Cet article de blog est le troisième et dernier volet d'une série consacrée à la comparaison de trois technologies haptiques. Vous pouvez lire les deux autres parties ici :
Les technologies haptiques ne cessent d'évoluer. Dans la première partie de notre série d'articles « Haptic Technologies Showdown », nous avons comparé les moteurs à masse rotative excentrique (ERM) aux technologies piézo-haptiques. Nous avons vu que les moteurs à vibration constituent une bonne solution si vous recherchez une option économique. Ils sont toutefois assez limités en termes de qualité de retour tactile et produisent une vibration grave plutôt que des effets tactiles clairs et nets. C'est pourquoi les fabricants d'appareils électroniques haut de gamme se sont tournés vers une autre technologie haptique ces dernières années.
Les actionneurs résonants linéaires (LRA) sont désormais utilisés dans de nombreux appareils pour offrir un retour haptique de meilleure qualité que celui obtenu avec les moteurs ERM. Ils offrent une accélération plus élevée, un temps de réponse plus rapide et un retour haptique plus net que les moteurs ERM. Les LRA reposent sur le déplacement d'une masse, tout comme les moteurs ERM. La différence réside dans le fait que la masse est suspendue à des ressorts et déplacée par un champ magnétique. Leur forme varie : certains LRA sont rectangulaires, d'autres ronds. Certains fabricants ont même développé leur propre version de LRA pour obtenir des résultats encore meilleurs (Le Taptic Engine d'Apple (par exemple), mais comment se comparent-ils à la technologie piézo-haptique ? Voyons voir !
La technologie piézoélectrique surpasse à la fois l'ERM et l'accélération LRA
Les solutions haptiques LRA offrent une nette amélioration des performances par rapport aux moteurs ERM. Elles permettent d'atteindre une accélération légèrement supérieure. Elles peuvent donc générer un retour haptique plus intense que les solutions ERM (une accélération plus élevée = un retour haptique plus intense).
Bien qu'ils offrent une accélération plus élevée que les moteurs ERM, les actionneurs linéaires résonants sont toujours confrontés au même problème que leur alternative moins coûteuse : ils doivent déplacer une masse pour créer une vibration. Bien que les LRA puissent atteindre leur pic de fréquence optimal plus rapidement que les moteurs ERM (25 ms au lieu de 50 ms), ils ont toujours besoin d'un certain temps pour l'atteindre et pour décélérer.
Les actionneurs piézoélectriques peuvent atteindre leur pic optimal en moins de 2 ms. Cette accélération quasi instantanée en fait une solution plus performante que l'ARS pour la force du retour d'information. Le LRA utilisé dans les appareils mobiles peut atteindre des valeurs d'accélération comprises entre 1 et 1,7 G. Un actionneur piézoélectrique de taille similaire pourra atteindre des valeurs d'accélération comprises entre 2,5 et 5 G.
Le LRA consomme plus d'énergie que les actionneurs piézoélectriques associés à notre circuit d'attaque
Un autre avantage de l'ARL par rapport aux moteurs ERM est sa faible consommation d'énergie. LRA consomme beaucoup moins d'énergie que les solutions ERM. Ils conviennent mieux aux appareils mobiles alimentés par batterie.
En fait, l'ARL est la solution haptique la plus efficace depuis des années. Elle était même plus efficace que les haptiques piézoélectriques avant la sortie de notre technologie CapDriveTM.
Pendant des années, la technologie haptique piézoélectrique a souffert d'une consommation électrique élevée des circuits d'attaque, jusqu'à ce que nous lancions le circuit intégré BOS1901. Le LRA consomme entre 4 et 10 fois plus d'énergie qu'un actionneur piézoélectrique associé à notre circuit intégré d'attaque piézoélectrique.
Il est temps de repenser la technologie haptique que vous allez utiliser dans vos appareils alimentés par batterie.
La technologie LRA offre un retour tactile supérieur à celui des moteurs ERM, mais ne permet pas d'obtenir des sensations haptiques haute définition
Les moteurs ERM ne peuvent produire qu'une vibration grossière. Les moteurs LRA, en revanche, peuvent générer un retour haptique plus net. Cela s'explique principalement par leur meilleure accélération.
Les actionneurs linéaires résonants peuvent produire un retour haptique plus net que les MCE, grâce à leur fréquence de résonance. La fréquence de résonance est la plage de fréquences étroite où l'on obtient une vibration optimale pour amplifier l'accélération et le déplacement de la masse de l'actionneur. Si les ARS peuvent produire un retour d'information plus précis que les MCE, la plage de fréquence de résonance est très étroite. Étant donné que la gamme de fréquences des LRA est relativement limitée, ils n'ont pas une grande largeur de bande et ont du mal à créer différents effets tactiles. Bien que les moteurs LRA offrent de meilleures performances que les moteurs ERM, ils ne peuvent pas atteindre la gamme de fréquences infinie des actionneurs piézoélectriques. Vous êtes toujours limité avec un LRA. Les actionneurs piézoélectriques, en revanche, offrent une infinité de possibilités pour divers effets haptiques.
Le temps de réponse des moteurs LRA est plus rapide que celui des moteurs ERM, mais reste toutefois plus lent que celui des actionneurs piézoélectriques
Le deuxième facteur expliquant la meilleure performance haptique des LRA par rapport aux moteurs ERM est leur temps de réponse plus rapide. Tout comme les actionneurs ERM, les LRA doivent déplacer une masse pour créer un retour tactile. Bien qu'ils aient amélioré le temps de réponse par rapport à leur alternative moins coûteuse, les actionneurs à résonance linéaire ont encore besoin de 25 ms pour atteindre leur plage de fréquence optimale. Il en va de même pour la période de décélération qui suit l'effet haptique.
Les actionneurs piézoélectriques peuvent déclencher leurs effets haptiques en moins de 2 ms. Cet avantage permet de créer un retour haptique plus net et plus précis.
Réduire la taille du matériel grâce à la détection de force intégrée par piézo
Un autre avantage de notre architecture de pilote haptique piézoélectriqueCapDrive™ réside dans la détection de force piézoélectrique intégrée. Le BOS1901, notre premier circuit intégré de pilote piézoélectrique basé surla technologie CapDrive™, est capable de détecter la force et de générer un retour tactile à partir du même actionneur piézoélectrique. Cela signifie que vous pouvez supprimer le matériel de détection de votre conception lorsque votre application nécessite une détection de force (comme le remplacement d'un bouton).
Les LRA prennent plus de place que les actionneurs piézoélectriques
Les pilotes d'actionneurs résonnants linéaires sont plus compacts que les pilotes piézoélectriques. On pourrait penser qu'ils sont mieux adaptés aux petits appareils, mais dès lors que l'on tient compte de la taille de l'actionneur, la donne change rapidement.
Les LRA, tout comme les actionneurs ERM, sont plus grands que les actionneurs piézo pour une accélération similaire (force de rétroaction). L'espace que vous gagnerez avec l'actionneur piézo-électrique compensera largement l'espace que vous perdrez avec l'intégration du pilote piézo-électrique.
Afin de réduire l'encombrement global de la solution, le BOS1901, notre premier circuit intégré de commande piézoélectrique, ne nécessite que 7 composants discrets pour fonctionner. Il s'agit donc du circuit le plus compact du marché.
Comparaison entre la technologie CapDrive à circuit intégré piézoélectrique de Boréas Technologies et l'actionneur linéaire résonnant (LRA)
| Caractéristiques | ERM | LRA | Piezo - CapDriveTM |
| Accélération (g)* | 0.6 | 1.7 | 2.5 |
| Consommation d'Énergie | Élevée | Moyen | Faible |
| Temps de Démarrage [ms] | 50 | 25 | 0.3 |
| Taille de l'Empreinte | Gros | Gros | Miniature |
| Détection de force intégrée | Non | Non | Oui |
| Haptique HD | Non | Non | Oui |
*avec une masse de 100g. L'accélération est liée à la force du retour. Nombre plus élevé = Retour plus fort
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