【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、振动触觉致动器通常用于电子设备和诸如智能电话和手表的可穿戴附件中以提供触觉反馈。致动器的行为可以根据施加到致动器的负载而改变。负载可能受到一系列因素的影响，诸如致动器与用户之间的接触面积、与致动器接触的组织或材料的类型以及施加到致动器的压力的量。
2、为了感测所施加的负载的大小，致动器通常采用反电动势(反emf)感测。然而，反emf感测具有要求致动器与周围电子器件电断开以便可靠地测量反emf的缺点。这又需要附加的开关和具有大量通道的多路复用器来控制反emf传感器的连接和断开，这增加了致动器的部件的尺寸、重量和数量。
技术实现思路
1、本公开使用电流感测设计而不是反emf感测，以便确定施加到致动器的负载。
2、在本公开的一个方面，振动触觉设备包括：第一致动器通道，其包括振动触觉致动器和定位于振动触觉致动器的输入处的具有预定电阻的电阻器，其中由振动触觉致动器汲取的电流根据施加到振动触觉致动器的负载而变化；并且其中由振动触觉致动器汲取的电流穿过电阻器；处理器，其被配置为输出用于驱动振动触觉致动器的驱动信号；负载传感器，其被配置为测量跨电阻器的电压降，其中处理器进一步被配置为：从负载传感器接收电压降测量值数据；基于测量的电压降检测施加到振动触觉致动器的负载；以及基于检测到的负载控制驱动信号。
3、在一些示例中，驱动信号可以是脉冲宽度调制(pwm)信号，并且第一致动器通道可以进一步包括被配置为对驱动信号进行滤波的低通滤波器和电流放大器。负载
4、在一些示例中，该设备可以进一步包括存储器，该存储器被配置为存储：包括在第一致动器通道中的振动触觉致动器的类型，以及一个或多个电流-负载对应映射，每个映射指示多个电流水平与给定类型的振动触觉致动器的对应负载之间的关系。处理器可以被配置为基于与振动触觉致动器的类型相关联的当前负载对应映射来检测施加到振动触觉致动器的负载。
5、在一些示例中，设备可以进一步包括：多个致动器通道，包括第一致动器通道，每个致动器通道包括相应的振动触觉致动器和定位在对应的振动触觉致动器的输入处的相应的电阻器；以及多路复用器，包括连接到多个致动器通道的多个输入和连接到负载传感器的输出。处理器可以被配置为针对每个致动器通道：接收电压降测量值数据；检测施加到致动器通道的振动触觉致动器的负载；以及基于对应的检测到的负载来控制输出到致动器通道的驱动信号。驱动信号可以是pwm信号。处理器可以被配置为针对每个致动器通道基于由致动器通道的电压降测量值数据指示的负载量来确定施加到致动器通道的pwm信号的脉冲宽度。附加地或可替代地，处理器可以被配置为：确定在振动触觉致动器中的哪些振动触觉致动器处检测到负载；致动检测到负载的振动触觉致动器；以及关闭未检测到负载的振动触觉致动器。附加地或可替代地，每个致动器通道可以进一步包括相应的功率门控开关，该功率门控开关被配置为控制致动器通道的输入与处理器的输出之间的连接，并且处理器可以被配置为控制所述功率门控开关中的每个功率门控开关以循环地激活多个致动器通道。
6、本公开的另一方面涉及一种便携式设备，该便携式设备包括壳体和振动触觉设备，如本文的任何实施例所述。振动触觉设备可以设置在壳体内部。
7、在一些示例中，便携式设备可以是手持设备。每个振动触觉致动器可以设置在手持设备的左侧或右侧中的任一个上。处理器可以被配置为基于设备左侧上的任何振动触觉致动器的电压降测量值数据是否指示检测到的负载来向设备左侧提供触觉反馈，并且基于设备右侧上的任何振动触觉致动器的电压降测量值数据是否指示检测到的负载来向设备右侧提供触觉反馈。
8、在一些示例中，便携式设备可以进一步包括被配置为检测手持设备的取向的一个或多个取向检测电路。处理器可以被配置为：从一个或多个取向检测电路接收手持设备的取向的指示；以及响应于接收到的手持设备的取向的指示，将至少一个振动触觉致动器分配给设备的左侧并且将至少一个振动触觉致动器分配给设备的右侧。
9、在一些示例中，便携式设备可以包括可围绕用户的手腕穿戴的带。振动触觉致动器可以沿着带的长度定位，以在带被穿戴时周向地围绕用户的手腕。
10、本公开的又一方面涉及一种方法，该方法包括：由处理器输出用于驱动振动触觉致动器的驱动信号；由处理器接收指示定位于振动触觉致动器的输入处并且具有预定电阻的电阻器上的电压降的电压测量值；由处理器基于电压测量值和电阻器的预定电阻来计算由振动触觉致动器汲取的电流量；以及由处理器基于所计算的电流量来控制驱动信号。
11、在一些示例中，该方法可以进一步包括由处理器控制到多个振动触觉通道中的每一个的连接。一次只有一个振动触觉通道可以连接到处理器。在一些示例中，计算由振动触觉致动器汲取的电流量可以进一步包括使用非对称平滑滤波器确定峰值电流水平，并且计算由振动触觉致动器汲取的电流量以等于所确定的峰值电流。
12、在一些示例中，计算由振动触觉致动器汲取的电流量可以进一步包括确定均方电流水平并且计算由振动触觉致动器汲取的电流量以等于均方电流水平。
13、在一些示例中，该方法可以进一步包括：由处理器访问指示多个电流量的电流-负载对应数据，每个电流量与对应的所施加的负载相关联；以及由处理器基于所计算的电流量和电流-负载对应数据来确定施加到振动触觉致动器的负载的大小。在一些示例中，该方法可以进一步包括由处理器确定所计算的电流量是否大于或等于阈值电流量，并且响应于所计算的电流量大于或等于阈值电流量，由处理器向振动触觉致动器输出一个或多个触觉反馈信号。
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1.一种振动触觉设备，包括：
2.根据权利要求1所述的振动触觉设备，其中，所述驱动信号是脉冲宽度调制PWM信号，并且其中，所述第一致动器通道进一步包括被配置为对所述驱动信号进行滤波的低通滤波器和电流放大器。
3.根据权利要求2所述的振动触觉设备，其中，所述负载传感器包括被配置为放大所述电压降测量值的电流放大器和对所放大的电压降测量值进行滤波的低通抗混叠滤波器，并且其中，所述处理器包括被配置为接收经滤波的电压降测量值的模数转换器(ADC)。
4.根据权利要求3所述的振动触觉设备，其中，所述处理器被配置为检测所述电压降测量值数据中的峰值，并且基于所述峰值的高度来确定施加到所述振动触觉致动器的负载量。
5.根据权利要求1所述的振动触觉设备，进一步包括存储器，所述存储器被配置为存储：
6.一种便携式设备，包括：
7.根据权利要求1所述的振动触觉设备，进一步包括：
8.根据权利要求7所述的振动触觉设备，其中，所述驱动信号是PWM信号，并且其中，所述处理器被配置为针对每个致动器通道，基于由所述致动器通道的所述
9.根据权利要求7所述的振动触觉设备，其中，所述处理器被配置为：
10.根据权利要求7所述的振动触觉设备，其中，每个致动器通道进一步包括相应的功率门控开关，所述功率门控开关被配置为控制所述致动器通道的输入与所述处理器的输出之间的连接，其中，所述处理器被配置为控制所述功率门控开关中的每个功率门控开关以循环地激活所述多个致动器通道。
11.一种便携式设备，包括：
12.根据权利要求11所述的便携式设备，其中，所述便携式设备是手持设备，并且其中，每个振动触觉致动器被设置在所述手持设备的左侧或右侧中的任一个上，并且其中，所述处理器被配置为基于所述设备的左侧上的所述振动触觉致动器中的任何振动触觉致动器的电压降测量值数据是否指示检测到的负载来向所述设备的所述左侧提供触觉反馈，并且基于所述设备的所述右侧上的所述振动触觉致动器中的任何振动触觉致动器的所述电压降测量值数据是否指示检测到的负载来向所述设备的所述右侧提供触觉反馈。
13.根据权利要求12所述的便携式设备，进一步包括被配置为检测所述手持式设备的取向的一或多个取向检测电路，其中，所述处理器被配置为：
14.根据权利要求11所述的便携式设备，其中，所述便携式设备包括可围绕用户的手腕穿戴的带，并且其中，所述振动触觉致动器沿着所述带的长度定位，以在穿戴所述带时周向地围绕所述用户的手腕。
15.一种方法，包括：
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
17.根据权利要求16所述的方法，其中，计算由所述振动触觉致动器汲取的所述电流量进一步包括：
18.根据权利要求16所述的方法，其中，计算由所述振动触觉致动器汲取的所述电流量进一步包括：
19.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种振动触觉设备，包括：
2.根据权利要求1所述的振动触觉设备，其中，所述驱动信号是脉冲宽度调制pwm信号，并且其中，所述第一致动器通道进一步包括被配置为对所述驱动信号进行滤波的低通滤波器和电流放大器。
3.根据权利要求2所述的振动触觉设备，其中，所述负载传感器包括被配置为放大所述电压降测量值的电流放大器和对所放大的电压降测量值进行滤波的低通抗混叠滤波器，并且其中，所述处理器包括被配置为接收经滤波的电压降测量值的模数转换器(adc)。
4.根据权利要求3所述的振动触觉设备，其中，所述处理器被配置为检测所述电压降测量值数据中的峰值，并且基于所述峰值的高度来确定施加到所述振动触觉致动器的负载量。
5.根据权利要求1所述的振动触觉设备，进一步包括存储器，所述存储器被配置为存储：
6.一种便携式设备，包括：
7.根据权利要求1所述的振动触觉设备，进一步包括：
8.根据权利要求7所述的振动触觉设备，其中，所述驱动信号是pwm信号，并且其中，所述处理器被配置为针对每个致动器通道，基于由所述致动器通道的所述电压降测量值数据指示的负载量来确定施加到所述致动器通道的所述pwm信号的脉冲宽度。
9.根据权利要求7所述的振动触觉设备，其中，所述处理器被配置为：
10.根据权利要求7所述的振动触觉设备，其中，每个致动器通道进一步包括相应的功率门控开关，所述功率门控开关被配置为控制所述致动器通道的输入与所述处理器的输出之间的连接，其中，所述处理器被配置...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔乔姆·杰缅季耶夫，帕斯卡尔·汤姆·格特鲁尔，迪米特里·卡涅夫斯基，理查德·弗朗西斯·莱恩，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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