Умный тактильный драйвер обеспечивает разнообразные эффекты обратной связи

По мере того, как все больше OEM-производителей переходят от интерфейсов кнопок или переключателей к тактильной обратной связи, растет спрос на передовые тактильные технологии, которые обеспечивают более простой способ создания «виртуальных» кнопок в различных приложениях, от смартфонов до автомобилей. Cirrus Logic Inc. считает, что у нее есть ответ на этот вызов с новыми решениями тактильных драйверов CS40L25 для управления высокопроизводительными линейными резонансными приводами (LRA) и двигателями звуковых катушек (VCM).

Устройства CS40L25 объединяют в себе высокопроизводительный тактильный драйвер, цифровой сигнальный процессор (DSP) и повышающий преобразователь. Программируемый DSP запускает алгоритмы в реальном времени с малой задержкой и предлагает больший объем памяти для большего тактильного эффекта - хранение более 50 программируемых сигналов в ОЗУ. Устройства CS40L25 со сверхнизким энергопотреблением (<20 мкА в спящем режиме) также поддерживают постоянное прослушивание тактильного триггера.

Цифровой повышающий преобразователь класса H обеспечивает повышение общего КПД на 85% и программируемое повышение напряжения до 11 В. Другие функции включают широкополосный цифровой контур управления, частоту переключения 2 МГц и режим пропуска импульсов для повышения эффективности при малом энергопотреблении. спокойная работа.

Усовершенствованное тактильное решение CS40L25 от Cirrus Logic объединяет высокопроизводительный тактильный драйвер, цифровой сигнальный процессор и повышающий преобразователь напряжения драйвера, обеспечивая расширенный пользовательский интерфейс для различных приложений, включая мобильные, автомобильные, ПК, носимые устройства и игры. / VR.

Новое семейство улучшенных тактильных драйверов Cirrus Logic, использующих технологию низкого энергопотребления, малой задержки и обработки смешанных сигналов, призвано обеспечить более насыщенный и захватывающий пользовательский интерфейс. Новые устройства доступны в нескольких вариантах для различных приложений, включая мобильные / портативные устройства, ПК / ноутбуки и автомобили.

«Тактильные технологии ежедневно находятся в руках миллиардов людей», - сказал Шахрам Тадайон, менеджер по маркетингу продукции Cirrus Logic. «Несколько лет назад производители мобильных телефонов начали удалять кнопку« Домой »и вместо этого заменили ее виртуальной кнопкой, которая обеспечила красивый, гладкий дизайн без кнопок, а также приятный резкий щелчок.

«С тех пор все больше и больше производителей мобильных телефонов удаляли эту кнопку и добавляли виртуальные кнопки», - добавил он. «Помимо виртуальных кнопок для мобильных телефонов, тактильные ощущения вышли за рамки этого в носимых устройствах, в трекпадах ПК и в автомобилях для сенсорных экранов. И все это началось с простого щелчка, но в течение следующих нескольких лет вы начнете видеть все больше и больше жестов, включенных в тактильные ощущения ».

Полное решение

Cirrus Logic отличает свое решение, предлагая полный тактильный драйвер, который включает в себя оборудование, прошивку и инструменты. Одна вещь, которая делает это решение уникальным по сравнению со многими другими, заключается в том, что Cirrus Logic не только включает аппаратное обеспечение, управляющее приводом, но также включает алгоритмы DSP, - сказал Тадайон. «Как правило, вы обнаружите, что драйвер для привода не предоставляет алгоритмы и другую прошивку.

«Мы также предлагаем инструменты, которые позволяют клиентам быстро выразить собственное ощущение или ощущение осязания», - сказал он. «Мы упрощаем для них изменение тактильных ощущений с помощью инструментов, оборудования и программного обеспечения, поэтому мы действительно предоставляем им полный пакет».

По словам Тадайона, инструменты для создания сигналов выходят за рамки простого щелчка по виртуальной кнопке и обеспечивают такие эффекты, как прокрутка или масштабирование. Решение может воссоздать любую из знакомых кнопок, используя практически любой привод типа LRA или VCM, добавил он.

Тактильные осциллограммы включают виртуальные нажатия кнопок, прокрутку, сенсорные эффекты, тактильные удары, высокоточные предупреждения и щелчки камеры. Также включен конструктор рингтонов.

Тадайон сказал, что есть много инженерных разработок, направленных на создание тактильного эффекта, который мозг воспринимает как кнопку. По его словам, отличному тактильному решению необходимы повышающий преобразователь, система с обратной связью и низкая задержка, позволяющие настраивать формы сигналов для различных тактильных откликов, которые обеспечивают четкое и четкое ощущение для лучшего взаимодействия с пользователем.

Сверхнизкая задержка решения (<5 мс для триггера GPI) обеспечивает управление тактильным двигателем в реальном времени, чтобы предоставить пользователям более быстрое ощущение или реакцию, в то время как алгоритмы замкнутого контура максимизируют LRA с «более четким» эффектом и упростить настройку.

«Тактильные ощущения генерируются исполнительным механизмом, обычно LRA, который быстро перемещается вперед и назад», - сказал Тадайон. «Важно, чтобы микросхема тактильного драйвера имела достаточное напряжение, чтобы быстро управлять ею и получать надежный отклик. Многие приложения, такие как телефоны и носимые устройства, имеют низковольтные батареи, поэтому важно, чтобы технология имела повышающий преобразователь для повышения напряжения и создания ощущения резкости ».

Он добавил, что благодаря повышающему напряжению, которое достигает 11 В, он очень быстро наращивает этот привод и позволяет ему чувствовать себя быстро и четко. «Но не менее важно иметь возможность остановить очень быстрое движение привода, и для этого у нас есть алгоритм с обратной связью. Таким образом, мы постоянно отслеживаем положение исполнительного механизма и можем очень быстро остановить его, и это дает ему такую ​​резкость ».

По словам Тадайона, наиболее важным аспектом дизайна является четкое и сильное ощущение, благодаря усовершенствованной технологии компании и алгоритму замкнутого цикла. Это означает, что LRA следует остановить как можно быстрее, что может быть достигнуто с помощью DSP и алгоритмов с обратной связью, и это должно происходить быстро - в течение 25 миллисекунд, сказал он.

«С момента, когда вы нажимаете на экран, до того момента, когда ваш палец ощущает тактильное ощущение, если это происходит в пределах 25 мс, это похоже на настоящее нажатие кнопки», - сказал он. «Поэтому очень важно иметь быструю задержку. Как только вы начинаете выходить за рамки 50 мс, ваш мозг понимает, что что-то не так. Это не похоже на настоящую кнопку ».

Чип Cirrus Logic был разработан так, чтобы реагировать в течение 4 мс, что Tadayon приписывает сигналам, хранящимся в памяти, и усиленному драйверу.

Кроме того, вместо того, чтобы делать всю тяжелую работу микроконтроллеру, которая требует времени и влияет на задержку, тактильное решение может хранить 50 различных и настраиваемых сигналов (эффектов) в ОЗУ благодаря «большому объему внутренней памяти».

Cirrus Logic разработала несколько вариантов для решения различных задач. К ним относятся микросхемы CS40L25-CWZR и CS40L25B-CWZR в пакетах WLCSP с 30 шариками для мобильных и портативных приложений, которые теперь поставляются в больших количествах. CS40L25B-CNZR коммерческого уровня в 32-контактном продукте QFN предназначен для ПК / ноутбука и других приложений общего рынка, в то время как сертифицированный для автомобилей CS40L25B-DNZ AEC-Q100 в 32-контактном корпусе QFN с смачиваемыми боковыми сторонами предназначен для информационно-развлекательных приложений. например сенсорные кнопки и сенсорные экраны. Отбор проб проводится как с коммерческих, так и с автомобильных устройств.

«В течение следующих нескольких лет все больше и больше пользователей будут получать более богатый опыт использования своей электроники», - сказал Тадайон. Дорожная карта компании включает внедрение интегрированной технологии определения силы, а также тактильных ощущений и алгоритмов для уменьшения размера, энергопотребления и задержки.

>> Эта статья была первоначально опубликована на наш дочерний сайт Electronic Products.