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、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。觸覺通過執行器產生振動來實現。執行器與Immersion 公司的軟件協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、醫藥、消費電子等行業。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中國區市場開發高性能模擬產品業務拓展經理信本偉為我們講解了這款產品的特性與優勢。

觸覺反饋的發生如下圖所示。當用戶發出觸摸動作時，觸摸按鈕通過MCU傳感、觸發一個事件，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行器主要有兩種：偏心轉子馬達(ERM，下圖左)和線性諧振執行器(LRA，下圖右)。ERM 執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，起動時間略優于ERM 執行器，提高足以跟上每秒鍵入多個字母的速度。另外，LRA 在噪聲方面更加優異，所以雖然成本較高卻越來越流行。另外，還有壓電式執行器，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行器診斷+ 電平跟蹤功能，它不僅可在各種環境條件下實現一致的加速，而且可以挑出有故障的執行器、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。評估套件包括微型USB 線纜和演示模式固件。