다양한 피드백 효과를 제공하는 스마트 햅틱 드라이버

더 많은 OEM 디자인이 버튼 또는 스위치 인터페이스에서 햅틱 피드백으로 이동함에 따라 스마트폰에서 자동차에 이르기까지 다양한 애플리케이션에서 "가상" 버튼을 생성하는 더 쉬운 방법을 제공하는 고급 햅틱 기술에 대한 수요가 증가하고 있습니다. Cirrus Logic Inc.는 고성능 LRA(Linear Resonant Actuator) 및 VCM(Voice Coil Motor)을 구동하기 위한 새로운 CS40L25 햅틱 드라이버 솔루션이 이러한 문제에 대한 해답을 갖고 있다고 믿습니다.

CS40L25 장치는 고성능 햅틱 드라이버, DSP(디지털 신호 프로세서) 및 부스트 컨버터를 통합합니다. 프로그래밍 가능한 DSP는 낮은 대기 시간으로 실시간 알고리즘을 실행하고 더 많은 햅틱 효과를 위해 더 큰 메모리를 제공하여 RAM에 50개 이상의 프로그래밍 가능한 파형을 저장합니다. 초저전력(<20μA 절전 모드) CS40L25 장치는 햅틱 트리거에 대한 상시 수신도 지원합니다.

클래스 H 디지털 부스트 컨버터는 85%의 전체 효율 부스트와 최대 11V의 프로그래밍 가능한 부스트 전압을 제공합니다. 기타 기능에는 고대역폭 디지털 제어 루프, 2MHz 스위칭 주파수, 저전력 상태에서 효율성 향상을 위한 펄스 스키핑 모드가 있습니다. 정지 작업.

Cirrus Logic의 CS40L25 부스트 햅틱 솔루션은 고성능 햅틱 드라이버, 디지털 신호 프로세서 및 드라이버 전압 부스트 컨버터를 통합하여 모바일, 자동차, PC, 웨어러블 및 게임을 비롯한 다양한 애플리케이션에 향상된 사용자 경험을 제공합니다. /VR.

저전력, 저지연 및 혼합 신호 처리 기술을 활용하는 Cirrus Logic의 새로운 부스트 햅틱 드라이버 제품군은 더욱 풍부하고 몰입도 높은 사용자 경험을 가능하게 하도록 설계되었습니다. 새로운 장치는 모바일/휴대용 장치, PC/노트북 및 자동차를 포함한 다양한 애플리케이션을 충족하기 위해 여러 변형으로 제공됩니다.

Cirrus Logic의 제품 마케팅 관리자인 Shahram Tadayon은 "햅틱 기술은 말 그대로 매일 수십억 명의 사람들의 손에 달려 있습니다. “몇 년 전 휴대전화 제조업체에서 홈 버튼을 없애고 대신 가상 버튼으로 교체하기 시작했습니다. 버튼이 없는 멋진 디자인과 날카로운 클릭을 제공했습니다.

"그 이후로 점점 더 많은 휴대폰 제조업체가 해당 버튼을 제거하고 가상 버튼을 추가했습니다."라고 그는 덧붙였습니다. “휴대전화용 가상 버튼 외에도 햅틱은 웨어러블, PC 트랙 패드, 터치스크린용 자동차 분야로 확장되었습니다. 그리고 이 모든 것이 간단한 클릭으로 시작되었지만 앞으로 몇 년 안에 햅틱에 통합되는 제스처가 점점 더 많아지기 시작할 것입니다.”

완벽한 솔루션

Cirrus Logic은 하드웨어, 펌웨어 및 도구를 포함하는 완전한 햅틱 드라이버 솔루션을 제공함으로써 솔루션을 차별화합니다. 다른 솔루션과 비교하여 솔루션을 독특하게 만드는 한 가지는 Cirrus Logic이 하드웨어를 통합하여 액추에이터를 구동할 뿐만 아니라 DSP 알고리즘도 통합하고 있다는 점이라고 Tadayon은 말했습니다. "일반적으로 액추에이터용 드라이버는 알고리즘과 다른 펌웨어를 제공하지 않습니다.

“우리는 또한 고객이 햅틱에 대한 자신의 감각이나 느낌을 신속하게 제공할 수 있는 도구를 제공합니다.”라고 그는 말했습니다. "우리는 그들이 도구와 하드웨어, 소프트웨어를 사용하여 햅틱을 쉽게 수정할 수 있도록 하여 그들에게 완전한 패키지를 제공합니다."

파형 생성 도구는 가상 버튼 클릭을 넘어 스크롤링이나 확대/축소 핀치와 같은 효과를 제공한다고 Tadayon은 말했습니다. 그는 솔루션이 LRA 또는 VCM 유형인 거의 모든 액추에이터를 사용하여 친숙한 버튼을 다시 만들 수 있다고 덧붙였습니다.

햅틱 파형에는 가상 버튼 클릭, 스크롤링, 센서 효과, 햅틱 범프, 고충실도 경고 및 카메라 클릭이 포함됩니다. 벨소리 빌더도 포함되어 있습니다.

Tadayon은 두뇌가 버튼으로 인식하는 햅틱 효과를 만드는 데 많은 엔지니어링이 있다고 말했습니다. 훌륭한 햅틱 솔루션에는 부스트 컨버터, 폐쇄 루프 시스템, 짧은 대기 시간이 필요하며, 더 나은 사용자 경험을 위해 선명하고 강력한 느낌을 전달하는 다양한 햅틱 피드백 응답을 위한 맞춤형 파형이 가능합니다.

솔루션의 초저 지연(GPI 트리거의 경우 <5ms)은 햅틱 모터의 실시간 제어를 제공하여 사용자에게 보다 즉각적인 감각 또는 응답을 제공하는 반면, 폐쇄 루프 알고리즘은 "선명한" 효과로 LRA를 극대화하고 튜닝을 단순화합니다.

Tadayon은 "햅틱은 일반적으로 앞뒤로 빠르게 움직이는 LRA인 액추에이터에서 생성됩니다. “햅틱 드라이버 IC가 강력한 응답을 위해 이것을 빠르게 구동할 수 있는 충분한 전압을 갖는 것이 중요합니다. 전화 및 웨어러블과 같은 많은 애플리케이션에는 저전압 배터리가 사용되므로 이 기술에 전압을 더 높게 구동하여 강력하고 날카로운 느낌을 주기 위한 부스트 컨버터가 있는 것이 중요합니다.”

그는 최대 11V까지 올라가는 부스트 전압을 사용하여 해당 액추에이터를 매우 빠르게 증가시키고 빠르고 선명한 느낌을 줄 수 있다고 덧붙였습니다. “하지만 그만큼 중요한 것은 액추에이터가 매우 빠르게 움직이는 것을 막을 수 있다는 것입니다. 이를 위해 폐쇄 루프 알고리즘이 있습니다. 그래서 우리는 액츄에이터의 위치를 ​​지속적으로 모니터링하고 있으며 매우 빠르게 멈추게 할 수 있어 날카로운 느낌을 줍니다."

디자인의 가장 중요한 측면은 날카롭고 강한 느낌을 주는 것이라고 Tadayon은 말했습니다. 이는 회사의 향상된 기술과 폐쇄 루프 알고리즘 덕분입니다. 이는 DSP와 폐쇄 루프 알고리즘을 통해 달성할 수 있는 LRA를 가능한 한 빨리 중지하는 것을 의미하며 25밀리초 이내에 빠르게 이루어져야 한다고 그는 말했습니다.

그는 “화면을 누를 때부터 손가락이 햅틱 감각을 느낄 때까지 25ms 이내라면 실제 버튼 클릭과 같은 느낌이 든다”고 말했다. “그래서 빠른 대기 시간을 갖는 것이 정말 중요합니다. 50ms를 초과하기 시작하면 뇌는 뭔가 잘못되었다는 것을 알게 됩니다. 이것은 실제 버튼처럼 느껴지지 않습니다.”

Cirrus Logic의 칩은 4ms 이내에 반응하도록 설계되었으며 Tadayon은 메모리와 부스트 드라이버에 저장된 파형에 기인합니다.

또한 시간이 걸리고 대기 시간에 영향을 미치는 모든 무거운 작업을 마이크로컨트롤러가 수행하도록 하는 대신 햅틱 솔루션은 "많은 양의 내부 메모리" 덕분에 RAM에 50개의 서로 다른 맞춤형 파형(효과)을 저장할 수 있습니다.

Cirrus Logic은 다양한 제품 응용 프로그램을 처리하기 위해 여러 변형을 개발했습니다. 여기에는 모바일 및 휴대용 애플리케이션을 위한 30볼 WLCSP 패키지의 CS40L25-CWZR 및 CS40L25B-CWZR IC가 포함되며 현재 대량으로 출하되고 있습니다. 32핀 QFN 제품의 상용 등급 CS40L25B-CNZR은 PC/노트북 및 기타 일반 시장 애플리케이션을 처리하는 반면, 자동차 인증 CS40L25B-DNZ AEC-Q100은 습윤성 측면이 있는 32핀 QFN 패키지로 인포테인먼트 애플리케이션용으로 설계되었습니다. 터치 버튼 및 터치 스크린과 같은. 상용 등급 및 자동차 인증 기기 모두 샘플링 중입니다.

Tadayon은 "향후 몇 년 동안 점점 더 많은 사용자가 전자 제품으로 더 풍부한 경험을 경험할 것입니다. 회사의 로드맵에는 크기, 전력 소비 및 대기 시간을 줄이기 위한 햅틱 및 알고리즘과 함께 통합된 힘 감지 기술을 도입하는 것이 포함됩니다.

>> 이 기사는 원래 다음 날짜에 게시되었습니다. 자매 사이트인 Electronic Products.