實現更豐富、逼真的觸覺體驗：解讀TI最新觸覺驅動器

眼耳鼻舌身，色聲香味觸，這是我們人體感知外界信息的基本途徑。電子工程師也是通過這些途徑來實現設備與用戶的交互。然而在大多數情況下，電子產品主要專注于視覺與聽覺，卻把其他三種方式基本忽略掉了。

如今，平板電腦與智能手機大行其道。它們的人機交互界面是觸摸屏。雖然名之曰觸摸屏，但大部分情況下觸摸的目的是向設備發(fā)出信息指令，而設備仍然主要通過視覺與聽覺給我們反饋信息，很少通過我們的指尖來反饋給我們觸覺信息。

當然，這種情況正在改變。Immersion 公司就是將產品的觸摸式反饋視為最重要的用戶體驗，開發(fā)、授權和推廣所謂haptics(觸摸反饋)技術。“Haptics”源于希臘文，是關于觸覺的學問。觸覺通過執(zhí)行器產生振動來實現。執(zhí)行器與Immersion 公司的軟件協(xié)同來產生各種觸覺信號，給人以觸動物理界面那樣真實的體驗。目前Immersion的解決方案廣泛用于游戲設備制造、汽車制造、醫(yī)藥、消費電子等行業(yè)。在美國和其他國家擁有超過1200項專利。

軟件一定要通過硬件來實現。Immersion公司的合作伙伴德州儀器(TI)日前推出觸覺驅動器DRV2605，據稱可提供無與倫比的性能，大幅提升用戶的觸覺體驗。TI中國區(qū)市場開發(fā)高性能模擬產品業(yè)務拓展經理信本偉為我們講解了這款產品的特性與優(yōu)勢。

觸覺反饋的發(fā)生如下圖所示。當用戶發(fā)出觸摸動作時，觸摸按鈕通過MCU傳感、觸發(fā)一個事件，然后觸摸驅動器DRV2605 從Immersion 的123 種波形庫中播放一種效果，最后通過執(zhí)行器以特定方向或方式運動來產生振動。

目前市場上應用的執(zhí)行器主要有兩種：偏心轉子馬達(ERM，下圖左)和線性諧振執(zhí)行器(LRA，下圖右)。ERM 執(zhí)行器在被施加正電壓時電機旋轉，在被施加負電壓時電機制動，可全向運動提供良好振動警示。LRA 執(zhí)行器的結構是彈簧加磁鐵，以線性運動方式振動，起動時間略優(yōu)于ERM 執(zhí)行器，提高足以跟上每秒鍵入多個字母的速度。另外，LRA 在噪聲方面更加優(yōu)異，所以雖然成本較高卻越來越流行。另外，還有壓電式執(zhí)行器，其啟動時間要快很多，但是由于成本等方面的原因尚未得到廣泛應用。

信本偉介紹說，TI的DRV2605 提供無與倫比的性能。DRV2605 的“免專利費IP”可降低系統(tǒng)復雜性。它帶有123 種預加載、免專利費的Immersion觸覺效果庫，可提供各種獨特且差異化的觸感效果。它具有音頻轉觸覺模式，可自動將音樂、電影或游戲音頻轉換為用戶可感覺的觸覺效果，實現全面體驗。它具有智能環(huán)路架構，自動過驅動及制動技術可簡化軟件編程縮短50%起動和制動時間，LRA 的自動諧振跟蹤可在不及同類競爭解決方案50% 的功耗下，提供兩倍的振動力。特別值得一提的是它的自動執(zhí)行器診斷+ 電平跟蹤功能，它不僅可在各種環(huán)境條件下實現一致的加速，而且可以挑出有故障的執(zhí)行器、診斷虛焊等錯誤，簡化生產過程。DRV2605 具有1.5 毫米x 1.5 毫米的最小封裝尺寸，適合便攜式應用。

執(zhí)行器的啟動與制動時間是能否給以用戶及時反饋的關鍵因素。關于這方面的知識請參閱如何改善 ERM 及 LRA 執(zhí)行器的起動與停止性能。

TI現在提供DRV2605 評估套件幫助客戶快速啟動開發(fā)。評估套件包括微型USB 線纜和演示模式固件。