專利名稱：用于具有觸摸屏的無線終端的觸覺反饋控制方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及包括觸摸屏的無線終端，并且更具體地，涉及用于觸摸屏的觸覺 反饋控制方法和裝置。
背景技術(shù)：
通常，將觸摸屏構(gòu)建在無線終端內(nèi)以提供相對更大的屏幕并允許簡單、纖細的設(shè) 計。然而，不同于具有多個機械按鍵按鈕的普通鍵盤(keypad)，典型的觸摸屏不會向用戶提 供按壓按鍵時的物理反饋，即點擊的感覺，這導致在按鍵輸入操作中的頻繁錯誤。為了克服這種類型的問題，提供了使用振動電動機(vibration motor)的觸覺反 饋方法，其中，當用戶接觸觸摸屏時，無線終端通過生成振動反饋來允許用戶識別按鍵輸 入。然而，即便這種方法仍然不能向用戶提供與傳統(tǒng)機械鍵盤結(jié)構(gòu)相同的感覺。例如，在傳 統(tǒng)機械鍵盤結(jié)構(gòu)中，按鍵接觸和按鍵輸入是相互區(qū)分開的。也就是，用戶可以在按壓特定按 鍵之前感覺到該按鍵。然而，當使用觸摸屏時，用戶在觸摸屏的表面上的觸摸即充當(act as)按鍵輸入，導致頻繁的錯誤輸入。也就是，用戶不能感覺到觸摸屏來識別用于按壓的特 定按鍵。為了解決該問題，在觸摸屏上的按鍵輸入中，通過使用扁平型電動機(coin motor)、槽籠型電動機(bar motor)、線性電動機(linear motor)和壓電致動器(piezo actuator)來提供與按鍵輸入相應(yīng)的振動反饋，由此允許用戶識別按鍵輸入。通常，用于提 供振動反饋的振動電動機即便在它的振動停止之后仍具有較長的殘余振動，導致在快速按 鍵輸入中發(fā)生錯誤的高概率。為了減小在停止振動之后的殘余振動，已經(jīng)提出了通過使用 過驅(qū)動(over-driving)來突然停止扁平型電動機或槽籠型電動機的方法。題 為"Systems and Methods for Controlling a Resonant Device forGenerating Vibrotactile Haptic Effect” 的由 Grant 等發(fā)明創(chuàng)造的美國專利公開 No. 2006-0119573提出了對于使用諧振的線性電動機基于180°相移的主動制動(active braking)方法。然而，用于突然停止振動的輸出的傳統(tǒng)方法具有一些問題。

圖1是圖示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的當諧振電動機停止時的振動模式的圖形。如圖1所示，使用線性電動機的基于180°相位信號的制動方法非常靈敏地響應(yīng) 于相應(yīng)的頻率。即便對于距最佳點的2Hz或以上的振動，也經(jīng)常不能很好地制動。圖2圖示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的對于用于突然停止振動輸出的頻率與諧振頻率之差 的振動模式的仿真結(jié)果。這樣的操作可以用等式(1)表達，其中COd是類似于本征頻率 (naturalfrequency)的周期。從而，通過輸入相位相差(out-of-phase) 180°的信號，振動 通過偏移而被去除。 Iiixit J 4- I-J if j + l-J'ifi = I),
權(quán)利要求
1.一種用于包括觸摸屏的無線終端的觸覺反饋控制方法，所述觸覺反饋控制方法包括從用戶接收觸摸輸入；感測在接收所述觸摸輸入的位置處生成的信號； 基于所感測的信號向致動器發(fā)送驅(qū)動信號；由所述致動器基于所述驅(qū)動信號在接收所述觸摸輸入的所述觸摸屏的位置處生成振 動輸出；當生成所述振動輸出時生成具有預(yù)定時延的控制脈沖；以及 通過將所述控制脈沖應(yīng)用到所述振動輸出來停止所述振動輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸覺反饋控制方法，其中所述振動輸出是具有周期性脈沖波 形的振動模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸覺反饋控制方法，其中停止所述振動輸出包括停止所述振 動輸出，同時維持與生成所述振動輸出時的驅(qū)動頻率相匹配的驅(qū)動頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸覺反饋控制方法，其中使用如下生成所述控制脈沖 在 X1 (-td < t < 0)處X1 (t) =A1 exp {- ξ ωηα+ (1)}8 η{ω( α+ (1) + Φ1} 在 xb(0 < t < tp)處xb (t) =Ab exp {- ξ ω nt} sin { ω dt+ Φ 2} +Bsin (ω t) 在 X2 (t > tp)處X2 (t) = exp {- ξ ω η (t-tp)} [xp0cos { ω d (t~tp)} + (νρ0+ ξ ωηχρ0) / ω d*sin { ω d (t_tp)}] 如果在 t = tp 處，xp0 = 0，、。= 0。X2 = 0 0 > tp) 因為 Sin(Cotp) = 0，Xp0 = Ab exp {-ξ contp}sin{codtp+(i)2} =0ω dtp+ Φ 2 = (2N-1) πVp0 = “ ω dAbexp {-ξ ω ntp} +B ω = 0Βω = ωdAbexp {- ξ contp}Ab,小2是、的函數(shù)其中td代表所述控制脈沖的預(yù)定時延，而tp代表應(yīng)用所述控制脈沖時的時間點。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸覺反饋控制方法，其中在驅(qū)動頻率處測量由所述致動器的 振動輸出導致的阻抗，并將最小阻抗或者當輸入到所述致動器的所述驅(qū)動信號的波形匹配 于由所述致動器生成的反向電動勢的相位時的時間點設(shè)置為相應(yīng)的諧振點以獲取諧振頻 率，從而所述預(yù)定時延與所獲取的諧振頻率和所述驅(qū)動頻率之差成比例地設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸覺反饋控制方法，其中當所述驅(qū)動頻率和所述諧振頻率之 差小于20Hz時，所述預(yù)定時延使用從1/2周期或3/2周期的士 1/2周期的范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸覺反饋控制方法，還包括在生成所述控制脈沖之前，切斷 驅(qū)動電壓以停止所述致動器的振動輸出。
8.一種用于包括觸摸屏的無線終端的觸覺反饋控制裝置，所述觸覺反饋控制裝置包括致動器，用于以特定振動頻率生成振動輸出；頻率生成器，用于生成具有頻率范圍內(nèi)的頻率的驅(qū)動信號；以及 控制器，用于接收所述驅(qū)動信號以驅(qū)動所述致動器，生成具有預(yù)定時延的控制脈沖，并 將所述控制脈沖應(yīng)用到所述振動輸出以突然停止所述致動器的振動輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的觸覺反饋控制裝置，其中所述控制器突然停止所述振動輸 出，同時維持與由所述致動器生成所述振動輸出時的驅(qū)動頻率相匹配的驅(qū)動頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的觸覺反饋控制裝置，其中在驅(qū)動頻率處測量由所述致動器 的振動輸出導致的阻抗，并將最小阻抗或者當輸入到所述致動器的驅(qū)動信號的波形匹配于 由所述致動器生成的反向電動勢的相位時的時間點設(shè)置為相應(yīng)的諧振點以獲取諧振頻率， 從而所述預(yù)定時延與所獲取的諧振頻率和所述驅(qū)動頻率之差成比例地設(shè)置。
全文摘要
用于包括觸摸屏的無線終端的觸覺反饋控制方法和裝置。該觸覺反饋控制方法包括從用戶接收觸摸輸入；感測在接收觸摸輸入的位置處的電壓或電流信號；基于所感測的信號向致動器發(fā)送驅(qū)動信號；由致動器基于驅(qū)動信號在接收觸摸輸入的觸摸屏的位置處生成振動輸出；當生成振動輸出時生成具有預(yù)定時延的控制脈沖；以及通過將控制脈沖應(yīng)用到振動輸出來停止振動輸出。
文檔編號G06F3/041GK102117149SQ20111000126
公開日2011年7月6日 申請日期2011年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月5日
發(fā)明者尹仁國, 李垠花, 李定錫, 裵有東 申請人:三星電子株式會社