Driver haptic pintar memberikan efek umpan balik yang beragam

Karena semakin banyak desain OEM beralih dari tombol atau beralih antarmuka ke umpan balik haptic, ada peningkatan permintaan untuk teknologi haptic canggih yang memberikan cara yang lebih mudah untuk membuat tombol "virtual" di berbagai aplikasi, dari smartphone hingga otomotif. Cirrus Logic Inc. yakin bahwa ia memiliki jawaban atas tantangan ini dengan solusi driver haptic CS40L25 baru untuk menggerakkan aktuator resonansi linier (LRA) dan motor kumparan suara (VCM) performa tinggi.

Perangkat CS40L25 mengintegrasikan driver haptic berkinerja tinggi, prosesor sinyal digital (DSP), dan konverter boost. DSP yang dapat diprogram menjalankan algoritme waktu nyata dengan latensi rendah dan menawarkan memori yang lebih besar untuk efek haptic yang lebih banyak — menyimpan lebih dari 50 bentuk gelombang yang dapat diprogram dalam RAM. Perangkat CS40L25 berdaya sangat rendah (<20-μA sleep mode) juga mendukung mendengarkan yang selalu aktif untuk pemicu haptic.

Konverter boost digital Kelas H memberikan peningkatan efisiensi 85% secara keseluruhan dan voltase boost yang dapat diprogram hingga 11 V. Fitur lainnya termasuk loop kontrol digital bandwidth tinggi, frekuensi switching 2-MHz, dan mode pulse-skipping untuk meningkatkan efisiensi selama daya rendah operasi diam.

Cirrus Logic CS40L25 boosted haptic solution mengintegrasikan driver haptic berkinerja tinggi, prosesor sinyal digital, dan konverter penambah voltase driver, menghadirkan pengalaman pengguna yang ditingkatkan untuk berbagai aplikasi, termasuk seluler, otomotif, PC, perangkat yang dapat dikenakan, dan game /VR.

Memanfaatkan daya rendah, latensi rendah, dan teknologi pemrosesan sinyal campuran, rangkaian driver haptic yang ditingkatkan dari Cirrus Logic dirancang untuk memungkinkan pengalaman pengguna yang lebih kaya dan mendalam. Perangkat baru ini tersedia dalam beberapa varian untuk memenuhi berbagai aplikasi, termasuk perangkat seluler/portabel, PC/laptop, dan otomotif.

“Teknologi haptic secara harfiah ada di tangan miliaran orang setiap hari,” kata Shahram Tadayon, manajer pemasaran produk, di Cirrus Logic. “Beberapa tahun yang lalu, produsen ponsel mulai menghapus tombol beranda dan menggantinya dengan tombol virtual, dan itu memberikan desain tanpa kancing yang bagus, ramping, dan juga klik tajam yang bagus.

“Sejak itu, semakin banyak produsen ponsel yang menghapus tombol itu dan menambahkan tombol virtual,” tambahnya. “Selain hanya tombol virtual untuk ponsel, haptics telah melampaui itu menjadi perangkat yang dapat dikenakan, track pad PC, dan otomotif untuk layar sentuh. Dan ini semua dimulai dengan satu klik sederhana, tetapi dalam beberapa tahun ke depan, Anda akan mulai melihat semakin banyak gerakan yang dimasukkan ke dalam haptics juga.”

Solusi lengkap

Cirrus Logic membedakan solusinya dengan menawarkan solusi driver haptic lengkap yang mencakup perangkat keras, firmware, dan alat. Satu hal yang membuat solusi ini unik dibandingkan dengan banyak solusi lainnya adalah Cirrus Logic tidak hanya menggabungkan perangkat keras — menggerakkan aktuator — tetapi juga menggabungkan algoritma DSP, kata Tadayon. “Umumnya, Anda akan menemukan bahwa driver untuk aktuator tidak menyediakan algoritme dan firmware yang berbeda.

“Kami juga menawarkan alat yang dengan cepat memungkinkan pelanggan memberikan sensasi atau perasaan mereka sendiri untuk haptics,” katanya. “Kami memudahkan mereka untuk memodifikasi haptics dengan alat dan perangkat keras dan perangkat lunak, jadi kami benar-benar menyediakan paket lengkap untuk mereka.”

Alat pembuatan bentuk gelombang melampaui klik tombol virtual untuk memberikan efek seperti menggulir atau mencubit zoom, kata Tadayon. Solusinya dapat membuat ulang tombol yang sudah dikenal menggunakan hampir semua aktuator yang merupakan tipe LRA atau VCM, tambahnya.

Bentuk gelombang haptic termasuk klik tombol virtual, scrolling, efek sensor, haptic bumps, peringatan high-fidelity, dan klik kamera. Pembuat nada dering juga disertakan.

Tadayon mengatakan bahwa ada banyak rekayasa yang dilakukan untuk membuat efek haptic yang dianggap otak sebagai tombol. Solusi haptic yang hebat membutuhkan konverter boost, sistem loop tertutup, dan latensi rendah, katanya, memungkinkan bentuk gelombang yang disesuaikan untuk berbagai respons umpan balik haptic yang menghadirkan nuansa yang tajam dan kuat untuk pengalaman pengguna yang lebih baik.

Latensi ultra-rendah solusi (<5 ms untuk pemicu GPI) memberikan kontrol real-time dari motor haptic untuk memberikan sensasi atau respons yang lebih cepat kepada pengguna, sementara algoritme loop tertutup memaksimalkan LRA dengan efek "lebih tajam" dan menyederhanakan penyetelan.

“Haptics dihasilkan dari actuator, biasanya LRA yang bergerak maju mundur dengan cepat,” kata Tadayon. “Sangat penting bagi IC driver haptic untuk memiliki voltase yang cukup untuk menggerakkan ini dengan cepat untuk respons yang kuat. Banyak aplikasi seperti ponsel dan perangkat wearable memiliki baterai bertegangan rendah, jadi penting bagi teknologi ini untuk memiliki konverter penambah untuk mendorong voltase lebih tinggi agar menghasilkan perasaan yang kuat dan tajam.”

Dengan memiliki tegangan boost yang naik hingga 11 V, aktuator itu meningkatkan aktuator dengan sangat cepat dan membuatnya terasa cepat dan tajam, tambahnya. “Tetapi yang sama pentingnya adalah dapat menghentikan aktuator agar tidak bergerak sangat cepat, dan untuk itu, kami memiliki algoritme loop tertutup. Jadi kami terus memantau posisi aktuator, dan kami dapat menghentikannya dengan sangat cepat, dan itulah yang membuatnya terasa tajam.”

Aspek terpenting dari sebuah desain adalah memiliki rasa yang tajam dan kuat, kata Tadayon, berkat teknologi yang ditingkatkan perusahaan dan algoritma loop tertutup. Ini berarti menghentikan LRA secepat mungkin, yang dapat dicapai melalui DSP dan algoritme loop tertutup, dan itu harus terjadi dengan cepat — dalam 25 milidetik, katanya.

“Dari saat Anda menekan layar hingga saat jari Anda merasakan sensasi haptics, jika itu dalam 25 ms, rasanya seperti klik tombol yang nyata,” katanya. “Jadi memiliki latensi yang cepat itu sangat penting. Setelah Anda mulai melampaui 50 mdtk, otak Anda mengetahui ada yang tidak beres. Ini tidak terasa seperti tombol sungguhan.”

Chip Cirrus Logic dirancang untuk bereaksi dalam waktu 4 ms, yang oleh Tadayon dikaitkan dengan bentuk gelombang yang disimpan dalam memori dan driver yang ditingkatkan.

Selain itu, alih-alih meminta mikrokontroler melakukan semua pekerjaan berat, yang membutuhkan waktu dan memengaruhi latensi, solusi haptics dapat menyimpan 50 bentuk gelombang (efek) yang berbeda dan dapat disesuaikan dalam RAM berkat “jumlah memori internal yang baik”.

Cirrus Logic mengembangkan beberapa varian untuk menangani aplikasi produk yang berbeda. Ini termasuk IC CS40L25-CWZR dan CS40L25B-CWZR dalam paket WLCSP 30-bola untuk aplikasi seluler dan portabel, yang sekarang dikirimkan dalam jumlah banyak. CS40L25B-CNZR kelas komersial dalam produk QFN 32-pin menangani PC/laptop dan aplikasi pasar umum lainnya, sedangkan CS40L25B-DNZ AEC-Q100 yang memenuhi syarat otomotif dalam paket QFN 32-pin dengan sisi yang dapat dibasahi dirancang untuk aplikasi infotainment seperti tombol sentuh dan layar sentuh. Perangkat kelas komersial dan berkualitas otomotif adalah sampel.

“Selama beberapa tahun ke depan, semakin banyak pengguna akan mengalami pengalaman yang lebih kaya dengan elektronik mereka,” kata Tadayon. Peta jalan perusahaan mencakup menghadirkan teknologi penginderaan kekuatan terintegrasi bersama dengan haptics dan algoritme untuk mengurangi ukuran, konsumsi daya, dan latensi.

>> Artikel ini awalnya diterbitkan pada situs saudara kami, Produk Elektronik.