CN105141190B - 振动电机驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种振动电机驱动方法。所述振动电机驱动方法包括如下步骤：A，对振动电机施加驱动信号；B，检测所述振动电机的运动方向；C，判断所述驱动信号是否支持所述振动电机在所述运动方向运动，若判断为“是”，则返回步骤B；若判断为“否”，则切换所述驱动信号使其支持所述振动电机在所述运动方向运动。本发明提供的振动电机驱动方法使所述振动电机在起振过程中快速实现从启动状态过渡到稳定振动状态，实现缩短所述振动电机启动时间的目的。

Description

振动电机驱动方法

技术领域

本发明涉及振动电机驱动技术，特别地，涉及一种可以缩短振动电机启动时间的振动电机驱动方法。

背景技术

随着电子技术的发展，便携式消费性电子产品越来越受人们的追捧，如手机、掌上游戏机、导航装置或掌上多媒体娱乐设备等，这些电子产品一般都会用到振动电机来做系统反馈，比如手机的来电提示、信息提示、导航提示、游戏机的振动反馈等。

对振动电机而言，振动电机的启动时间是振动电机的一个重要性能指标，它表示振动电机从开始启动到达到稳定振动状态或最大振动性能时所需要的时间。这个时间越短，表示振动电机具有更快的响应速度，而更快的响应速度对于振动电机的应用，尤其是在触觉反馈领域中的应用是具有重要意义的。

但是，振动电机在起振过程中，即从启动到达到稳定振动状态的过程中，振动电机的运动周期与其固有周期有一定偏移。当驱动信号的信号周期与振动电机的固有周期相同时，该偏移会导致在某一时刻内驱动信号阻碍振动电机运动而不是支持振动电机运动，这不利于振动电机更快达到稳定振动状态。

因此，有必要提出一种使驱动信号始终支持振动电机运动而缩短振动电机启动时间的振动电机驱动方法。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提出一种使驱动信号始终支持振动电机运动而缩短振动电机启动时间的振动电机驱动方法。

一种振动电机驱动方法，其包括如下步骤：A，对振动电机施加驱动信号；B，检测所述振动电机的运动方向；C，判断所述驱动信号是否支持所述振动电机在所述运动方向运动，若判断为“是”，则返回步骤B；若判断为“否”，则切换所述驱动信号使其支持所述振动电机在所述运动方向运动。

在本发明提供的振动电机驱动方法一较佳实施例中，在切换所述驱动信号使其支持所述振动电机在所述运动方向运动后，还包括步骤：判断所述振动电机的运动周期是否达到所述振动电机的固有周期，若判断为“是”，则将所述驱动信号的信号周期设置为与所述振动电机的固有周期相同；若判断为“否”，则返回步骤B。

在本发明提供的振动电机驱动方法一较佳实施例中，在切换所述驱动信号使所述驱动信号支持所述振动电机在所述运动方向运动后，还包括步骤：判断所述驱动信号是否停止，若判断为“是”，则结束所述振动电机的运动；若判断为“否”，则返回步骤B。

在本发明提供的振动电机驱动方法一较佳实施例中，所述驱动信号的信号周期等于所述振动电机的固有周期。

在本发明提供的振动电机驱动方法一较佳实施例中，所述驱动信号为周期性驱动信号，在每个信号周期内，所述驱动信号包括正向驱动信号和负向驱动信号，所述正向驱动信号和所述负向驱动信号在所述振动电机中产生方向相反的电磁力。

在本发明提供的振动电机驱动方法一较佳实施例中，在步骤C中，判断所述驱动信号产生的电磁力方向是否与所述运动方向相同，若判断为“是”，则所述驱动信号支持所述振动电机在所述运动方向运动；若判断为“否”，则所述驱动信号阻碍所述振动电机在所述运动方向运动。

在本发明提供的振动电机驱动方法一较佳实施例中，所述振动电机为线性振动电机。

在本发明提供的振动电机驱动方法中，首先检测所述振动电机的运动方向，并判断所述驱动信号是否支持所述振动电机在其运动方向运动，然后通过切换所述驱动信号使所述驱动信号始终支持所述振动电机在其运动方向运动，从而使所述振动电机在起振过程中快速实现从启动状态过渡到稳定振动状态，实现缩短所述振动电机启动时间的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明提供的振动电机驱动方法一较佳实施例的流程示意图；

图2是图1所示振动电机驱动方法的步骤S13中驱动信号支持振动电机在其运动方向运动的示意图；及

图3是本发明提供的振动电机驱动方法另一较佳实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，是本发明提供的振动电机驱动方法一较佳实施例的流程示意图。所述振动电机驱动方法100包括如下步骤：

步骤S11，对振动电机施加驱动信号。

在本实施例中，所述振动电机为线性振动电机。可替代地，所述振动电机还可以为其他类型的振动电机，本发明对此不作限定。所述振动电机包括线圈和磁性件，所述线圈接收所述驱动信号，所述磁性件在所述振动电机内部形成磁路系统。当所述驱动信号施加于所述振动电机时，所述线圈接收所述驱动信号，并与所述磁路系统相互作用产生电磁力，由此实现所述振动电机的振动。

其中，所述振动电机的振动可以由所述线圈或所述磁性件的往复运动实现。即，如果所述线圈为固定部件，则所述磁性件为振动部件，所述电磁力推动所述磁性件往复运动，实现所述振动电机的振动；如果所述磁性件为固定部件，则所述线圈为振动部件，所述电磁力推动所述线圈往复运动，实现所述振动电机的振动。

所述驱动信号为周期性电信号，并且所述电信号的信号周期可以根据实际情况而调节。在每一个所述信号周期内，所述驱动信号包括正向驱动信号和负向驱动信号，所述正向驱动信号和所述负向驱动信号在所述振动电机中产生方向相反的所述电磁力。即，当所述正向驱动信号和所述负向驱动信号周期性切换时，所述电磁力的方向也随之产生周期性变化。

步骤S12，检测所述振动电机的运动方向。

当所述磁性件为振动部件时，所述振动电机的运动方向是指所述振动电机内部的磁性件的运动方向；当所述线圈为振动部件时，所述振动电机的运动方向是指所述振动电机内部的线圈的运动方向。

其中，所述振动电机沿直线进行振动，因此可以将所述振动电机的运动方设定为方向相反的第一运动方向和第二运动方向。所述第一运动方向和所述第二运动方向相互平行，并限定所述振动电机的振动部件沿直线运动。

以下将以所述磁性件为所述振动部件为例，对所述步骤S12进行详细描述。如果所述磁性件为所述振动部件，检测所述振动电机的运动方向，即检测所述磁性件的运动方向。

其中，所述磁性件运动方向的检测可以通过使用所述振动电机的电子产品内部自带的检测装置实现，例如加速度计或陀螺仪等。具体地，以带有加速度计的电子产品为例，当所述电子产品对所述振动电机施加驱动信号时，所述电子产品的加速度计同时启动。所述加速度计检测所述磁性件沿所述第一运动方向或所述第二运动方向运动，并输出相应的第一检测信号或第二检测信号至所述电子产品。其中，所述第一检测信号代表所述磁性件沿所述第一运动方向运动，所述第二检测信号代表所述磁性件沿所述第二运动方向运动。所述电子产品根据接收的所述第一检测信号或所述第二检测信号来判断所述振动电机的运动方向。当然，如果所述振动电机停止振动，则所述加速度计不输出任何检测信号，此时所述电子产品判断所述振动电机处于停止振动状态。

其中，所述磁性件运动方向的检测还可以通过测量所述振动电机运动时产生的感应电势来实现。如果所述振动电机设有金属件，且所述金属件可以在所述磁性件的运动过程中始终切割所述磁路系统的磁感线，则可以通过测量所述金属件由于切割所述磁感线而产生的感应电势来检测所述磁性件的运动方向。所述金属件可以为铁金属件、铜金属件或其他可以产生感应电势的金属件。

具体地，使用所述振动电机的电子产品对所述振动电机施加所述驱动信号后，所述磁性件将会沿所述第一运动方向或所述第二运动方向运动，同时所述金属件会由于切割所述磁感线而产生相应的第一感应电势或第二感应电势。由于所述第一运动方向和所述第二运动方向平行相反，则根据电磁感应定律可知，所述金属件产生的第一感应电势和第二感应电势的方向相反。如此，所述电子产品可以通过实时检测所述金属件的感应电势的方向，而判断所述振动电机的运动方向。

当然，如果所述线圈为所述振动部件，则检测所述振动电机的运动方向，即检测所述线圈的运动方向。其中，所述线圈运动方向的检测方法与上述中所述磁性件运动方向的检测方法类似，在此不作赘述。

步骤S13，判断所述驱动信号是否支持所述振动电机在所述运动方向运动，若判断为“是”，则返回步骤S12；若判断为“否”，则执行步骤S14。

在步骤S13中，判断所述驱动信号是否支持所述振动电机在其运动方向运动是基于判断所述驱动信号产生的电磁力方向是否与所述运动方向相同。如果所述驱动信号产生的电磁力方向与所述运动方向相同，则所述驱动信号支持所述振动电机在其运动方向运动；如果所述驱动信号产生的电磁力方向与所述运动方向不相同，则所述驱动信号阻碍所述振动电机在其运动方向运动。

例如，如图2所示，所述振动电机从A端运动到B端，设定为所述振动电机进行正向运动，所述振动电机从B端运动到A端，设定为所述振动电机进行负向运动。其中，所述正驱动信号用“+”表示，所述负驱动信号用“-”表示。所述正驱动信号可以产生与所述正向运动方向相同的电磁力，所述负驱动信号可以产生与所述负向运动方向相同的电磁力。

如果所述驱动信号支持所述振动电机在其运动方向运动，则当所述振动电机进行正向运动时，所述驱动信号为正驱动信号，此时所述驱动信号产生的电磁力方向与所述正向方向相同；当所述振动电机进行负向运动时，所述驱动信号为负驱动信号，此时所述驱动信号产生的电磁力方向与所述负向方向相同。

反之，如果所述驱动信号阻碍所述振动电机在其运动方向运动，则当所述振动电机进行正向运动时，所述驱动信号为负驱动信号，此时所述驱动信号产生的电磁力方向与所述正向方向相反；当所述振动电机进行负向运动时，所述驱动信号为正驱动信号，此时所述驱动信号产生的电磁力方向与所述负向方向相反。

因此，在判断所述驱动信号是否支持所述振动电机在其运动方向运动时，将在所述步骤S12中得到的所述振动电机的运动方向与所述驱动信号进行匹配对比，即可得知所述驱动信号是否支持所述振动电机在其运动方向运动。

而且，如果所述驱动信号支持所述振动电机沿其运动方向运动，则说明此时所述电磁力对所述振动电机做正功，有利于所述振动电机更快达到稳定的振动状态。因此，不需要对所述驱动信号进行任何切换，但是仍需要实时检测所述振动电机的运动方向，以保证所述驱动信号始终支持所述振动电机沿其运动方向运动，故返回执行所述步骤S12。

如果所述驱动信号不支持所述振动电机沿其运动方向运动，则说明此时所述电磁力对所述振动电机做负功，不利于所述振动电机达到稳定的振动状态，因此，需要执行所述步骤S14。

步骤S14，切换所述驱动信号，并使所述驱动信号支持所述振动电机在所述运动方向运动。

如果所述驱动信号不支持所述振动电机沿其运动方向运动，为了缩短所述振动电机的启动时间，则需要对所述驱动信号进行所述正驱动信号和所述负驱动信号的切换。即将不支持所述振动电机沿其运动方向运动的驱动信号切换为支持所述振动电机沿其运动方向运动的驱动信号。

步骤S15，判断所述振动电机的运动周期是否达到所述振动电机的固有周期，若判断为“是”，则执行步骤S16；若判断为“否”，则返回步骤S12。

在步骤S15中，根据所述振动电机的实际运动状况确定其运动周期。所述振动电机在从启动状态到达到稳定振动状态的起振过程中，所述运动周期会逐步达到所述固有周期。

如果所述振动电机的运动周期已经达到所述固有周期，则所述振动电机已经达到稳定振动状态。此时只需要将所述驱动信号的信号周期设置为与所述振动电机的固有周期相同，就可以使所述振动电机一直保持所述稳定振动状态，即执行所述步骤S16。

如果所述振动电机的运动周期没有达到所述固有周期，则所述振动电机未达到所述稳定振动状态。在此情况下，所述振动电机的运动方向有可能与所述驱动信号不匹配，引起所述驱动信号不支持所述振动电机在其运动方向运动，导致所述振动电机的启动时间延长。因此，需要返回执行所述步骤S12，继续检测所述振动电机的运动方向，以保证所述驱动信号总是支持所述振动电机在其运动方向运动，实现缩短所述振动电机启动时间的目的。

步骤S16，将所述驱动信号的信号周期设置为与所述振动电机的固有周期相同。

请参阅图3，图3是本发明提供的振动电机驱动方法另一较佳实施例的流程示意图。其中，在本实施例中，所述驱动信号的信号周期是预先设定的，其等于所述振动电机的固有周期。所述振动电机驱动方法200包括如下步骤：

步骤S21，对振动电机施加驱动信号；

步骤S22，检测所述振动电机的运动方向；

步骤S23，判断所述驱动信号是否支持所述振动电机在所述运动方向运动，若判断为“是”，则返回步骤S22；若判断为“否”，则执行步骤S24；

步骤S24，切换所述驱动信号，并使所述驱动信号支持所述振动电机在所述运动方向运动；及

步骤S25，判断所述驱动信号是否停止，若判断为“是”，则所述振动电机停止工作；若判断为“否”，则返回步骤S22。

所述振动电机驱动方法200的步骤与所述振动电机驱动方法100的步骤基本相同，唯不同在于，在切换所述驱动信号，并使所述驱动信号支持所述振动电机在所述运动方向运动后，所述振动电机驱动方法200执行所述步骤S25，即判断所述驱动信号是否停止，若判断为“是”，则所述振动电机停止工作；若判断为“否”，则返回所述步骤S22。

如上所述，在本实施例中，所述驱动信号的信号周期等于所述振动电机的固有周期。因此，当切换所述驱动信号，并使得所述驱动信号支持所述振动电机在其运动方向运动后，只需要实时检测所述振动电机的运动方向是否与所述驱动信号相匹配，以保证所述驱动信号总是支持所述振动电机在其运动方向运动，即需要返回执行所述步骤S22，就可以实现缩短所述振动电机启动时间的目的。

综上所述，在本发明提供的振动电机驱动方法中，首先检测所述振动电机的运动方向，并判断所述驱动信号是否支持所述振动电机在其运动方向运动，然后通过切换所述驱动信号使所述驱动信号始终支持所述振动电机在其运动方向运动，从而使所述振动电机在起振过程中快速实现从启动状态过渡到稳定振动状态，实现缩短所述振动电机启动时间的目的。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种振动电机驱动方法，用于线性振动电机，其特征在于，包括如下步骤：

A，对振动电机施加驱动信号；

B，检测所述振动电机的运动方向；及

C，判断所述驱动信号是否支持所述振动电机在所述运动方向运动，若判断为“是”，则返回步骤B；若判断为“否”，则切换所述驱动信号使其支持所述振动电机在所述运动方向运动；及

D，判断所述振动电机的运动周期是否达到所述振动电机的固有周期，若判断为“是”，则将所述驱动信号的信号周期设置为与所述振动电机的固有周期相同；若判断为“否”，则返回步骤B；及

E，判断所述驱动信号是否停止，若判断为“是”，则结束所述振动电机的运动；若判断为“否”，则返回步骤B。

2.根据权利要求1所述的振动电机驱动方法，其特征在于，所述驱动信号的信号周期等于所述振动电机的固有周期。

3.根据权利要求1所述的振动电机驱动方法，其特征在于，所述驱动信号为周期性电信号，在每个信号周期内，所述驱动信号包括正向驱动信号和负向驱动信号，所述正向驱动信号和所述负向驱动信号在所述振动电机中产生方向相反的电磁力。

4.根据权利要求3所述的振动电机驱动方法，其特征在于，在步骤C中，判断所述驱动信号产生的电磁力方向是否与所述运动方向相同，若判断为“是”，则所述驱动信号支持所述振动电机在所述运动方向运动；若判断为“否”，则所述驱动信号阻碍所述振动电机在所述运动方向运动。