专利名称：通过使用主动摩擦制动使触觉作用减速的混合磁体的利记博彩app
技术领域：
本发明一般涉及无线便携设备的触觉作用(haptic application)，更具体地，涉及使用带有主动摩擦制动的混合磁体致动器以促进所述触觉作用。
背景技术：
可以向其用户提供各种感觉反馈技术的主动触觉反馈设备具有适用于多种此类设备的广泛的应用，此类设备包括但不限于鼠标、定点设备、接口设备、控制设备、触板等(例如，参见美国专利号6,411,276，″Hybrid Control of Haptic Feedback for Host Computer andInterface Device″，发明人为A.C.Braun等，兹引用该申请作为参考)。然而，上面提及的触觉作用(例如，使用滚轮制动或纯电磁制动作为触觉致动器装置)需要显著的能量消耗，并且具有比较大的尺寸，使得它们几乎不能用于诸如移动电话的微型和便携应用。因此，最好能够提供把主动触觉技术应用于此类低能量消耗和小尺寸应用的可选方法。
发明内容
本发明的目的是，为利用带有主动摩擦制动的混合磁体的无线便携设备(如移动游戏设备或移动终端或电话)的用户提供用于触觉反馈的新方法。
根据本发明的第一方面，响应于电流，通过使用主动摩擦制动使反馈触觉作用减速的混合磁体致动器包括磁轭；可选地附到所述磁轭的线圈，用于响应于所述电流或响应于终止所述电流，在所述磁轭的内部提供磁场；永磁体组件，响应于所述线圈产生的磁场，用于可选地响应于所述电流在所述磁轭的外部提供另一个磁场；以及锚定板，响应于所述另一个磁场，其中在不提供所述另一个磁场的时候，该锚定板不与所述磁轭进行物理接触，并且相对于所述磁轭自由移动，但是在提供所述另一个磁场的时候，响应于所述另一个磁场，所述锚定板与所述磁轭进行物理接触，并且利用所述锚定板和所述磁轭之间的摩擦提供限制该锚定板相对于所述磁轭的所述移动的所述主动摩擦制动，从而使用所述主动摩擦制动促使所述反馈触觉作用的减速。
另外，根据本发明的第一方面，该电流可以是脉冲电流。
另外，根据本发明的第一方面，该永磁体组件可以响应于所述电流或响应于终止所述电流相对于所述磁轭进行移动。另外，该永磁体组件可以相对于所述磁轭直线移动或旋转移动。
更进一步，根据本发明的第一方面，该永磁体组件可以相对于所述磁轭在两个稳定位置之间移动，其中在所述两个稳定位置的第一个位置中，该永磁体组件不提供该另一个磁场，而在所述两个稳定位置的第二个位置中，该永磁体组件提供该另一个磁场。另外，当所述电流具有预定方向时，该永磁体组件可以移动到所述两个稳定位置的第一个位置，而当所述电流具有与所述预定方向相反的方向时，所述永磁体组件可以移动到所述两个稳定位置的第二个位置。更进一步，当所述电流具有预定脉冲宽度时，该永磁体组件可以移动到所述两个稳定位置的第一个位置，而当所述电流具有与该预定脉冲宽度不同的另一个预定脉冲宽度时，所述永磁体组件可以移动到所述两个稳定位置的第二个位置。
另外，根据本发明的第一方面，在不施加所述电流的时候，该永磁体组件可以停留在相对于所述磁轭的一个稳定位置，在施加所述电流时，响应于终止所述电流，该永磁体组件可以返回到所述一个稳定位置。另外，该永磁体组件可以停留在相对于所述磁轭的一个稳定位置，并且可以提供预定量的所述主动摩擦制动，从而当在预定方向上施加所述电流的时候，所述主动摩擦制动增加，而在与所述预定方向相反的方向上施加所述电流的时候，所述主动摩擦制动降低。
更进一步，根据本发明的第一方面，该锚定板可以以旋转的方式相对于所述磁轭自由移动，或者所述锚定板可以以直线的方式相对于所述磁轭自由移动。
更进一步，根据本发明的第一方面，该锚定板可以是由磁性材料或由铁磁材料制成的。
仍然更进一步，根据本发明的第一方面，该致动器可以是无线便携设备的一部分。另外，该致动器可以提供用于指示所述主动摩擦制动的减速触觉信号。更进一步，响应于所述减速触觉信号，该无线便携设备可以向用户提供触觉反馈信号或另一个触觉反馈信号或该触觉反馈信号和该另一个触觉反馈信号两者，并且响应于来自所述用户的操作信号并可选地响应于来自所述用户的另一个操作信号。仍然更进一步，该用户还可以响应于来自该无线便携设备的视频信号或音频信号或该视频信号和该音频信号两者。仍然进一步，该触觉反馈信号或该另一个触觉反馈信号或该触觉反馈信号和该另一个触觉反馈信号两者可以提供制动感觉。仍然更进一步，该无线便携设备可以是通信设备、移动电话、多媒体终端、照相机、PDA设备或游戏设备。
根据本发明的第二方面，用于向用户提供触觉反馈信号或另一个触觉反馈信号或触觉反馈信号和另一个触觉反馈信号两者的无线便携设备包括操作输入块，响应于操作信号和减速触觉信号，用于向用户提供触觉反馈信号和用于提供传感器信号；传感器块，响应于该传感器信号，用于提供处理输入信号；处理块，响应于所述处理输入信号，用于提供脉冲触发信号；脉冲形成和触发块，响应于所述脉冲触发信号，用于提供脉冲启动信号；以及混合磁体致动器，响应于所述脉冲启动信号，用于提供所述主动摩擦制动和用于提供减速触觉信号，该减速触觉信号供该无线便携设备进一步生成并向该用户提供该触觉反馈信号或该另一个触觉反馈信号或该触觉反馈信号和该另一个触觉反馈信号两者。
另外，根据本发明的第二方面，该混合磁体致动器可以包括磁轭；可选地附到所述磁轭的线圈，用于响应于所述脉冲启动信号或响应于终止所述脉冲启动信号，在所述磁轭的内部提供磁场；永磁体组件，响应于所述线圈生成的磁场，用于可选地响应于所述脉冲启动信号在所述磁轭的外部提供另一个磁场；以及锚定板，响应于所述另一个磁场，其中在不提供所述另一个磁场的时候，该锚定板不与所述磁轭进行物理接触，并且相对于所述磁轭自由移动，但是在提供所述另一个磁场的时候，响应于所述另一个磁场，所述锚定板与所述磁轭进行物理接触，并且由所述锚定板和所述磁轭之间的摩擦提供限制该锚定板相对于所述磁轭的所述移动的所述主动摩擦制动，从而使用所述主动摩擦制动促使所述反馈触觉作用的减速。
另外，根据本发明的第二方面，该无线便携设备还可以包括时钟装置，用于向该处理块提供时钟信号。另外，该无线便携设备还可以包括附加输入块，响应于另一个操作信号，用于提供另一个处理输入信号。更进一步，该处理块可以响应于该另一个处理输入信号和该时钟信号，并且提供音频输入信号或视频输入信号或该音频输入信号和该视频输入信号两者。仍然更进一步，该无线便携设备还包括音频块，响应于所述音频输入信号，用于向该用户提供音频信号；一个显示块，响应于所述视频输入信号，用于向该用户提供视频信号。
更进一步，根据本发明的第二方面，该无线便携设备还可以包括触觉反馈装置，响应于该减速触觉信号，用于向该用户提供该另一个触觉反馈信号。
另外，根据本发明的第二方面，该无线便携设备还包括设备电源，用于向该脉冲形成和触发块提供电源。
更进一步，根据本发明的第二方面，该无线便携设备可以是通信设备、移动电话、多媒体终端、照相机、PDA设备或游戏设备。
根据本发明的第三方面，借助使用混合磁体致动器的主动摩擦制动的无线便携设备，向用户提供触觉反馈信号或另一个触觉反馈信号或该触觉反馈信号和该另一个触觉反馈信号两者的方法，所述致动器为所述无线便携设备的一部分，该方法包括以下步骤将操作信号应用于所述无线便携设备的操作输入块，并可选地，将另一个操作信号应用于所述无线便携设备的附加输入块；响应于所述操作信号，向处理块提供处理输入信号，并可选地，响应于所述另一个操作信号，提供另一个处理输入信号；响应于所述处理输入信号，并可选地，响应于所述另一个处理输入信号，由处理块向脉冲形成和触发块提供脉冲触发信号；响应于所述脉冲触发信号，向所述永磁体致动器提供脉冲启动信号；以及由所述永磁体致动器提供所述主动摩擦制动，所述主动摩擦制动供该无线便携设备进一步生成并向该用户提供该触觉反馈信号或该另一个触觉反馈信号或该触觉反馈信号和该另一个触觉反馈信号两者。
另外，根据本发明的第三方面，该处理输入信号可以是由传感器块响应于传感器信号生成的，该传感器信号是由该处理输入块响应于所述操作信号生成的，并且其中该另一个处理输入信号是由附加输入块生成的。
另外，根据本发明的第三方面，在提供该处理输入信号的步骤之后，该方法还包括以下步骤对于该时钟装置提供给该处理块的每个时钟脉冲，该处理块基于预定标准确定是否满足减速条件。
更进一步，根据本发明的第三方面，如果基于该预定标准满足所述减速条件，则可以执行向脉冲形成和触发块提供脉冲触发信号的步骤。
另外，根据本发明的第三方面，在所述混合磁体致动器提供所述脉冲摩擦制动的步骤之后，该方法还包括以下步骤向该操作输入块或向触觉反馈块或向该操作输入块和该触觉反馈块两者提供减速触觉信号；以及由该操作输入块向该用户提供该触觉反馈信号或由该触觉反馈块向该用户提供该另一个触觉反馈信号或向该用户提供该触觉反馈信号和该另一个触觉反馈信号两者。
更进一步，根据本发明的第三方面，该无线便携设备可以是移动设备或移动电话。
与诸如使用电磁制动、滚子制动等作为触觉致动器的现有技术解决方案相比，本发明的主要优点是，无线便携设备(如移动设备、移动电话)中使用的触觉混合磁体致动器的低功率消耗。与现有技术相比的另一个优点是，根据本发明的混合磁体致动器的小尺寸。
为了更好地理解本发明的特性和目的，请连同以下附图一起参考下列详细描述，其中图1是一个框图，描绘根据本发明的利用混合磁体致动器的无线便携设备的示例，该混合磁体致动器使用主动摩擦制动来使反馈触觉作用减速；图2a和2b表示根据本发明的分别基于永磁体组件的旋转移动和直线移动使用主动摩擦制动使反馈触觉作用减速的混合磁体致动器的示例；以及图3是一个流程图，描述根据本发明的利用混合磁体致动器的无线便携设备的实现的示例，该混合磁体致动器使用主动摩擦制动来使反馈触觉作用减速。
具体实施例方式
本发明提供用于利用带有主动摩擦制动的混合磁体作为致动器，向无线便携设备(例如，移动游戏设备、移动电话、多媒体终端、照相机或PDA设备等)的用户提供触觉反馈的新方法。
根据本发明，这种新的混合磁体致动器使用永磁体组件相对于磁轭的位移，引起所述磁轭相对于锚定板(由例如Fe的强磁材料制成)的另一个位移，所述位移是借助于如下安置的线圈在内部实现的，该线圈安置得可以影响所述磁轭内的永磁体组件的位移。在该线圈内流过的特定方向上的电流脉冲生成的磁场使得该永磁体组件相对于所述磁轭从一个位置移动到另一个位置。例如，在锁定(LOCKED)或工作(ON)位置(例如，在向所述线圈施加某个方向的所述电流脉冲的时候)，该永磁体组件产生的磁通量会同时经过该磁轭和该锚定板，这造成了使所述磁轭和所述锚定板接合的物理接触力。在可选的关闭(OFF)或打开(OPEN)位置(例如，在向所述线圈施加另一个方向上的所述电流脉冲的时候)，该永磁体组件产生的磁通量仅仅通过该磁轭，实质上并不流经该锚定板，因此，该锚定板不与该磁轭接合(没有物理接触力)。
此外，根据本发明，如果在关闭或打开时段期间该锚定板正在相对于该磁轭(例如，以直线方式或以旋转方式)进行移动，则施加到该线圈上的例如双向电脉冲(下面讨论其各种操作方式)的适合电流脉冲引起所述磁轭和所述锚定板的短暂物理接触，因此，在该过渡时段期间，通常在该电脉冲的持续时间期间，致使它们之间产生摩擦制动动作。通过使用许多这样的过渡周期制动脉冲，可以生成复杂的触觉减速制动动作。
根据本发明，通过使用下文详细论述的相同方向的、不同方向的、不同脉冲宽度的、不同脉冲重复频率等的电流脉冲，所述混合磁体致动器可以以不同的方式，或者以双稳态的方式或者以单稳态的方式来操作。
因此，根据本发明，该磁体致动器的构造不需要用于改变该永磁体组件的位置以保证该制动力的外部致动器，该变化是利用该内部线圈中的电流实现的，因此，该设备是全包封的。
此外，根据本发明，可以将利用脉冲摩擦制动的所发明的磁体致动器用作为为诸如移动游戏设备或移动电话的小移动设备的用户生成减速触觉反馈感觉的元件。例如，可以使用该永磁体致动器以在所需点上使旋转体(如锚定板)的旋转减速，并且向该用户提供触觉反馈，例如，在浏览名称列表并且在该名称经过时向该用户指明(例如，工作脉冲和关闭脉冲)，并且在该列表的末端锁定该旋转(例如，工作脉冲)。
与现有技术相比，本发明的优点是，仅在相对于该磁轭移动该永磁体组件时才消耗能量。在该锚定板自由移动或保持接合时不消耗能量。相对于现有技术的另一个优点是小尺寸。该永磁体组件本身生成减速所需的磁通量，并且只需一个小线圈以便每隔一段时间生成少量能量，目的是改变该永磁体组件相对于该磁轭的位置。此外，在本发明的优选实施例中，通过在使该磁轭保持在固定位置的同时移动该锚定板，实现该磁轭和该锚定板的相对移动。然而，在可选实现中，通过在使该锚定板保持在固定位置的同时移动该磁轭，可以实现所述相对移动。
图1是一个框图，描绘根据本发明的利用混合磁体致动器32的无线便携设备(如移动游戏设备或终端或移动电话)10的其中一个示例，其中该混合磁体致动器使用主动摩擦制动来使反馈触觉作用减速。所述设备10向用户36提供触觉反馈信号62a或另一个触觉反馈信号62b或两个信号62a、62b。下面叙述该设备10的触觉反馈作用。
操作输入块28响应于来自用户36的操作信号64向传感器块22提供传感器信号54。所述操作信号64是对于该设备10的用户命令信号，用以执行某个操作(如滚动名称列表等)。该操作输入块28可以用多种方式实现，包括但不限于按钮、触屏、旋转体的压力开关、语音输入等。传感器块22实现为例如位置检测器，并且检测位置、移动的变化和/或描述所述变化的该传感器信号54中内嵌的操作输入块28的其它特性的变化。接着，响应于该信号54，该传感器块22向该处理块17提供处理输入信号52。作为选择，该用户36可以向附加输入块20(同样是用按钮、触屏、旋转体的压力开关、语音输入、加速器传感器或握力传感器等方式实现的)提供另一个操作信号64a(与该信号64类似)，附加输入块20向该处理块17提供另一个处理输入信号50。
该处理块17，响应于所述处理输入信号52，可选地，响应于所述另一个处理输入信号50和响应于来自时钟装置11的时钟信号15，对于该时钟信号15的每个时钟脉冲，通过基于预定标准确定是否满足减速条件，生成脉冲触发信号48。该脉冲形成和触发块26，响应于所述脉冲触发信号48，生成并向永磁体致动器32的线圈提供该脉冲启动信号66。混合磁体致动器32的性能在上面作了简短描述，并且将在以下图2a和2b图的论述中进行详细地描述。混合磁体致动器32，响应于所述脉冲启动信号66，提供所述主动摩擦制动，并且还向该操作输入块28或向触觉反馈块30或向该操作输入块28和该触觉反馈块30两者提供减速触觉信号56。最后，利用该操作输入块28向该用户36提供该触觉反馈信号62a，或利用该触觉反馈块30向该用户36提供该另一个触觉反馈信号62b，或向该用户36提供该触觉反馈信号62a和该另一个触觉反馈信号62b两者。例如，该触觉反馈信号62a是抵消该操作信号64的抵抗力(制动力)，而该另一个触觉反馈信号62b可以是振动。
用于以触觉反馈方式操作无线便携设备10所需的附加能源主要是由在图1的示例中设备电源(通常为电池)34向该脉冲形成和触发块26提供的能源确定的。帮助实现图1的无线便携设备10的触觉反馈方式操作的其它块包括存储器14，用于存储校准和预定标准信息；音频块16，响应于该处理块17可选地提供给该块16的标准音频输入信号44，向该用户36提供音频信号40；以及显示块18，响应于该处理块17提供给该块18的所述视频输入信号46，向该用户36提供视频信号42。信号42和40分别对该用户36验证接收的触觉反馈信息(信号62a和62b)以及作出决定应用该操作信号64和该另一个操作信号64a的决定是有用的。
存在采用触觉反馈方式操作图1的无线便携设备10的许多场景。下面的简单示例可以说明诸如移动电话的无线便携设备10的性能。仅仅通过关注可以感觉到列表上有多少项目上升/下降的触觉反馈信号62a，该用户36就可以计算项目。例如，该用户36希望打电话并且已经打开该显示块18上显示的电话簿。该显示屏显示以下列表1.妈妈2.爸爸3.姐姐4.弟弟5.最好的朋友6.最坏的敌人该用户36希望给最好的朋友打电话。最好的朋友是该列表上的第五项，因此该用户36转动该操作输入块28(旋转体、滚子、滑块、球状物)，以使该用户36感觉到5次中断(例如，摩擦减轻)，而无需注视显示屏(显示块18)。该显示屏变成第五项。现在，该用户36可以容易地仔细检查第五项，并且基于显示屏的信息，在需要时进行额外转动。搜索时该用户36不需要注视显示屏(块18)，只需在结束时扫视一下。
另一个简单场景该用户按压滚轮(块28)，由此选择制动力，在该网络搜索连接时该制动力保持“继续”。在连接建立时，滚轮松开(该用户36会从触觉上感觉到)，该用户36把电话放到他/她的耳朵附近并且开始交谈。
图2a和图2b表示根据本发明的基于对应永磁体组件73a和73b相对于对应磁轭70a和70b的旋转(图2a)移动和直线(图2b)移动的通过使用锚定板72a和72b与磁轭70a和70b的对应表面之间的所述主动摩擦制动使反馈触觉作用减速的混合磁体致动器32a和32b的其中的示例。
如上所述，包含一块或多块永磁体的永磁体组件73a和73b，分别在该永磁体组件73a或73b的某些位置内，在所述磁轭70a和70b的外部(通过分别响应于线圈74a和74b产生的磁场移动到相对于磁轭70a和70b的对应的适合位置)提供对应的另一个磁场76a和76b。
可以使该永磁体组件73a从稳定位置“打开”转动到另一个稳定位置“锁定”，反之亦然，方法是向线圈74a施加某个极性的具有足够量值的电流脉冲以在该电流脉冲期间，利用线圈74a产生的磁场调整该永磁场的方向以及该永磁体组件73a本身的方向。
可以使永磁体组件73b从稳定位置“打开”移动到另一个稳定位置“锁定”，反之亦然，方法是向线圈74b施加某个极性的具有足够量值的电流脉冲以移动该永磁体组件73b。线圈74b产生的磁场或者吸引或者排斥该永磁体组件73a的磁场，因此，该永磁体组件73b本身将被吸引到“锁定”位置或被排斥到“打开”位置。
可以安排适合的阻止器以精确定位“打开”和“锁定”位置。在旋转移动的情况中，使阻止器有轻微的位置偏差是有利的，目的是预先确定转动方向并使两个位置之间的转动加速。
正如图2a和2b所示，该锚定板72a和72b位于衔铁的附近，但是并未固定到对应的磁轭70a和70b上。具体地，分别在图2a和2b中的“锁定”或“工作”位置(参见图2a和图2b的上部)，并且响应于处于所述“锁定”位置的对应永磁体组件73a和73b提供的对应磁场76a和76b，锚定板72a和72b通过使锚定板72a和72b与对应的磁轭70a和70b接合，促使摩擦制动(以及减速触觉信号56，参见图1)。此外，分别在图2a和2b的“打开”或“关闭”位置(参见图2a和2b的下部)，当对应的永磁体组件73a和73b不提供磁场76a和76b时，锚定板72a和72b断开与对应的磁轭70a和70b的物理接触，并且不提供所述摩擦制动。根据本发明，锚定板72a和72b是由例如Fe的强磁(铁磁)材料制成的，并且磁轭70a和70b包括低磁阻和高磁阻磁材料两者(通常两个低磁阻部分而它们中间有一个高磁阻部分，例如由铝制成的高磁阻部分，参见图2a)。
如上所述，根据本发明，所述混合磁体致动器32a和32b可以利用现在详细论述的各种类型的电流脉冲以不同的方式来操作。
所述混合磁体致动器32a或32b的基本操作形式是双稳态的，所以永磁体组件73a或73b从一个位置(姿势)变成另一个位置只需向对应线圈74a或74b提供一个电脉冲(图1的脉冲启动信号66)，但是两个位置(锁定和打开位置)都是稳定的，并且不会引起能量消耗。在优选实现场景中，根据本发明，某个极性的电脉冲使得所述永磁体组件73a或73b到达稳定的“锁定”位置(引起对应锚定板72a或72b与对应磁轭70a或70b之间的摩擦制动)，而相反极性的电脉冲使得所述永磁体组件73a或73b到达稳定的“打开”位置(没有摩擦制动)。
在可选实现中，根据本发明，与“锁定”和“打开”位置相对应的所述两个电脉冲可以有相同极性，但是有两个不同的预定脉冲宽度具有第一脉冲宽度的脉冲把该永磁体组件73a或73b移动到稳定的“锁定”位置，而具有第二脉冲宽度的脉冲把该永磁体组件73a或73b移动到稳定的“打开”位置。
在另一个实现中，根据本发明，可以把所述混合磁体致动器32a和32b制成单稳态的。例如，当不向对应线圈74a或74b提供电流脉冲(图1的脉冲启动信号66)时，该磁体组件处于一个位置。当向对应线圈74a或74b提供适合电脉冲时，所述混合磁体致动器32a或32b切换到另一个位置。然而，在终止所述电脉冲之后(没有电流通过线圈74a或74b时)，对应的混合磁体致动器32a或32b自动转回到先前的位置，其中可以利用对应的混合磁体致动器32a或32b的预定的有意设计的磁不平衡或使用小弹簧来促使所述转回。
在另一个可选实现中，根据本发明，可以把所述混合磁体致动器32a和32b制成处于中间位置的单稳态(例如，在锚定板72a或72b与对应的磁轭73a或73b之间施加比较小的制动力)，并且通过向对应线圈74a或74b施加电脉冲引起该主动摩擦制动力的降低或增加，这取决于所述电脉冲的极性(该电流的方向)。
图3是一个流程图，描述图1的根据本发明的利用混合磁体致动器32的无线便携设备10的实现示例，其中所述混合磁体致动器使用所述主动摩擦制动来使反馈触觉作用减速。
图3的流程图表示其中的仅一个可能场景。在根据本发明的方法中，在第一步骤80中，该用户36将该操作信号64应用于该操作输入块28，并且可选地，将该另一个操作信号64a应用于该附加输入块20。在下一步骤82中，该传感器块22响应于该操作信号64生成并向该处理块17发送该处理输入信号52，并且可选地，该附加输入块20响应于该另一个操作信号64a向该处理块17发送该另一个处理输入信号50。在下一步骤86中，基于该处理输入信号52，并且可选地基于该另一个处理输入信号50，对于时钟装置11提供给块17的时钟信号15的每个时钟脉冲，该处理块17基于预定标准确定是否满足减速条件。如果情况并非如此，则该处理返回到步骤82。然而，如果满足减速条件，则在下一步骤90中，该处理块17向该脉冲形成和触发块26发送该脉冲触发信号48。
在下一步骤94中，该混合磁体致动器32，响应于该脉冲触发信号48，通过使该磁轭70a或70b与对应的锚定板72a或72b进行物理接触，来提供该摩擦制动作用。在下一步骤95中，该混合磁体致动器32向该操作块28和/或向该触觉反馈块30提供该减速触觉信号56。在下一步骤96中，该操作块28和/或触觉反馈块30向该用户36提供对应的触觉反馈信号62a和/或62b。
在下一步骤98中，确定该用户36是否还在应用该操作信号64或该操作信号64a。如果情况并非如此，则该处理停止。然而，如果该用户36仍在应用该操作信号64或该操作信号64a，则该处理返回到步骤82。
权利要求
1.一种混合磁体致动器，响应于电流，用于通过使用主动摩擦制动使反馈触觉作用减速，包括磁轭；可选地附到所述磁轭的线圈，用于响应于所述电流或响应于终止所述电流，在所述磁轭的内部提供磁场；永磁体组件，响应于所述线圈产生的磁场，用于可选地响应于所述电流在所述磁轭的外部提供另一个磁场；以及锚定板，响应于所述另一个磁场，其中在不提供所述另一个磁场的时候，该锚定板不与所述磁轭进行物理接触，并且相对于所述磁轭自由移动，但是在提供所述另一个磁场的时候，响应于所述另一个磁场，所述锚定板与所述磁轭进行物理接触，并且由所述锚定板和所述磁轭之间的摩擦提供限制该锚定板相对于所述磁轭的所述移动的所述主动摩擦制动，从而使用所述主动摩擦制动促使所述反馈触觉作用的减速。
2.如权利要求1的永磁体致动器，其中所述电流是脉冲电流。
3.如权利要求1的永磁体致动器，其中所述永磁体组件响应于所述电流或响应于终止所述电流相对于所述磁轭进行移动。
4.如权利要求3的永磁体致动器，其中所述永磁体组件相对于所述磁轭直线移动或旋转移动。
5.如权利要求1的永磁体致动器，其中所述永磁体组件相对于所述磁轭在两个稳定位置之间移动，其中在所述两个稳定位置的第一个位置中，该永磁体组件不提供该另一个磁场，而在所述两个稳定位置的第二个位置中，该永磁体组件提供该另一个磁场。
6.如权利要求5的永磁体致动器，其中当所述电流具有预定方向时，所述永磁体组件移动到所述两个稳定位置的第一个位置，而当所述电流具有与所述预定方向相反的方向时，所述永磁体组件移动到所述两个稳定位置的第二个位置。
7.如权利要求5的永磁体致动器，其中当所述电流具有预定脉冲宽度时，所述永磁体组件移动到所述两个稳定位置的第一个位置，而当所述电流具有与该预定脉冲宽度不同的另一个预定脉冲宽度时，所述永磁体组件移动到所述两个稳定位置的第二个位置。
8.如权利要求1的永磁体致动器，其中在不施加所述电流的时候，所述永磁体组件停留在相对于所述磁轭的一个稳定位置，在施加所述电流时，响应于终止所述电流，所述永磁体组件返回到所述一个稳定位置。
9.如权利要求8的永磁体致动器，其中所述永磁体组件停留在相对于所述磁轭的一个稳定位置，并且提供预定量的所述主动摩擦制动，从而当在预定方向上施加所述电流的时候，所述主动摩擦制动增加，而在与所述预定方向相反的方向上施加所述电流的时候，所述主动摩擦制动降低。
10.如权利要求1的永磁体致动器，其中所述锚定板以旋转的方式相对于所述磁轭自由移动，或者所述锚定板以直线的方式相对于所述磁轭自由移动。
11.如权利要求1的混合磁体致动器，其中该锚定板是由磁性材料或由铁磁材料制成的。
12.如权利要求1的混合磁体致动器，其中所述致动器是无线便携设备的一部分。
13.如权利要求12的混合磁体致动器，其中所述致动器提供用于指示所述主动摩擦制动的减速触觉信号。
14.如权利要求13的混合磁体致动器，其中所述无线便携设备，响应于所述减速触觉信号，向用户提供触觉反馈信号或另一个触觉反馈信号或该触觉反馈信号和该另一个触觉反馈信号两者，并且响应于来自所述用户的操作信号并可选地响应于来自所述用户的另一个操作信号。
15.如权利要求14的混合磁体致动器，其中所述用户还响应于来自该无线便携设备的视频信号或音频信号或响应于该视频信号和该音频信号两者。
16.如权利要求15的混合磁体致动器，其中该触觉反馈信号或该另一个触觉反馈信号或该触觉反馈信号和该另一个触觉反馈信号两者提供制动感觉。
17.如权利要求12的混合磁体致动器，其中所述无线便携设备是通信设备、移动电话、多媒体终端、照相机、PDA或游戏设备。
18.一种无线便携设备，用于向用户提供触觉反馈信号或另一个触觉反馈信号或该触觉反馈信号和该另一个触觉反馈信号两者，包括操作输入块，响应于操作信号和减速触觉信号，用于向该用户提供触觉反馈信号和用于提供传感器信号；传感器块，响应于该传感器信号，用于提供处理输入信号；处理块，响应于所述处理输入信号，用于提供脉冲触发信号；脉冲形成和触发块，响应于所述脉冲触发信号，用于提供脉冲启动信号；以及混合磁体致动器，响应于所述脉冲启动信号，用于提供所述主动摩擦制动和用于提供减速触觉信号，该减速触觉信号用于由该无线便携设备进一步生成并向该用户提供该触觉反馈信号或该另一个触觉反馈信号或该触觉反馈信号和该另一个触觉反馈信号两者。
19.如权利要求18的无线便携设备，其中该混合磁体致动器包括磁轭；可选地附到所述磁轭的线圈，用于响应于所述脉冲启动信号或响应于终止所述脉冲启动信号，在所述磁轭的内部提供磁场；永磁体组件，响应于所述线圈生成的磁场，用于可选地响应于所述脉冲启动信号在所述磁轭的外部提供另一个磁场；以及锚定板，响应于所述另一个磁场，其中在不提供所述另一个磁场的时候，该锚定板不与所述磁轭进行物理接触，并且相对于所述磁轭自由移动，但是在提供所述另一个磁场的时候，响应于所述另一个磁场，所述锚定板与所述磁轭进行物理接触，并且由所述锚定板和所述磁轭之间的摩擦提供限制该锚定板相对于所述磁轭的所述移动的所述主动摩擦制动，从而使用所述主动摩擦制动促使所述反馈触觉作用的减速。
20.如权利要求18的无线便携设备，还包括时钟装置，用于向该处理块提供时钟信号。
21.如权利要求20的无线便携设备，还包括附加输入块，响应于另一个操作信号，用于提供另一个处理输入信号。
22.如权利要求21的无线便携设备，其中该处理块响应于该另一个处理输入信号和该时钟信号，并且提供音频输入信号或视频输入信号或该音频输入信号和该视频输入信号两者。
23.如权利要求22的无线便携设备，还包括音频块，响应于所述音频输入信号，用于向该用户提供音频信号；以及显示块，响应于所述视频输入信号，用于向该用户提供视频信号。
24.如权利要求18的无线便携设备，还包括触觉反馈装置，响应于该减速触觉信号，用于向该用户提供该另一个触觉反馈信号。
25.如权利要求18的无线便携设备，还包括设备电源，用于向该脉冲形成和触发块提供电源。
26.如权利要求18的无线便携设备，其中所述无线便携设备是通信设备、移动电话、多媒体终端、照相机、PDA设备或游戏设备。
27.一种用于借助使用混合磁体致动器的主动摩擦制动的无线便携设备，向用户提供触觉反馈信号或另一个触觉反馈信号或该触觉反馈信号和该另一个触觉反馈信号两者的方法，所述致动器为所述无线便携设备的一部分，该方法包括以下步骤将操作信号应用于所述无线便携设备的操作输入块，并可选地，将另一个操作信号应用于所述无线便携设备的附加输入块；响应于所述操作信号，向处理块提供处理输入信号，并可选地，响应于所述另一个操作信号，提供另一个处理输入信号；响应于所述处理输入信号，并可选地，响应于所述另一个处理输入信号，由处理块向脉冲形成和触发块提供脉冲触发信号；响应于所述脉冲触发信号，向所述永磁体致动器提供脉冲启动信号；以及由所述永磁体致动器提供所述主动摩擦制动，所述主动摩擦制动用于由该无线便携设备进一步生成并向该用户提供该触觉反馈信号或该另一个触觉反馈信号或该触觉反馈信号和该另一个触觉反馈信号两者。
28.如权利要求27的方法，其中该处理输入信号是由传感器块响应于传感器信号生成的，该传感器信号是由该处理输入块响应于所述操作信号生成的，并且其中该另一个处理输入信号是由附加输入块生成的。
29.如权利要求27的方法，其中在提供该处理输入信号的步骤之后，该方法还包括以下步骤对于该时钟装置提供给该处理块的每个时钟脉冲，该处理块基于预定标准确定是否满足减速条件。
30.如权利要求27的方法，其中如果基于该预定标准满足所述减速条件，则执行向脉冲形成和触发块提供脉冲触发信号的步骤。
31.如权利要求27的方法，其中在所述混合磁体致动器提供所述脉冲摩擦制动的步骤之后，该方法还包括以下步骤向该操作输入块或向触觉反馈块或向该操作输入块和该触觉反馈块两者提供减速触觉信号；以及由该操作输入块向该用户提供该触觉反馈信号或由该触觉反馈块向该用户提供该另一个触觉反馈信号或向该用户提供该触觉反馈信号和该另一个触觉反馈信号两者。
32.如权利要求27的方法，其中所述无线便携设备是移动设备或移动电话。
全文摘要
本发明描述了用于利用混合磁体控制基于摩擦制动的触觉致动器，向无线便携设备(如游戏设备或移动终端或电话)的用户提供触觉反馈的方法。这种新的混合磁体致动器使用永磁体组件相对于磁轭的位移来主动控制该磁轭和由磁性材料制成的锚定板之间的摩擦。所述永磁体组件的位移是借助于安装在所述磁轭内的线圈实现的，其方法是向该线圈施加预定方向和/或预定脉冲宽度或重复率的电流。
文档编号H01F7/02GK1947088SQ200580013087
公开日2007年4月11日 申请日期2005年2月17日 优先权日2004年4月26日
发明者马蒂·里伊纳南 申请人:诺基亚公司