用于生成振动的装置和方法制造方法及图纸

公开了一种用于在便携式终端中生成振动的装置和方法。用于生成振动的装置包括：触觉致动器，其通过驱动信号来驱动以生成振动；以及控制单元，其用于将驱动信号施加给触觉致动器，使得触觉致动器具有高阻抗，并且基于由触觉致动器生成的逆电动势信号来控制将要施加给触觉致动器的非周期性脉冲的驱动信号的起始定时。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及便携式装置，更具体地讲，涉及一种在便携式装置中生成振动的振动 生成设备和方法。
技术介绍
触觉反馈（以下称作触觉功能）的含义包括用于机器人臂的远程控制的力反馈功 能、小型信息装置的振动功能等，是指基于用户触摸或接触来表达信息的装置。目前，除了 通知诸如蜂窝电话的便携式装置中的来电的振动功能以外，触觉功能还用作确认用户在屏 幕上触摸的键的信号值的正常输入的功能。 通常，当接收到文本消息或来电时，便携式装置提供振动模式以通知该文本消息 或来电。便携式装置包括用于在该振动模式下的操作的触觉致动器。触觉致动器也被称为 振动致动器或振动元件，并且包括偏心电动机、线性谐振致动器（LRA)、压电致动器等。 具体地讲，随着便携式装置的整个前表面被实现为触摸屏，正对除了按钮触摸和 视觉信息显示以外能够通过真实和有趣的感觉提供沉浸感的触觉进行研究。即，便携式装 置的触觉致动器生成振动作为对来电或用户输入的反馈。 当按照传统方式来驱动触觉致动器以生成振动时，利用预设的谐振频率初步形成 驱动波形，然后驱动触觉致动器。然而，谐振频率可能由于诸如下落的物理冲击或者包括触 觉致动器的便携式装置的状态和质量而改变。 例如，用于生成振动以通知来电的便携式装置具有小尺寸，并且可按照各种形式 来携带。即，便携式装置可在被钩在项链上、被用户手持、或者被插入口袋或包中的同时被 携带。由于这些不同的携带形式，包括触觉致动器的便携式装置可能具有不同的谐振频率。 又如，谐振频率可能基于安装在便携式装置上的电池的质量而改变。如上所述，便携式装置 利用具有在制造工艺中确定的单一谐振频率的驱动信号来驱动触觉致动器。因此，即使当 用于生成最大振动的谐振频率基于系统老化、物理冲击、质量变化等而改变时，无法针对所 述改变适当地驱动触觉致动器，因此振动水平降低。 另外，当大量生产触觉致动器时，谐振频率可能出现误差。即，在设计方面触觉致 动器的谐振频率具有特定误差范围。在这种情况下，该误差范围应该非常小，以应用基于利 用初步已知的谐振频率形成的驱动信号来驱动触觉致动器的方法。然而，这成为了误差率 增加的主要原因。即，当前控制器甚至不允许实际上没有导致问题的小误差。这成为了价 格竞争力降低的主要原因，因此需要一种降低误差率的方法。
技术实现思路
技术问题 为解决所述问题而设计出的本专利技术的目的在于一种即使当谐振频率改变时，也通 过在利用反电动势（EMF)跟踪谐振点的同时驱动触觉致动器来生成最大振动的振动生成 设备和方法。 为解决所述问题而设计出的本专利技术的另一目的在于一种即使当谐振频率改变时， 也通过在利用反EMF跟踪谐振点的同时驱动具有多个谐振频率的触觉致动器来生成最大 振动的振动生成设备和方法。 为解决所述问题而设计出的本专利技术的另一目的在于一种能够利用反EMF容易地 控制残余振动的振动生成设备和方法。 技术方案 为了实现这些目的和其它优点并且依据本公开的目的，如本文实现并广义描述 的，一种振动生成设备可包括：触觉致动器，其通过根据驱动信号进行驱动来生成振动；以 及控制器，其将半周脉冲的驱动信号施加给所述触觉致动器，形成所述触觉致动器的高阻 抗状态，然后基于由所述触觉致动器生成的反电动势（EMF)信号来控制将要施加给所述触 觉致动器的驱动信号的后续半周脉冲的起始定时。这里，所述施加、所述形成和所述控制可 被重复期望的振动持续时间，并且每当半周脉冲的驱动信号被施加给所述触觉致动器时， 所述半周脉冲的方向可被切换为相反方向。 所述驱动信号的半周脉冲的周期可被设定为小于与预设谐振频率对应的半周脉 冲的周期。 所述控制器可确定反EMF信号的过零点作为驱动信号的半周脉冲的起始定时。 所述控制器可确定反EMF信号的极值点作为驱动信号的半周脉冲的起始定时。 如果所述期望的振动持续时间过去，则所述控制器可基于由触觉致动器生成的反 EMF信号来生成残余振动控制信号，并且将生成的残余振动控制信号施加给触觉致动器。 所述残余振动控制信号可基于半周脉冲被施加给触觉致动器，并且所述残余振动 控制信号的初始半周脉冲的方向可与驱动信号的最后半周脉冲的方向相同。 所述驱动信号的半周脉冲的周期可与残余振动控制信号的半周脉冲的周期相同。 所述控制器可确定反EMF信号的过零点作为残余振动控制信号的半周脉冲的起 始定时。 所述控制器可确定反EMF信号的极值点作为残余振动控制信号的半周脉冲的起 始定时。 用于施加所述驱动信号的线路可与用于反馈所述反EMF信号的线路相同。 在本公开的另一方面，一种通过驱动触觉致动器来生成振动的振动生成方法可包 括：将半周脉冲的驱动信号施加给所述触觉致动器，并且形成所述触觉致动器的高阻抗状 态；检测由所述触觉致动器在所述高阻抗状态下生成的反电动势（EMF)信号；基于检测到 的反EMF信号确定将要施加给所述触觉致动器的驱动信号的后续半周脉冲的起始定时；以 及按照确定的起始定时将所述驱动信号的半周脉冲施加给所述触觉致动器。这里，将施加 并形成步骤、检测步骤、以及确定和施加步骤重复期望的振动持续时间，并且每当半周脉冲 的驱动信号被施加给所述触觉致动器时，所述半周脉冲的方向可被切换为相反方向。 所述振动生成方法还包括：如果触觉致动器是多谐振触觉致动器，则选择多个谐 振频率中的一个。 有益效果 根据本专利技术，通过在利用反（或逆）电动势（EMF)信号跟踪谐振点的同时驱动触 觉致动器，如果触觉致动器由于内部/外部因素而改变，则可按照改变的谐振频率来驱动 触觉致动器。具体地讲，根据本专利技术，甚至具有多个谐振频率的多谐振触觉致动器也可通过 跟踪谐振点来驱动，以针对各个谐振频率生成最大振动。 另外，根据本专利技术，通过利用反EMF信号控制残余振动，残余振动可被快速地降低 或抑制。因此，触觉致动器的寿命可增加，并且可防止由触觉致动器的残余振动导致的幽灵 振动综合征。【附图说明】 图1是根据本专利技术的实施方式的便携式装置的框图。 图2是根据本专利技术的实施方式的振动生成设备的框图。 图3是根据本专利技术的实施方式的振动生成设备的电路图。 图4是根据本专利技术的实施方式的触觉致动器的透视图。 图5的（a)是示出根据本专利技术的实施方式的在单条线路中生成驱动信号和反电动 势（EMF)信号的示例的示图。 图5的（b)是示出从一般加速度传感器检测的信号的示例的示图。 图6的（a)是示出根据本专利技术的实施方式的谐振频率的示例的示图。 图6的（b)是示出与图6的（a)的谐振频率对应的单周脉冲的示例的示图。 图6的（c)是示出根据本专利技术的实施方式的谐振频率由于内部/外部因素而改变 的示例的示图。 图7的（a)例示了示出根据本专利技术的实施方式的基于半周脉冲在反EMF信号的过 零点处生成驱动信号并施加到触觉致动器的示例的波形。 图7的（b)例示了示出根据本专利技术的实施方式的基于半周脉冲在反EMF信号的极 值点处生成驱动信号并施加到触觉致动器的示例的波形。 图8是根据本专利技术的实施方式的振动生成方法的流程图。 图9的（a)是示出根据本专利技术的实施方式的在正常停止模式下控制残余振动的示 例的示图。 图9的（b)是示出根据本专利技术的实施方式的在阻断（breaking)模式下控制残余 振动的示例的示图。 图10的（a)至图10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动生成设备，该振动生成设备包括：触觉致动器，该触觉致动器用于通过根据驱动信号进行驱动来生成振动；以及控制器，该控制器用于将半周脉冲的驱动信号施加给所述触觉致动器，形成所述触觉致动器的高阻抗状态，然后基于由所述触觉致动器生成的反电动势(EMF)信号来控制将要施加给所述触觉致动器的驱动信号的后续半周脉冲的起始定时，其中，将所述施加、所述形成和所述控制重复期望的振动持续时间，并且其中，每当所述半周脉冲的驱动信号被施加给所述触觉致动器时，所述半周脉冲的方向被切换为相反方向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹英准，郑文菜，金宣煜，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR