[发明专利]一种振动阵列系统及其控制方法

说明书

本申请涉及一种振动阵列系统及其控制方法。所述系统包括控制器、功率驱动电路、选择开关阵列和振动阵列，其中，振动阵列包括多个振动单元；选择开关阵列的正端与功率驱动电路的正端相连，开关阵列的负端与振动阵列的正端相连，振动阵列的负端与功率驱动电路的负端相连。所述方法包括：控制器根据振动阵列的强度需求选择预振动单元，其中，预振动单元为选定的振动单元；确定预振动单元中各预振动单元的预振动时长；基于各预振动单元的预振动时长控制各预振动单元对应的开关，以选择相应的信号；将选择的信号接入功率驱动电路，以产生振动。本申请实现了实际振感强弱的差异性需求及多振动单元同步的振感输出。

技术领域

本申请涉及振动阵列技术领域，更为具体来说，本申请涉及一种振动阵列系统及其控制方法。

背景技术

随着元宇宙概念的兴起，AR/VR等设备对触觉反馈的需求也越来越高，单个器件所能提供的触觉反馈极其有限，已经无法满足用户对触觉体验真实性的需求，因此需要通过振动阵列来实现更真实和丰富的触觉体验。振动阵列的引入虽然提高了触觉的真实性和丰富性，但是每个振动单元都需要配备独立的驱动电路，这带来了驱动电路成本的显著上升，同时也增加了穿戴设备的体积、重量，从而影响用户体验。

另外，每个振动单元的驱动需求不完全相同，因此一般分时复用同一套驱动电路，这就意味着同一时刻至多仅有一个振动单元产生振动，当同时需要多个振动单元产生振动时，只能通过先后振动的方式近似实现。然而在振动单元较少、振动时长较短时，用户不容易察觉到单元之间的振动先后差异，同时在振动单元较多、振动时长较长时，用户就能够察觉到单元之间的振动先后差异，这影响了使用体验，若一套功率电路同时驱动多个振动单元，则振动单元之间又难以实现差异化的振感强弱体验。

发明内容

基于上述技术问题，本发明旨在提供一种振动阵列系统及其控制方法，以解决振动阵列中所有振动单元共用一套驱动电路时所面临的同时驱动与差异化振感不可兼得的矛盾，进而提升使用体验。

本发明第一方面提供了一种振动阵列系统，所述系统包括控制器、功率驱动电路、选择开关阵列和振动阵列，其中，所述振动阵列包括多个振动单元；所述功率驱动电路和所述选择开关阵列均与所述控制器连接，所述选择开关阵列的正端与所述功率驱动电路的正端相连，所述开关阵列的负端与所述振动阵列的正端相连，所述振动阵列的负端与所述功率驱动电路的负端相连。

在本发明的一些实施例中，所述多个振动单元为线性马达，其中，各线性马达的类型和参数相同。

在本发明的一些实施例中，所述选择开关阵列包括开关；其中，所述开关的数量与振动阵列包括的振动单元数目相同，每个开关由一个功率开关管和一个反向并联二极管组成，所有开关的正端连接在一起。

本发明第二方面提供了各实施方式中所述振动阵列系统的控制方法，所述方法包括：

所述控制器根据振动阵列的强度需求选择预振动单元，其中，所述预振动单元为选定的振动单元；

确定所述预振动单元中各预振动单元的预振动时长；

基于所述各预振动单元的预振动时长控制各预振动单元对应的开关，以选择相应的信号；

将选择的信号接入所述功率驱动电路，以产生振动。

在本发明的一些实施例中，所述基于所述各预振动单元的预振动时长控制各预振动单元对应的开关，以选择相应的信号，包括：

确定第一振动单元，其中，所述第一振动单元为确定预振动时长的预振动单元；

将所述第一振动单元对应的开关设置为开状态；

当所述第一振动单元对应的开关在开状态维持时间等于所述第一振动单元的预振动时长时，将所述第一振动单元对应的开关设置为关状态。

在本发明的一些实施例中，所述方法还包括：