压电触觉反馈中的零功率唤醒感测电路制造技术

提供了一种压电电路，包括：压电致动器，用于响应于力施加产生感测信号，并且响应于触觉电压信号产生触觉响应；驱动器电路，用于响应于唤醒信号产生触觉电压信号；唤醒电路，该唤醒电路在力没有被施加到压电致动器时不汲取功率，包括电容器、晶体管和输出，电容器耦接到压电制动器，晶体管包括第一端子、第二端子和第三端子，第一端子通过电容器电容地耦接到压电致动器以接收感测信号，第二端子连接到电压源，第三端子连接到地，其中，晶体管在感测信号有效时导通，输出连接到第二端子以用于在晶体管导通时向致动器电路提供唤醒信号；以及反馈，包括在电容器和第一端子之间提供接地路径的开关，其中，开关在晶体管导通时被闭合。

Zero power wake-up sensing circuit in piezoelectric tactile feedback

【技术实现步骤摘要】
压电触觉反馈中的零功率唤醒感测电路
本专利技术涉及一种唤醒电路，并且特别地涉及一种用于包括压电致动器的触觉反馈系统的唤醒电路。
技术介绍
压电效应是可逆过程，由此当向压电材料施加力时，产生电荷，并且当向压电材料施加电荷时，产生力。电荷可以被测量为电流或电压，并且提供一种估计施加在材料上的机械应变的好方式。一个示例应用是使用压电材料来代替机械开关。因此，当用户按压在包括压电材料的按钮上时，产生电压/电流，由此电压/电流的这种变化可以被电子设备检测到，该电子设备通知系统用户按压在按钮上。反向压电效应具有相反的结果。当向压电材料施加电压时，在压电材料中产生机械应变。根据应用，应变将产生力和/或压电材料的移位。示例应用是在触觉致动器中，其中期望产生感觉，例如振动，以用于向用户提供传感反馈。设备将电压波形施加到触觉致动器以产生期望的感觉。一般而言，对于有用的移动或力，需要将数十至数百伏施加到压电致动器以产生可辨别的感觉。对于需要感测和致动的系统而言，压电致动器是有吸引力的，因为系统可以使用将充当传感器和致动器两者的单个元件，即压电致动器。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电电路，包括：/n压电致动器，所述压电致动器用于响应于力施加产生感测信号，并且用于响应于触觉电压信号产生触觉响应；/n驱动器电路，所述驱动器电路用于响应于唤醒信号产生所述触觉电压信号；/n唤醒电路，所述唤醒电路在力没有被施加到所述压电致动器时不汲取功率，所述唤醒电路包括：/n电容器，所述电容器耦接到所述压电致动器；/n晶体管，所述晶体管包括第一端子、第二端子和第三端子，/n所述第一端子通过所述电容器电容地耦接到所述压电致动器以接收所述感测信号，所述第二端子连接到电压源，所述第三端子连接到地，其中，所述晶体管在所述感测信号有效时导通；以及/n输出，所述输出连接到所述第二端子，用于在所述...

【技术特征摘要】
20180920 US 16/136,3471.一种压电电路，包括：
压电致动器，所述压电致动器用于响应于力施加产生感测信号，并且用于响应于触觉电压信号产生触觉响应；
驱动器电路，所述驱动器电路用于响应于唤醒信号产生所述触觉电压信号；
唤醒电路，所述唤醒电路在力没有被施加到所述压电致动器时不汲取功率，所述唤醒电路包括：
电容器，所述电容器耦接到所述压电致动器；
晶体管，所述晶体管包括第一端子、第二端子和第三端子，
所述第一端子通过所述电容器电容地耦接到所述压电致动器以接收所述感测信号，所述第二端子连接到电压源，所述第三端子连接到地，其中，所述晶体管在所述感测信号有效时导通；以及
输出，所述输出连接到所述第二端子，用于在所述晶体管导通时向所述致动器电路提供所述唤醒信号；以及
反馈，所述反馈包括在所述电容器和所述第一端子之间提供接地路径的开关，其中，所述开关在所述晶体管导通时被闭合，保护所述晶体管免受所述触觉电压信号或任何高到足以损坏所述晶体管的电压信号。


2.根据权利要求1所述的压电电路，还包括：
控制器，所述控制器连接到所述输出，并且能够：确定所述感测信号何时有效，在所述感测信号有效时，使所述开关闭合以在所述电容器和所述第一端子之间提供接地路径从而禁用所述压电致动器与所述第一端子之间的电容耦接，并且，启用所述驱动器电路以将所述触觉电压信号传输到所述压电致动器，从而对所述力施加提供触觉响应。


3.根据权利要求1所述的压电电路，其中，所述反馈包括连接在所述第二端子和所述第一端子之间的反馈回路。


4.根据权利要求1所述的压电电路，其中，所述反馈回路还包括延迟器，所述延迟器在所述开关被闭合以禁用所述压电致动器和所述第一端子之间的电容耦接之前提供预定的时间流逝。


5.根据权利要求1所述的压电电路，所述压电电路还在所述电容器和所述第一端子之间包括反向并联的第一和第二二极管，以用于使所述第一端子保持处于预定参考电压，同时提供高输入阻抗，以保护所述第一端子免受高于期望的上电平的电压和低于期望的下电平的电压。


6.根据权利要求4所述的压电电路，还包括：与所述第二二极管串联的电阻器，以使所述期望的上电平增加到高于所述晶体管的阈值电压。


7.根据权利要求4所述的压电电路，其中，所述第一和第二二极管被偏置到参考电压，从而将所述第一端子偏置成高于地但低于所述晶体管的阈值电压。


8.根据权利要求1所述的压电电路，其中，当所述感测信号包括高于所述晶体管的预定阈值电压的电压时，所述感测信号有效。


9.根据权利要求1所述的压电电路，其中，当所述感测信号包括高于预定电压变化的电压变化时，所述感测信号有效。


10.根据权利要求1所述的压电电路，其中，所述晶体管包括负阈值电压，其中，从所述压电致动器移除所述力施加产生所述感测信号。


11.根据权利要求1所述的压电电路，其中，所述电容器包括等于或大于最大触觉电压信号的击穿电压。


12.一种压电电路，包括：
压电致动器，所述压电致动器用于响应于力施加产生感测信号，并且用于响应于触觉电压信号产生触觉响应；...

【专利技术属性】
技术研发人员：西蒙·查普特，马丁·雷诺，
申请(专利权)人：波瑞阿斯技术公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA