【嘉德點(diǎn)評(píng)】艾為電子深度探究觸覺反饋中的馬達(dá)剎車技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)LRA馬達(dá)的快速與微調(diào)剎車，減少余震與拖尾現(xiàn)象，進(jìn)一步改善了剎車效果，提高了用戶的觸覺體驗(yàn)。

集微網(wǎng)消息，隨著近些年電競(jìng)和游戲直播的火熱，帶動(dòng)了游戲耳機(jī)、機(jī)械鍵盤等的發(fā)展。與此同時(shí)，作為一款主打游戲的5G旗艦機(jī)，iQOO 3新品聯(lián)手艾為高壓觸覺反饋IC產(chǎn)品，直接將不同機(jī)械鍵盤的觸覺體驗(yàn)搬上了手機(jī)，通過內(nèi)置的機(jī)械鍵盤模式，從視覺、觸覺、聽覺等不同維度，最大程度還原機(jī)械鍵盤在文字輸入時(shí)帶來的震撼體驗(yàn)，提供類青軸、類紅軸、類茶軸3種機(jī)械鍵盤振動(dòng)效果。

iQOO 3新品主要利用了觸覺反饋技術(shù)，通過作用力、振動(dòng)等一系列動(dòng)作為使用者再現(xiàn)觸感，并根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，產(chǎn)生不同的觸覺體驗(yàn)，讓用戶和電子產(chǎn)品進(jìn)行更深入的交互，如在游戲中模擬開槍射擊等震動(dòng)效果，因此在智能手機(jī)配置觸覺反饋技術(shù)已經(jīng)成為未來智能終端升級(jí)的重要方向。在這一技術(shù)中，LRA馬達(dá)是實(shí)現(xiàn)觸覺反饋技術(shù)的核心部件，相比于ERM馬達(dá)具有響應(yīng)速度更快、壽命長(zhǎng)、震動(dòng)頻率和幅度可控、功耗低等優(yōu)勢(shì)。但另一方面，如何在不同的應(yīng)用環(huán)境或不同的震感強(qiáng)度下，實(shí)現(xiàn)LRA馬達(dá)的快速剎車，從而提升用戶觸覺體驗(yàn)是當(dāng)前亟待解決的技術(shù)問題。

在2019年2月27日，艾為電子就公布了一項(xiàng)名為“一種LRA馬達(dá)的剎車方法及裝置”的發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?01910145865.X），申請(qǐng)人為上海艾為電子技術(shù)股份有限公司。此專利主要提供了一種LRA馬達(dá)的剎車方法及裝置，用來在不同的應(yīng)用環(huán)境或不同的震感強(qiáng)度下，實(shí)現(xiàn)LRA馬達(dá)的快速剎車，從而提升用戶的觸覺體驗(yàn)。

圖1 應(yīng)用場(chǎng)景框架示意圖

此專利的應(yīng)用場(chǎng)景如圖所示，包括：LRA馬達(dá)101、LRA馬達(dá)控制系統(tǒng)102和LRA馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片103，LRA馬達(dá)控制系統(tǒng)用于獲取LRA馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片的使能信號(hào)和參數(shù)，并根據(jù)使能信號(hào)和參數(shù)來控制LRA馬達(dá)101的剎車過程。而此專利提供的LRA馬達(dá)的剎車方法，核心應(yīng)用于LRA馬達(dá)控制系統(tǒng)中，通過預(yù)先設(shè)置多個(gè)剎車階段，并在各個(gè)剎車階段與不同的應(yīng)用環(huán)境或震感強(qiáng)度下使用對(duì)應(yīng)的使能信號(hào)和參數(shù)。

圖2 LRA馬達(dá)的剎車方法示意圖

圖2展示了LRA馬達(dá)的剎車方法，設(shè)立了三個(gè)剎車階段，分別表示為BRAKE0、BRAKE1、BRAKE2。首先在S201步驟中判斷LRA馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)波形播放是否結(jié)束，如果判斷波形結(jié)束則通過步驟S302、S303判斷剎車信號(hào)和使能信號(hào)是否有效，如果有效則進(jìn)入第一剎車階段BRAKE0。在S204中根據(jù)第一剎車脈沖幅值A(chǔ)0和第一剎車脈沖周期T0對(duì)LRA馬達(dá)進(jìn)行剎車，當(dāng)需要控制LRA馬達(dá)執(zhí)行剎車動(dòng)作時(shí)，獲取LRA馬達(dá)的BEMF值，并判斷LRA馬達(dá)BEMF值的不過零時(shí)長(zhǎng)是否超過系統(tǒng)設(shè)置時(shí)長(zhǎng)，以判斷是否結(jié)束剎車流程。在S206中，判斷第一剎車脈沖個(gè)數(shù)N0是否達(dá)到第一系統(tǒng)設(shè)置值M0，如果滿足條件進(jìn)入S207并判斷剎車和使能信號(hào)進(jìn)入S208第二剎車階段BRAKE1，同理，進(jìn)入第三剎車階段BRAKE2的過程類似。這兩個(gè)剎車階段的運(yùn)算邏輯與第一剎車階段相同，在不同場(chǎng)景下滿足不同條件進(jìn)行剎車運(yùn)算。

圖3 LRA馬達(dá)的剎車過程的原理框圖

圖3展示了LRA馬達(dá)的剎車原理圖，根據(jù)剎車脈沖幅值A(chǔ)0和剎車脈沖周期T0對(duì)馬達(dá)剎車。剎車脈沖可以為周期信號(hào)通過濾波器后的輸出信號(hào)，可以由一個(gè)正脈沖A0+和一個(gè)負(fù)脈沖A0-組成，并與BEMF值(反電動(dòng)勢(shì))的方向相反。在第一剎車階段，剎車脈沖周期T0采用LRA馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片預(yù)設(shè)馬達(dá)周期，而第一剎車脈沖幅值A(chǔ)0可以預(yù)先在寄存器中設(shè)定，其設(shè)計(jì)值通常較大，從而在LRA馬達(dá)經(jīng)過第一剎車階段BRAKE0，使得LRA馬達(dá)的運(yùn)行狀態(tài)滿足基本的剎車要求。

圖4 LRA馬達(dá)的BEMF值測(cè)試位置示意圖

測(cè)量BEMF值方式如圖4所示，即通過判斷BEMF值是否退出過零區(qū)域（弦波信號(hào)為0的臨近區(qū)域）。如果BEMF值退出過零區(qū)域，在過零區(qū)域之后的固定位置設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)，以測(cè)量當(dāng)前時(shí)刻BEMF值。圖4中正弦波信號(hào)表示LRA馬達(dá)的BEMF值的波形，方波表示剎車脈沖，TDRV表示剎車脈沖的周期，ZC_DET表示BEMF值的過零區(qū)域。

上海艾為電子深度探究觸覺反饋中的馬達(dá)剎車技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)LRA馬達(dá)的快速與微調(diào)剎車，減少余震與拖尾現(xiàn)象，進(jìn)一步改善了剎車效果，提高了用戶的觸覺體驗(yàn)。