동 작동기를 구동하도록 구성된 증폭기를 포함하고,
상기 디지털 신호 프로세서는 또한:
상기 진동 작동기의 상태를 나타내는 하나 이상의 진단 입력들을 모니터링하고;
상기 하나 이상의 진단 입력들에 기초하여 상기 진단 작동기의 온도 효과들을 결정하고;
상기 온도 효과들을 감안하도록 상기 햅틱 재생 신호를 제어하기 위해 구성되는, 통합 햅틱 시스템. - 통합 햅틱 시스템에 있어서,
디지털 신호 프로세서로서:
힘 센서에 의해 생성되고 상기 힘 센서에 인가된 힘을 나타내는 힘 센서 신호를 수신하고;
상기 입력 신호에 응답하여 햅틱 재생 신호를 생성하도록 구성된, 상기 디지털 신호 프로세서;
상기 디지털 신호 프로세서에 통신 가능하게 결합되고, 상기 통합 햅틱 시스템으로 상기 디지털 신호 프로세서와 통합되고, 상기 햅틱 재생 신호를 증폭시키고 상기 증폭기에 의해 증폭되는 상기 햅틱 재생 신호로 상기 증폭기에 통신 가능하게 결합된 진동 작동기를 구동하도록 구성된 증폭기;
상기 디지털 신호 프로세서에 통신 가능하게 결합되고 상기 힘 센서의 활성 지속 기간을 감소시키도록 상기 힘 센서를 듀티-사이클링하기 위해 듀티-사이클링 신호를 생성하도록 구성된 샘플링 제어기를 포함하고;
상기 통합 햅틱 시스템은 상기 힘 센서 신호를 상기 디지털 신호 프로세서에 전달하도록 배열된 입력 경로를 더 포함하고, 상기 샘플링 제어기는 또한 상기 입력 경로의 활성 지속 기간을 감소시키도록 상기 입력 경로의 하나 이상의 구성요소들로 듀티-사이클링하기 위해 제 2 듀티-사이클링 신호를 생성하도록 구성되고;
상기 디지털 신호 프로세서는 또한:
상기 진동 작동기의 상태를 나타내는 하나 이상의 진단 입력들을 모니터링하고;
상기 하나 이상의 진단 입력들의 모니터링에 응답하여 상기 증폭기의 동작 및 상기 햅틱 재생 신호 중 적어도 하나를 제어하도록 구성되는, 통합 햅틱 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 하나 이상의 구성요소들은 검출기, 데이터 인터페이스, 스위치 매트릭스, 입력 경로 증폭기 및 아날로그-디지털 변환기 중 하나 이상을 포함하는, 통합 햅틱 시스템. - 방법에 있어서,
디지털 신호 프로세서에 의해, 힘 센서에 인가된 힘을 나타내는 입력 신호를 수신하는 단계;
상기 디지털 신호 프로세서에 의해, 상기 입력 신호에 응답하여 햅틱 재생 신호를 생성하는 단계;
상기 디지털 신호 프로세서에 통신 가능하게 결합되고 통합 햅틱 시스템으로 상기 디지털 신호 프로세서와 통합된 증폭기를 이용하여, 상기 증폭기에 의해 증폭되는 상기 햅틱 재생 신호를 구동하는 단계;
상기 디지털 신호 프로세서에 의해, 진동 작동기의 상태를 나타내는 하나 이상의 진단 입력들을 모니터링하는 단계;
상기 디지털 신호 프로세서에 의해, 상기 하나 이상의 진단 입력들에 기초하여 상기 진동 작동기의 동작 드리프트를 결정하는 단계; 및
상기 디지털 신호 프로세서에 의해, 상기 동작 드리프트를 감안하도록 상기 햅틱 재생 신호를 제어하는 단계를 포함하는, 방법. - 방법에 있어서,
디지털 신호 프로세서에 의해, 힘 센서에 인가된 힘을 나타내는 입력 신호를 수신하는 단계;
상기 디지털 신호 프로세서에 의해, 상기 입력 신호에 응답하여 햅틱 재생 신호를 생성하는 단계;
상기 디지털 신호 프로세서에 통신 가능하게 결합되고 통합 햅틱 시스템으로 상기 디지털 신호 프로세서와 통합된 증폭기를 이용하여, 상기 증폭기에 의해 증폭되는 상기 햅틱 재생 신호를 구동하는 단계;
상기 디지털 신호 프로세서에 의해, 진동 작동기의 상태를 나타내는 하나 이상의 진단 입력들을 모니터링하는 단계;
상기 디지털 신호 프로세서에 의해, 상기 하나 이상의 진단 입력들에 기초하여 상기 진동 작동기의 온도 효과들을 결정하는 단계; 및
상기 디지털 신호 프로세서에 의해, 상기 온도 효과들을 감안하도록 상기 햅틱 재생 신호를 제어하는 단계를 포함하는, 방법. - 방법에 있어서,
디지털 신호 프로세서에 의해, 힘 센서에 의해 생성되고 상기 힘 센서에 인가된 힘을 나타내는 입력 신호를 수신하는 단계;
상기 디지털 신호 프로세서에 의해, 상기 입력 신호에 응답하여 햅틱 재생 신호를 생성하는 단계;
상기 디지털 신호 프로세서에 통신 가능하게 결합되고 통합 햅틱 시스템으로 상기 디지털 신호 프로세서와 통합된 증폭기를 이용하여, 상기 증폭기에 의해 증폭되는 상기 햅틱 재생 신호를 구동하는 단계;
상기 디지털 신호 프로세서에 의해, 진동 작동기의 상태를 나타내는 하나 이상의 진단 입력들을 모니터링하는 단계;
상기 디지털 신호 프로세서에 의해, 상기 하나 이상의 진단 입력들의 모니터링에 응답하여 상기 증폭기의 동작 및 상기 햅틱 재생 신호 중 적어도 하나를 제어하는 단계;
상기 힘 센서의 활성 지속 기간을 감소시키기 위해 상기 힘 센서를 듀티-사이클링하도록 듀티-사이클링 신호를 생성하는 단계; 및
입력 경로의 활성 지속 기간을 감소시키기 위해 상기 통합 햅틱 시스템의 입력 경로의 하나 이상의 구성요소들로 듀티-사이클링하도록 제 2 듀티-사이클링 신호를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 입력 경로는 상기 힘 센서 신호를 상기 디지털 신호 프로세서로 전달하도록 배열되는, 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 하나 이상의 구성요소들은 검출기, 데이터 인터페이스, 스위치 매트릭스, 입력 경로 증폭기 및 아날로그-디지털 변환기 중 하나 이상을 포함하는, 방법.
Applications Claiming Priority (8)
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