Referentieontwerpen bieden krachtige, energiezuinige haptische feedback

Haptics-technologiespecialist Boreas (Bromont, Qeubec) is begonnen met het verzenden van referentieontwerpen op basis van zijn Piezo Haptic Engine (PHE), een module die biedt wat het bedrijf beschrijft als "high definition feedback" in apparaten met ultralaag vermogen en beperkte ruimte.

"We richten ons op een breed scala aan draagbare apparaten met een kleine factor, zoals fitnesstrackers en smartwatches, die een aanzienlijk betere gebruikerservaring zullen bieden. Producten waarin onze PHE is verwerkt, zouden begin volgend jaar moeten verschijnen”, vertelde Simon Chaput, oprichter en CEO van Boreas Technologies aan EE Times.

De vraag naar en de markt voor haptische mogelijkheden van hogere kwaliteit in tal van toepassingen groeit exponentieel, suggereerde een recent rapport van IDTechEx.

De PHE integreert de vorig jaar geïntroduceerde low-power driver-chip Boreas, de BOS 1901, met piëzo-elektrische actuatoren van derden van verschillende bedrijven. "Elke klant heeft zijn eigen versie nodig om de best mogelijke HD-haptische ervaring te bereiken, dus het is een gezamenlijke engineering- en ontwerpinspanning", aldus Chaput.

“Mensen willen wearables die goed aanvoelen en licht zijn. Onze Haptic Engine zal de ontwikkeling mogelijk maken van apparaten met een zeer kleine factor waarmee klanten producten kunnen ontwerpen die grotere delen van het apparaat kunnen benutten en modieuze, hoogwaardige producten kunnen maken”, aldus Stuart Nixdorff, senior vice president bij Boreas.

“In de afgelopen 18 maanden hebben we veel systeemontwerpingenieurs aangenomen om klanten te helpen bij het oplossen van interfaceproblemen. In feite hebben we ons personeelsbestand in deze periode bijna verdubbeld en hebben we nu 35 werknemers”, vertelde Chaput aan EE Times.

Wat is 'HD' haptiek?

Boreas beweert dat zijn PHE een grote vooruitgang is ten opzichte van beide legacy-technologieën die de haptiek in wearables en andere kleine apparaten hebben gedomineerd:lineaire resonante actuatoren (LRA) en excentrische roterende massa-motoren (ERM). De kwaliteit van de haptische prestaties van zowel LRA's als ERM's is direct gekoppeld aan hun eigen massa en volume.

In plaats van deze architecturale benadering, en in een poging om de grootte aanzienlijk te verkleinen, gebruikt de PHE een kleine, kant-en-klare piëzo-actuator en maakt hij gebruik van de massa van andere interne componenten om haptische prestaties te genereren. Dit zou de compromis tussen grootte en vermogen, die typisch is voor LRA's en ERM's, wegnemen.

"Piëzo-actuators, gebruikt met onze PHE, zullen sterkere, meer realistische en meer responsieve haptische ervaringen bieden", zei Chaput. Andere grote voordelen zijn het kleine formaat en het zeer lage stroomverbruik voor apparaten waarbij elke millimeter en microampère cruciaal is.

De PHE creëert met name sterkere haptische effecten binnen een grotere bandbreedte, van frequenties tussen 30-300 Hz, in vergelijking met kleine LRA's die doorgaans een smalle bandbreedte bieden bij hoge frequenties, over het algemeen>200Hz.

En de PHE zou tot tien keer energiezuiniger zijn dan LRA's, waardoor de levensduur van de batterij aanzienlijk wordt verlengd. De stijg- en daaltijden zijn ook veel verbeterd, met stijgtijden van 2,25 cycli versus 11 cycli die typisch zijn voor LRA's. Ondertussen zijn de valtijden doorgaans minder dan 10 ms tegen normaal 80 ms. Deze creëren dus meer realistische haptische effecten in draagbare apparaten.

"We geloven dat we de eersten in de sector zijn die een dergelijke architectuur en prestatieverbeteringen kunnen bieden", aldus Nixdorff.

Boreas werd vijf jaar geleden opgericht om de CapDrive-chiptechnologie te exploiteren, die werd ontwikkeld aan de Harvard University als onderdeel van een project om de prestaties van piëzo-elektrische actuatoren te verbeteren, maar begon zich al snel te concentreren op haptiek. Chaput was een van de belangrijkste spelers die het chipproces bedacht.

Chaput zou de identiteit van de fabrikant van de piëzo-driverchips van het bedrijf niet onthullen, maar merkte op dat "de productie kan worden opgeschaald om te voldoen aan de vereisten van zelfs het grootste consumentenapparaat." De prijs per eenheid in 10.000 hoeveelheden is minder dan $ 2 per chip.

Chaput zou de namen van bedrijven die in de modules ontwerpen niet onthullen, maar suggereerde dat ze veel van de Tier 1-spelers in het veld zouden opnemen.

Veruit de grootste speler op de markt voor piëzo-elektrische drivers is Texas Instruments.

[Dit stuk is oorspronkelijk bewerkt om de prijs van $ 5 van een enkele BOS 1901 op te nemen, informatie afkomstig van de Boreas-website. Het is bijgewerkt om de prijs voor een typische volumebestelling op te nemen. — red.]

>> Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op onze zustersite, EE Tijden.

Verwante inhoud:

• Flexibele actuatoren kunnen meer meeslepende haptiek opleveren
• Haptische feedback verbeteren met piëzo-elektrische transducers
• Aanraakloze haptiek maakt gebruik van echografie voor feedback
• Een finesse toevoegen aan mens-machine-interfaces
• HMI-functionaliteit implementeren in near-edge-apparaten voor IIoT-connectiviteit

Abonneer u voor meer Embedded op de wekelijkse e-mailnieuwsbrief van Embedded.