实现更丰富、逼真的触觉体验：解读TI最新触觉驱动器
发布时间：2013-4-17 16:03
发布者：eechina
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眼耳鼻舌身，色声香味触，这是我们人体感知外界信息的基本途径。电子工程师也是通过这些途径来实现设备与用户的交互。然而在大多数情况下，电子产品主要专注于视觉与听觉，却把其他三种方式基本忽略掉了。 如今，平板电脑与智能手机大行其道。它们的人机交互界面是触摸屏。虽然名之曰触摸屏，但大部分情况下触摸的目的是向设备发出信息指令，而设备仍然主要通过视觉与听觉给我们反馈信息，很少通过我们的指尖来反馈给我们触觉信息。 当然，这种情况正在改变。Immersion 公司就是将产品的触摸式反馈视为最重要的用户体验，开发、授权和推广所谓haptics（触摸反馈）技术。“Haptics”源于希腊文，是关于触觉的学问。触觉通过执行器产生振动来实现。执行器与Immersion 公司的软件协同来产生各种触觉信号，给人以触动物理界面那样真实的体验。目前Immersion的解决方案广泛用于游戏设备制造、汽车制造、医药、消费电子等行业。在美国和其他国家拥有超过1200项专利。 软件一定要通过硬件来实现。Immersion公司的合作伙伴德州仪器（TI）日前推出触觉驱动器DRV2605，据称可提供无与伦比的性能，大幅提升用户的触觉体验。TI中国区市场开发高性能模拟产品业务拓展经理信本伟为我们讲解了这款产品的特性与优势。 触觉反馈的发生如下图所示。当用户发出触摸动作时，触摸按钮通过MCU传感、触发一个事件，然后触摸驱动器DRV2605 从Immersion 的123 种波形库中播放一种效果，最后通过执行器以特定方向或方式运动来产生振动。 
目前市场上应用的执行器主要有两种：偏心转子马达（ERM，下图左）和线性谐振执行器（LRA，下图右）。ERM 执行器在被施加正电压时电机旋转，在被施加负电压时电机制动，可全向运动提供良好振动警示。LRA 执行器的结构是弹簧加磁铁，以线性运动方式振动，起动时间略优于ERM 执行器，提高足以跟上每秒键入多个字母的速度。另外，LRA 在噪声方面更加优异，所以虽然成本较高却越来越流行。另外，还有压电式执行器，其启动时间要快很多，但是由于成本等方面的原因尚未得到广泛应用。 
信本伟介绍说，TI的DRV2605 提供无与伦比的性能。DRV2605 的“免专利费IP”可降低系统复杂性。它带有123 种预加载、免专利费的Immersion触觉效果库，可提供各种独特且差异化的触感效果。它具有音频转触觉模式，可自动将音乐、电影或游戏音频转换为用户可感觉的触觉效果，实现全面体验。它具有智能环路架构，自动过驱动及制动技术可简化软件编程缩短50%起动和制动时间，LRA 的自动谐振跟踪可在不及同类竞争解决方案50% 的功耗下，提供两倍的振动力。特别值得一提的是它的自动执行器诊断+ 电平跟踪功能，它不仅可在各种环境条件下实现一致的加速，而且可以挑出有故障的执行器、诊断虚焊等错误，简化生产过程。DRV2605 具有1.5 毫米x 1.5 毫米的最小封装尺寸，适合便携式应用。 
执行器的启动与制动时间是能否给以用户及时反馈的关键因素。关于这方面的知识请参阅如何改善 ERM 及 LRA 执行器的起动与停止性能。 TI现在提供DRV2605 评估套件帮助客户快速启动开发。评估套件包括微型USB 线缆和演示模式固件。 
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