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物理按键响应有局限?“触觉+传感”带来沉浸式新体验

2020/06/29
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随着传感器的应用场景不断拓展,传感器的市场规模持续扩大。中商产业研究院数据统计,2018 年全球传感器行业市场规模突破 2000 亿美元,2019 年市场规模达 2310 亿元,预计 2020 年,市场规模有望突破 2500 亿美元。然而由于用户对便携性要求越来越高,消费电子产品变得越来越纤薄,越来越受显示驱动,因此要求芯片集成度越来越高,传感器融合成为必然趋势,在传感器融合的过程中芯片设计厂商也面临诸多挑战。

Cirrus Logic 产品市场经理 Shahram Tadayon 向与非网表示,“设计触觉面临的挑战是需要更低的功耗,而且如果想要触觉效果更好,需要包括 DSP 和类比功能。Cirrus Logic 的工作重点是混合信号和低功耗。谈论增强的、更丰富的用户体验以及附加的功能和时尚的设计是一回事,而真正实现这一目标则是另一回事,尤其是对于批量生产的消费甚至工业产品而言。要实现这一性能,需要关注三个主要领域的多个细节:第一,了解用户体验的维度;第二,建立相关的触觉波形;第三,确保优质、一致的最终产品。”

Cirrus Logic 产品市场经理 Shahram Tadayon

打破物理按键单一点击响应的局限

Cirrus Logic 现进一步扩展其在触觉和传感领域的专长,为车载、增强和虚拟现实、游戏、个人计算机可穿戴设备应用提供沉浸式的触觉体验。全新 Cirrus Logic CS40L25 升压触觉驱动器系列可帮助 OEM 突破当今物理按键单一点击响应的局限,创建定制的用户体验。

Cirrus Logic 的触觉解决方案具有低延迟、升压和闭环控制算法,可定制波形触发各种快速、独特的触觉反馈响应。无论是沉浸式的第一人称游戏体验还是可以识别呼叫者的智能手机震动,先进触觉技术都能带来清脆的点击,为用户带来更佳感受。

Shahram 介绍,“CS40L25 通过提供更好的虚拟按键点击、垂直滚动、传感器效果和触觉碰撞等,可以增强用户体验。CS40L25 在电压、温度和外部因素上提供一致的性能,并且不会降低 LRA 的加速强度。我们的简化 tuning 几乎就像即插即用一样,算法可以动态处理激励器特性的变化,从而无需长时间调整。”

比别人更了解低功耗和快响应

在智能手机、可穿戴设备等消费电子产品中,功耗和响应速度是决定用户体验的关键因素,CS40L25 系列具有低功耗、低延迟混合信号处理的优势,和竞品比较,功耗和响应速度具有明显优势。其中较低的功耗是 20 休眠状态。从该模式开始,延迟低于 4 毫秒。Shahram 强调,“Cirrus Logic 在移动和混合信号技术方面有着悠久的历史,我们更了解低功耗。”

CS40L25 使用基于 DSP 的算法,为 LRA 提供一致的驱动力。 除其他功能外,这些算法还可以保护 LRA 超过行程使用,从而确保长期可靠性。 除其他功能外,Cirrus Logic 独特的闭环主动制动(CLAB)算法可产生更清晰,更少“嗡嗡声”的触觉效果,与开环相比,在实验室测试中振铃时间减少了 4 倍至 8 倍。它通过实时获取来自电压和电流激励监控器的信号来做到这一点,从而使其能够有效准确地闭合环路以增强性能。

除了低功耗和快速响应的优势,CS40L25 是一个升压控制器,它是一种具有先进闭环算法的 DSP,为用户提供了一个非常不错的工具来设计不同的波形,并能够保存 50 多个自定义波形。

更高性能后浪产品准备就绪

近期,Cirrus Logic 已经发布了集成了触觉功能的 CS40L25,也提供了其它即将推出产品的样品,将利用 Cirrus Logic 的混合信号和低功耗体验集成触觉功能和传感功能,在今年晚些时候或明年年初推出该产品。预计该单芯片设备将提高性能,降低功耗并简化系统设计,从而使智能手机触觉子系统的总占地面积减少多达 50%。

下一代“后浪”产品采用商业级 32 引脚 QFN 封装的 CS40L25B-CNZR,用于 PC / 笔记本电脑和其他通用市场应用;采用汽车级变量带可润湿侧爬的 32 引脚 QFN 封装的 CS40L25B-DNZ AEC-Q100,用于触摸键和触摸屏等信息娱乐应用。如三星和谷歌手机等,许多知名旗舰产品都在使用 Cirrus Logic 的产品,采用 Cirrus Logic 触觉驱动器的全新消费设备有望在 2020 年推出。

今年,5G 通信技术在中国市场开始广泛应用,市面上已经有多款 5G 智能手机,

5G 智能手机一般都带有触觉功能。Shahram 预计,由于 5G 智能手机的需求,对 CS40L25 的需求也将增加。

全新触觉解决方案的更多可能

Cirrus Logic 全新触觉解决方案可以在几乎任何表面创建情境感知的“虚拟”按键。通过消除物理按键,产品设计师可以实现更整洁、更时尚的工业设计美学。许多智能手机设计师正在引领这种幕后设计的演进,通过替换周边按键功能来增加触觉反馈解决方案。 除了智能手机,Cirrus Logic 还看好 PC、可穿戴设备、游戏、车载、AR 和 VR 等对触觉和传感产品具有巨大需求潜力的应用市场。

Shahram 认为,“对游戏机中触觉的需求以及消费电子设备中触觉不断增长的部署有助于推动市场的增长。例如,在 PC 触控板、方向盘、汽车触摸屏、游戏操纵杆和控制器以及领先的 VR / AR 系统中使用触觉技术可增强用户体验。通过声音、光线和触摸,它可以使用户感受到并影响整体体验。”

关于中国市场的发展战略,Shahram 表示,“我们有很多合作伙伴,我们提供的是传感前端,而不是传感本身,我们正与合作伙伴一起创造更好的产品。”

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