CN107834932B - 控制电机均衡发音的方法、装置、电机控制器及智能终端 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及电机技术领域，具体公开了一种控制电机均衡发音的方法、装置、电机控制器、动力系统及智能终端，所述方法包括：获取电机的发音指令；按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号；其中，所述至少两种电机驱动信号与所述发音指令对应，所述线圈绕组分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下可产生方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量，所述电机的转子分别在所述至少两个合成电磁矢量的作用下振动，发出声音。通过上述技术方案，本发明实施例能够使所述电机的转子因在发音的过程中受到所述方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量的作用而均衡发音。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电机技术领域，尤其涉及一种控制电机均衡发音的方法、装置、电机控制器、应用该电机控制器的动力系统以及应该动力系统的智能终端。
背景技术
一般地，为了便于用户了解智能终端(比如，如无人飞行器、自平衡电动车等)的运行状态，会在智能终端中增加声音提示装置(如蜂鸣器或扬声器)，并通过该声音提示装置的发音来反馈其运行状态。
近年来，由于传统的声音提示装置一般需要进行防尘、防水的密封处理，一方面增加了智能终端的重量和成本，另一方面该密封处理对声音的向外传播造成较大的影响，需要通过增大音频输入功率来提高信号强度以增大声音的传播距离，从而增加了智能终端的能耗，一些技术提出了通过控制电机发音来反馈智能终端的运行状态。比如，通过电机发音实现无人飞行器的开机音乐、关机音乐、自检故障提示音乐等的播放。在这些技术中，电机除了能够提供使智能终端移动的力，例如升力和推力，还能通过振动产生声音。具体地，电机控制器能够使得转子基于电机驱动信号而相对于初始位置振动。
然而，在实现本发明过程中，发明人发现：目前的电机发音控制技术中，普遍存在电机发音不均衡的问题，当电机的转子转动到不同的角度时，电机发音的音量大小的差异比较明显，不利于提升用户体验。
发明内容
本发明实施例提供一种控制电机均衡发音的方法、装置和电机控制器，能够解决现有技术中电机发音不均衡的问题。
为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种控制电机均衡发音的方法，该方法应用于电机控制器，所述电机控制器与电机电连接，所述方法包括：
获取电机的发音指令；
按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号；
其中，所述至少两种电机驱动信号与所述发音指令对应，所述线圈绕组分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下产生方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量，所述电机的转子分别在所述至少两个合成电磁矢量的作用下振动，发出声音。
可选地，所述按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号，包括：
按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少三种电机驱动信号；
其中，所述至少三种电机驱动信号与所述发音指令对应，所述线圈绕组分别在所述至少三种电机驱动信号的作用下产生方向互不相同也互不相反的至少三个合成电磁矢量，所述电机的转子分别在所述至少三个合成电磁矢量的作用下振动，发出声音。
可选地，所述方向互不相同也互不相反的至少三个合成电磁矢量中的相邻两个合成电磁矢量的夹角相等。
可选地，所述线圈绕组分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下产生的合成电磁矢量的夹角为30°-90°。
可选地，所述按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号，包括：
向所述电机的线圈绕组循环输出所述至少两种电机驱动信号中的每种电机驱动信号。
可选地，所述按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号，包括：
向所述电机的线圈绕组输出所述至少两种电机驱动信号中的第一电机驱动信号，并实时获取所述电机发出的声音的音量；
当所述音量小于预设阈值时，将当前向所述线圈绕组输出的所述第一电机驱动信号切换为所述至少两种电机驱动信号中的第二电机驱动信号。
可选地，所述至少两种电机驱动信号根据与所述发音指令对应的音频信号而产生。
可选地，所述音频信号通过对音频文件进行解码而形成。
可选地，所述至少两种电机驱动信号从与所述发音指令对应的电机驱动信号库中选取。
可选地，所述获取电机的发音指令，包括：
从油门控制器接收油门信号，生成用于控制电机发声的发音指令。
为解决上述技术问题，第二方面，本发明实施例提供一种控制电机均衡发音的装置，该装置运行于电机控制器，所述电机控制器与电机电连接，该装置包括：
获取单元，用于获取电机的发音指令；
输出单元，用于按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号；
其中，所述至少两种电机驱动信号与所述发音指令对应，所述线圈绕组分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下产生方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量，所述电机的转子分别在所述至少两个合成电磁矢量的作用下振动，发出声音。
可选地，所述输出单元具体用于：
按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少三种电机驱动信号；
其中，所述至少三种电机驱动信号与所述发音指令对应，所述线圈绕组分别在所述至少三种电机驱动信号的作用下产生方向互不相同也互不相反的至少三个合成电磁矢量，所述电机的转子分别在所述至少三个合成电磁矢量的作用下振动，发出声音。
可选地，所述方向互不相同也互不相反的至少三个合成电磁矢量中的相邻两个合成电磁矢量的夹角相等。
可选地，所述线圈绕组分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下产生的合成电磁矢量的夹角为30°-90°。
可选地，所述输出单元具体用于：
向所述电机的线圈绕组循环输出所述至少两种驱动信号中的每种电机驱动信号。
可选地，所述输出单元具体用于：
向所述电机的线圈绕组输出所述至少两种电机驱动信号中的第一电机驱动信号，并实时获取所述电机发出的声音的音量；
当所述音量小于预设阈值时，将当前向所述线圈绕组输出的所述第一电机驱动信号切换为所述至少两种电机驱动信号中的第二电机驱动信号。
可选地，所述至少两种电机驱动信号根据与所述发音指令对应的音频信号而产生。
可选地，所述音频信号通过对音频文件进行解码而形成。
可选地，所述至少两种电机驱动信号从与所述发音指令对应的电机驱动信号库中选取。
可选地，所述获取单元具体用于：
从油门控制器接收油门信号，生成用于控制电机发声的发音指令。
为解决上述技术问题，第三方面，本发明实施例提供一种电机控制器，所述电机控制器与电机电连接，所述电机控制器包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的控制电机均衡发音的方法。
为解决上述技术问题，第四方面，本发明实施例还提供了一种动力系统，该动力系统包括：
电机；以及，
如上所述的电机控制器，所述电机控制器与所述电机电连接，用于对所述电机进行控制。
为解决上述技术问题，第五方面，本发明实施例还提供了一种智能终端，所述智能终端包括：
机身；以及，
如上所述的动力系统，所述动力系统安装在所述机身上，用于为所述智能终端提供动力。
可选地，所述智能终端为遥控战车、无人飞行器或云台。
为解决上述技术问题，第六方面，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使智能终端执行如上所述的控制电机均衡发音的方法。
为解决上述技术问题，第七方面，本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被智能终端执行时，使所述智能终端执行如上所述的控制电机均衡发音的方法。
本发明实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例提供的控制电机均衡发音的方法、装置和智能终端通过在获取到电机的发音指令时，按照预定的时序向该电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号，其中，所述至少两种电机驱动信号与所述发音指令对应，并且，电机的线圈绕组分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下可产生方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量，能够使该电机的转子在发音的过程中受到方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量的作用，从而有效消除发音较小的转子永磁矢量区域，使得电机的转子在转动到任一角度时，电机发音大小的差异较小，实现电机的均衡发音，提升用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述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他的附图。
图1是本发明实施例提供的控制电机均衡发音的方法的其中一种应用环境的示意图；
图2是本发明实施例提供的一种控制电机均衡发音的方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种电机驱动信号的电压波形的示例示意图；
图4是本发明实施例提供的一种脉冲信号类型与合成电磁矢量方向的对应关系的示例示意图；
图5是本发明实施例提供的一种控制电机均衡发音的装置的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种电机控制器的硬件结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。
当前，驱动电机发音的基本原理具体为：电机包括线圈绕组，电流流经线圈绕组产生电磁场。在向电机输入电机驱动信号的过程中，该电机驱动信号可以通过连接至线圈绕组的电机驱动信号线传输至线圈绕组，线圈绕组能够根据该电机驱动信号产生电磁场。该电机驱动信号可以通过将音频信号编码为载波信号而生成。
例如，载波信号中可以包括脉冲信号。通过用音频信号将该载波信号调制成相应宽度的脉冲发送给电机控制器，电机控制器向电机的线圈绕组输出一个脉冲信号，该电机的线圈绕组在该脉冲信号的作用下可以产生一个具有特定大小和方向的电磁场(其中，在本发明实施例中，以“合成电磁矢量”的大小和方向表示由线圈绕组产生的电磁场的大小和方向)，在该电磁场和电机的永磁场(其中，在本发明实施例中，以“合成永磁矢量”的大小和方向来表示由电机中的永磁体产生的永磁场的大小和方向)的共同作用下，该电机的转子可以绕电机的转动轴转动；在经过预设时间后，停止向该线圈绕组输出该脉冲信号以改变电机的转子的受力状态，从而使电机的转子在平衡位置附近振动，发出声音；如此循环，即可使电机持续发出声音。其中，用来驱动电机发声的多个电机驱动信号可以周期互不相同，从而频率也不相同，且频率较低，例如5kHz，正好也在人耳能听到的20Hz～20kHz范围内，占空比小，这样带来的效果是：电流不持续，电流为零的时间比较多，因此电机不能转起来，只能在有电流的“瞬间”发生振动；另外，由于频率较低，正好在人耳能听到的范围内，因此电机的振动发出的声音能够被听到。而电机发出的声音之所以组成乐曲，是由驱动信号的频率决定的。转子振动的频率与驱动信号的频率相等。通过设定特殊的频率，就可以构成想要的音乐。
然而，目前的电机发音技术中，都存在电机发音不均衡的问题，当电机的转子转动到不同的角度时，电机发音的音量大小的差异比较明显。
究其原因，发明人发现：电机发音的大小主要取决于电机的转子的振动的大小，电机的转子的振动的大小主要取决于电机的转子的受力的变化大小(即，电子的转子在有脉冲信号时受力的大小与撤销脉冲信号时受力的大小的差值)。而在现有技术中，向电机的线圈绕组循环输出的脉冲信号一般仅与电机所需发出的声波有关，是固定不变的，由此，电机的线圈绕组在一个固定不变的脉冲信号的作用下产生的电磁场也是固定不变的，即，在电机发音的过程中，电机的线圈绕组产生的合成电磁矢量具有固定的大小和方向；然而，由电机的永磁体产生的合成永磁矢量的方向会随电机的转子的转动而改变，从而，当电机的转子的转动到使合成永磁矢量与合成电磁矢量的夹角很小甚至为0°的区域时，电子的转子受到的作用力就会变得很小，进而使得电机的转子在转动到该区域时产生的振动变小，发音的音量也随之变小。同时，由于电子的转子在该区域中受力很小，所以也较难在短时间内脱离该发音较小的区域，使得电机在发音的过程中，发音音量时而大时而小的效果尤为明显。
基上述发现，本发明实施例提供了一种控制电机均衡发音的方法、装置、电机控制器、动力系统以及智能终端。
其中，本发明实施例提供的控制电机均衡发音的方法是一种通过在控制电机发音的过程中，使电机的线圈绕组产生方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量来消除电机的转子在转动到某些区域时其受到的合成电磁矢量与合成永磁矢量的夹角较小的情况，进而消除转子发音较小的角度区域，使电机均衡发音的方法。具体为：通过在获取到电机的发音指令时，按照预定的时序向该电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号，其中，所述至少两种电机驱动信号与所述发音指令对应，并且，电机的线圈绕组分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下可产生方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量，能够使该电机的转子在发音的过程中因受到方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量的作用而快速避开发音较小的转子永磁矢量区域(即，合成电磁矢量和合成永磁矢量的夹角很小的区域)，使得电机的转子在转动到任一角度时，电机发音大小的差异较小，实现电机的均衡发音，提升用户体验。
其中，本发明实施例提供的控制电机均衡发音的方法可以由任意类型的电机控制器执行，本发明实施例提供的控制电机均衡发音的装置也可以在任意类型的电机控制器上运行。比如，该电机控制器可以为电子调速器，或者，该电机控制器也可以是用于控制电子调速器的控制器。在本发明实施例中，该电机控制器可以与任意类型的电机电连接，用于控制电机执行一种或者多种任务。例如：在无人飞行器中，电机控制器可以控制对应的电机执行飞行任务，和/或，在不需执行飞行任务时充当该无人飞行器的发音装置，比如，在无人飞行器开机或者关机的过程中，通过该电机发音播放开机或者关机音乐，或者，通过该电机发音向用户反馈无人飞行器的运行状态。
进一步地，本发明实施例还提供了一种动力系统，该动力系统包括电机以及如上所述的电机控制器，所述电机控制器与所述电机电连接，用于对所述电机进行控制。该动力系统可以应用于各种智能终端上，该智能终端可以为任意由上述动力系统驱动的可移动物体，包括但不限于无人飞行器(unmanned aerial vehicle，UAV)、遥控战车、云台、轮船以及机器人等。现以无人飞行器为例进行说明。无人飞行器的结构包括中心壳体、机臂、和动力系统。机臂与中心壳体一体连接或者固定连接，动力系统安装于机臂上。典型的动力系统包括电机控制器、电机和螺旋桨。电机控制器位于机臂或中心壳体所形成的空腔内。电机控制器的一端与油门控制器电连接，电机控制器的另一端与电机电连接，电机安装在机臂上，电机的转动轴连接螺旋桨。螺旋桨在所述电机的驱动下产生使得所述无人飞行器移动的力，例如，使得无人飞行器移动的升力或者推力。
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
图1是本发明实施例提供的控制电机均衡发音的方法的其中一种应用环境的示意图。如图1所示，该应用环境可以包括遥控器100和无人飞行器200，其中，无人飞行器200中包括油门控制器21、电机控制器22以及电机23。遥控器100与油门控制器21通信连接，油门控制器21的输出端与电机控制器22的输入端连接，电机控制器22的输出端与电机23连接，电机控制器22和电机23构成该无人飞行器200的动力系统。
其中，在本发明实施例中，无人飞行器200可以是任意类型的无人机，比如，多旋翼无人机、倾转旋翼无人机等；遥控器100可以是任意能够控制该无人飞行器200执行相应任务的设备，其可以是智能手机、专用遥控器、笔记本电脑等。
具体地，在不同的实现方式中，油门控制器21可以是油门发生器、飞行控制模块、运动控制模块等控制油门信号的控制模块。油门发生器、飞行控制模块、以及运动控制模块可以是MCU(Microprogrammed Control Unit，微程序控制器)或者DSP(Digital SignalProcessor，数字信号处理器)。
在一种实现方式中，油门控制器21可以是无人飞行器200的飞行控制模块。飞行控制模块通过各种传感器感知无人飞行器200周围的环境，并控制无人飞行器200的飞行。飞行控制模块可以是处理模块(processing unit)，专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)或者现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)。
具体地，该电机控制器22可以是电子调速器或者是用于控制电子调速器的控制器，用于执行对电机23的操作进行控制的数据获取、数据处理等功能。特别地，在本发明实施例中，电机控制器22可以根据音频信号产生相应的电机驱动信号22a并将该电机驱动信号22a输出至电机23，以使电机23根据该电机驱动信号22a发出与该音频信号对应的声音23a。
具体地，电机23可以为任意类型的电机，包括但不限于：无刷电机、有刷电机、直流电机、步进电机、交流感应电机等。通常，该电机23用于驱动无人飞行器200移动，但在本发明实施例中，电机23除了能够使无人飞行器200移动，还能够被电机控制器22控制而产生声音23a。
该声音23a可以包括人耳所能够听到的频率范围(20Hz至20kHz之间)之内和/或之外的声音，并且该声音23a还可以包括具有多个频率的不同的声音部分。为了使得电机23发出的声音23a能够被人耳听到，该声音23a的频率波段可以为20Hz至20kHz。应理解的是，该声音23a中也可以包括频率在人耳听力范围之外的机械波。也就是说，该声音23a可以具有低于20Hz和/或高于20kHz的频率。例如，该声音23a可以包括超声波和/或次声波。
一般地，在操作无人飞行器200时，可以通过遥控器100把用户的操作信号发送给无人飞行器200的油门控制器21，油门控制器21再根据该操作信号，结合飞行器自身的飞行姿态，通过运算油门信号，并将该油门信号发送给电机控制器22。电机控制器22从油门控制器21接收油门信号，生成并向电机23发送用于控制电机23运行的电机控制信号，所述电机控制信号例如包括控制电机启动的信号、控制电机运行的转速的信号等。
其中，在本发明实施例中，油门控制器21发送给电机控制器22的油门信号中，不但包括了用于控制电机23运行(例如控制电机启动、控制电机运行的转速)的信号部分，还包括了用于控制电机23进行发音的信号部分。例如，当用户通过遥控器100向无人飞行器200的油门控制器21输入开机指令时，无人飞行器200的油门控制器21响应于该开机指令，向电机控制器22发送一油门信号，电机控制器22接收该油门信号，并对该油门信号进行解析，首先从该油门信号中解析得到“发出开机音乐”的发音指令，从而生成并向电机23输出用于使电机23发出开机音乐的电机驱动信号；同时或随后，从该油门信号中解析得到“启动电机”的启动指令，从而生成并向电机23输出使电机23启动并运转的电机驱动信号。
特别地，在本发明实施例中，当电机控制器22获取到针对电机23的发音指令时，可以按照预定时序向电机23的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号；其中，所述至少两种电机驱动信号与其获取到的发音指令对应；而电机23的线圈绕组分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下产生方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量，从而使得电机23的转子分别在所述至少两个合成电磁矢量的作用下振动，发出均衡的声音。
需要说明的是，本发明实施例提供的控制电机均衡发音的方法还可以进一步的拓展到其他合适的应用环境中，而不限于图1中所示的应用环境。比如，其也可以应用于其他合适的智能终端(比如，遥控战车或云台)上，只要该智能终端包括如上所述的动力系统即可。
同时，应理解的是，为了说明本发明的技术方案，在本文中所公开的方法和系统能够使得电机发出声音，并且在电机发出声音时该智能终端保持固定，即，电机不会运转而引起该智能终端的移动。然而，本文中公开的方法和系统同样能够使得电机的转子在通过振动发音的同时通过旋转而产生运动，例如电机的转子通过旋转而使得智能终端移动。也就是说，各个实施例中的电机的转子在进行振动的同时可以进行旋转，其中，振动使得电机发出声音，旋转使得电机所驱动的智能终端移动。
再者，虽然图1中仅显示了1个无人飞行器200和1个遥控器100，无人飞行器200中包括1个油门控制器21、1个电机控制器22以及1个电机23，但本领域技术人员可以理解的是，在实际应用过程中，该应用环境还可以包括更多的无人飞行器或遥控器，无人飞行器中也可以包括更多的油门控制器、电机控制器、电机。
图2是本发明实施例提供的一种控制电机均衡发音的方法的流程示意图，该方法可以由任意类型的电机控制器执行，该电机控制器与至少一个电机电连接。
具体地，请参阅图2，该方法可以包括但不限于如下步骤：
步骤110：获取电机的发音指令。
在本实施例中，所述“发音指令”是指用于指示某一个或者多个电机发出特定声音的指令，不同的发音指令可以使电机发出不同的声音，以使电机能够根据智能终端的运行状态进行不同的发音反馈。
在本实施例中，电机控制器可以在任意时刻获取任意类型的发音指令。比如，当智能终端开机时接收到由开机信号触发的使电机发出开机音乐的发音指令，或者，当智能终端关机时接收到由关机信号触发的使电机发出关机音乐的发音指令，又或者，当智能终端自检发现存有设备故障时接收到由故障信号触发的使电机发出警示音的发音指令等等。
具体地，在本实施例中，电机控制器可以从油门控制器获取到该发音指令，或者，电机控制器也可以从油门控制器接收油门信号后，对该油门控制信号进行解析，然后生成用于控制电机发声的发音指令。比如，用户向无人飞行器输入开机指令时，油门控制器对应该开机指令生成启动信号并将该启动信号发送至电机控制器，电机控制器对该启动信号进行解析后可以首先得到使电机发出开机音乐的发音指令；随后，得到使电机启动的启动指令。又如，当无人飞行器停止运转时，可以使电机控制器自动生成使电机发出关机音乐的发音指令。
在本实施例中，当电机控制器接收到电机的发音指令时，可以通过执行下述步骤120使电机均衡地发出与该发音指令对应的声波。
步骤120：按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号。
在本实施例中，所述“电机驱动信号”是指电机控制器向电机的线圈绕组输出的驱动信号，其与接收到的发音指令对应，用于使电机发出与接收到的发音指令对应的声波。向电机的线圈绕组输出该电机驱动信号后，可以使电机的转子因存在受力变化而发音。为确保电机发音的持续性，可以持续向电机的线圈绕组输出电机驱动信号。
其中，根据电机发音的基本原理可知，为使电机发音，每一电机驱动信号的电压波形都应具有如图3所示的电压波形的形态，即，该电机驱动信号包括持续t1时长的脉冲信号和持续T1-t1时长的停止信号(即，撤销所述脉冲信号T1-t1时长的信号)。其中，电机的线圈绕组在电机驱动信号的作用下产生的合成电磁矢量的方向与该电机驱动信号的脉冲信号类型相关。在相同类型的脉冲信号的作用下，电机的线圈绕组产生的合成电磁矢量的方向相同，而不同类型的脉冲信号的作用下，电机的线圈绕组产生的合成电磁矢量的方向不相同，因此，在本实施例中，包括某一类型的脉冲信号的电机驱动信号对应的合成电磁矢量的方向是确定的。
在本实施例中，向电机线圈输出的电机驱动信号包括至少两种，向电机的线圈绕组输出所述至少两种中的任一种电机驱动信号，均可以使电机发出与该发音指令对应的声音。并且，电机的线圈绕组分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下可产生方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量。比如，所述至少两种电机驱动信号包括电机驱动信号1和电机驱动信号2，当向电机的线圈绕组输出电机驱动信号1时，可以使线圈绕组产生合成电磁矢量1；而当向电机的线圈绕组输出电机驱动信号2时，则使线圈绕组产生合成电磁矢量2，该合成电磁矢量2的方向与合成电磁矢量1的方向既不相同也不相反。
其中，在一些实施例中，所述至少两种电机驱动信号可以根据与该发音指令对应的音频信号而产生。其中，所述音频信号可以通过对音频文件进行解码而形成。
或者，在另一些实施例中，也可以根据实际应用场景预先对应电机的发音指令设置“电机驱动信号库”。所述至少两种电机驱动信号从与接收到的发音指令对应的电机驱动信号库中选取。具体地，可以首先根据电机可能实现的脉冲信号类型，建立脉冲信号类型与合成电磁矢量方向的对应关系；然后基于该对应关系，从中筛选出至少两个互不相同也互不相反的合成电磁矢量方向对应的脉冲信号类型；最后，结合发音指令和筛选出的脉冲信号类型构建该发音指令对应的“电机驱动信号库”。例如：首先，针对具有A、B、C三相的三相电机建立如图4所示的脉冲信号类型与合成电磁矢量方向的对应关系，其中，在图4中，标注“A”所在方向表示A相线圈绕组所在方向，标注“B”所在方向表示B相线圈绕组所在方向，标注“C”所在方向表示C相线圈绕组所在方向；图4中包括1～12个合成电磁矢量方向，该1～12个合成电磁矢量方向分别与脉冲信号类型AH-BL-CL、AH-CL、AH-BH-CL、BH-CL、AL-BH-CL、AL-BH、AL-BH-CH、AL-CH、AL-BL-CH、BL-CH、AH-BL-CH、AH-BL一一对应，其中，“AL-BH-CL”表示向A相线圈绕组输出反向电流，向B相线圈绕组输出正向电流，向C相线圈绕组输出反向电流；“AH-CL”表示向A相线圈绕组输出正向电流，向B相线圈绕组输出高阻态，向C相线圈绕组输出反向电流；以此类推。然后，从中筛选出合成电磁矢量方向1和合成电磁矢量方向3。最后，结合发音指令，以脉冲信号类型为“AH-BL-CL”的电机驱动信号，以及，脉冲信号类型为“AH-BH-CL”的电机驱动信号组建电机驱动信号库。
在本实施例中，当获取到电机的发音指令时，可以按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号，以使电机均衡发音。所述“预定时序”是指技术开发人员预先设置的输出所述至少两种电机驱动信号的时间规则。
具体地，在其中一些实施例中，其具体实施方式可以是：向所述电机的线圈绕组循环输出所述至少两种电机驱动信号中的每种电机驱动信号。例如：假设与发音指令S对应的至少两种电机驱动信号包括：脉冲信号类型为“AH-BL-CL”的电机驱动信号1、脉冲信号类型为“AH-CL”的电机驱动信号2、脉冲信号类型为“AH-BH-CL”的电机驱动信号3以及脉冲信号类型为“BH-CL”的电机驱动信号4；则，当接收到发音指令S时，可以首先向电机的线圈绕组循环输出电机驱动信号1，当电机驱动信号1完成一个完整的周期后向电机的线圈绕组输出电机驱动信号2，继而输出电机驱动信号3、电机驱动信号4，如此循环；或者，也可以按“电机驱动信号1、电机驱动信号4、电机驱动信号2、电机驱动信号3”的顺序进行循环，本发明实施例对单个循环周期内输出电机驱动信号的时序不作具体限定。
在该实施例中，通过向电机的线圈绕组循环输出至少两种电机驱动信号，一方面，能够使转子在相邻两次发声时受到不同方向的合成电磁矢量的作用，避免了转子在较长的时间内受到的合成电磁矢量和合成永磁矢量的夹角很小的情况，使得转子受力更加均衡，实现电机的均衡发音；另一方面，该实施方式较为简单，无需借助其他传感器来实现。
或者，在另一些实施例中，智能终端也可以设置有声音传感器，用于实时监测电机发出的声音的音量，并将实时监测到的音量反馈至电机控制器。则，本步骤120的具体实施方式也可以是：向所述电机的线圈绕组输出所述至少两种电机驱动信号中的第一电机驱动信号，并实时获取所述电机发出的声音的音量；当所述音量小于预设阈值时，将当前向所述线圈绕组输出的所述第一电机驱动信号切换为所述至少两种电机驱动信号中的第二电机驱动信号。其中，所述“第一电机驱动信号”是所述至少两种电机驱动信号中的其中一种电机驱动信号，所述“第二电极驱动信号”是所述至少两种电机驱动信号中的另一种电机驱动信号，其与第一电机驱动信号的脉冲信号类型不同。例如：假设与发音指令S对应的至少两种电机驱动信号包括：脉冲信号类型为“AH-BL-CL”的电机驱动信号1、脉冲信号类型为“AH-CL”的电机驱动信号2、脉冲信号类型为“AH-BH-CL”的电机驱动信号3以及脉冲信号类型为“BH-CL”的电机驱动信号4；则，在该实施例中，当接收到发音指令S时，可以首先向电机的线圈绕组输出电机驱动信号1、电机驱动信号2、电机驱动信号3以及电机驱动信号4中的任意一个，比如，输出电机驱动信号1，同时，通过声音传感器实时获取电机发出的声音的音量；当获取到的音量小于预设阈值时，可以认为转子已经转动到发音较小的永磁矢量区域(即，转子受到的合成永磁矢量与合成电磁矢量的夹角较小的区域)，需要改变转子受到的合成电磁矢量的方向以改变转子受到的合成电磁矢量和合成永磁矢量的夹角，增大转子的受力，此时，可以将当前向所述线圈绕组输出的电机驱动信号1切换为电机驱动信号2、电机驱动信号3或者电机驱动信号4中的任意一个。
在该实施例中，通过实时获取电机发出的声音的音量并在获取到的音量小于预设阈值时及时地切换向线圈绕组输出的电机驱动信号，能够保证电机始终避开发音较小的转子永磁矢量区域，使得电机发音更加均衡。
此外，为了能够在电机发音的过程中快速调整合成电磁矢量和合成永磁矢量的夹角，使电机发音更加均匀，在一些实施例中，电机的线圈绕组分别在所述两种电机驱动信号的作用下产生的合成电磁矢量的夹角为30°-90°。比如，所述至少两种电机驱动信号可以包括分别与如图4中所示的合成电磁矢量方向1和4对应的电机驱动信号。
或者，在另一些实施例中，为了使得电机发音更加均衡，在获取到电机的发音指令时，电机控制器也可以按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少三种电机驱动信号，所述线圈绕组分别在所述至少三种电机驱动信号的作用下可产生至少三个方向互不相同也互不相反的合成电磁矢量。其中，对应方向互不相同也互不相反的合成电磁矢量的电机驱动信号的数量越多，在电机发音过程中产生的合成电磁矢量的方向的可调性越高，电机发音越均衡。为了进一步提升电机发音的均衡性，所述方向互不相同也互不相反的至少三个合成电磁矢量中的相邻两个合成电磁矢量的夹角相等。比如，所述至少三种电机驱动信号可以包括分别与如图4所示的合成电磁矢量方向1、5、9对应的电机驱动信号，或者，分别与合成电磁矢量方向4、8、12对应的电机驱动信号，或者，分别与合成电磁矢量方向1、3、5、7、9、11对应的电机驱动信号。
通过上述技术方案可知，本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例提供的控制电机均衡发音的方法通过在获取到电机的发音指令时，按照预定的时序向该电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号，其中，所述至少两种电机驱动信号与所述发音指令对应，并且，电机的线圈绕组分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下可产生方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量，能够使该电机的转子在发音的过程中受到方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量的作用，从而有效消除发音较小的转子永磁矢量区域，使得电机的转子在转动到任一角度时，电机发音大小的差异较小，实现电机的均衡发音，提升用户体验。
图5是本发明实施例提供的一种控制电机均衡发音的装置的结构示意图，该装置50可以在任意类型的电机控制器上运行，所述电机控制器与至少一个电机电连接。
具体地，请参阅图5，该装置50包括：获取单元51和输出单元52。
其中，获取单元51用于获取电机的发音指令；输出单元52用于按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号；其中，所述至少两种电机驱动信号与所述发音指令对应，所述线圈绕组分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下可产生至少两个方向互不相同也互不相反的合成电磁矢量，所述电机的转子分别在所述至少两个合成电磁矢量的作用下振动，发出声音。
在本实施例中，当获取单元51获取到电机的发音指令时，通过输出单元52按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号，以使电机的线圈分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下产生方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量，使该电机的转子在发音的过程中受到至少两个方向互不相同也互不相反的合成电磁矢量的作用而均衡发音。
其中，在一些实施例中，为了使得电机发音更加均衡，输出单元52具体用于：按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少三种电机驱动信号；其中，所述至少三种电机驱动信号与所述发音指令对应，所述线圈绕组分别在所述至少三种电机驱动信号的作用下可产生方向互不相同也互不相反的至少三个合成电磁矢量，所述电机的转子分别在所述至少三个合成电磁矢量的作用下振动，发出声音。进一步地，在又一些实施例中，所述方向互不相同也互不相反的至少三个合成电磁矢量中的相邻两个合成电磁矢量的夹角相等。
此外，在另一些实施例中，所述线圈绕组分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下产生的合成电磁矢量的夹角为30°-90°。
再者，在一些实施例中，输出单元52具体用于：向所述电机的线圈绕组循环输出所述至少两种驱动信号中的每种电机驱动信号。
或者，在另一些实施例中，装置50还与声音监控单元连接，所述声音监控单元用于实时监测电机发出的声音的音量并将检测到的音量反馈至装置50，则，输出单元52具体用于：向所述电机的线圈绕组输出所述至少两种电机驱动信号中的第一电机驱动信号，并实时获取所述电机发出的声音的音量；当所述音量小于预设阈值时，将当前向所述线圈绕组输出的所述第一电机驱动信号切换为所述至少两种电机驱动信号中的第二电机驱动信号。
其中，在一些实施例中，所述至少两种电机驱动信号根据与所述发音指令对应的音频信号而产生。进一步地，在又一些实施例中，所述音频信号通过对音频文件进行解码而形成。
其中，在另一些实施例中，所述至少两种电机驱动信号从与所述发音指令对应的电机驱动信号库中选取。
其中，在一些实施例中，获取单元51具体用于：从油门控制器接收油门信号，生成用于控制电机发声的发音指令。
需要说明的是，由于所述控制电机均衡发音的装置与上述方法实施例中提供的控制电机均衡发音的方法基于相同的发明构思，因此，上述方法实施例中相应内容同样适用于本装置实施例，此处不再详述。
通过上述技术方案可知，本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例提供的控制电机均衡发音的装置通过在获取单元51获取到发音指令时，利用输出单元52按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号；其中，所述至少两种电机驱动信号与所述发音指令对应，所述线圈绕组分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下可产生方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量，能够使该电机的转子在发音的过程中受到方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量的作用，从而有效消除发音较小的转子永磁矢量区域，使得电机的转子在转动到任一角度时，电机发音大小的差异较小，实现电机的均衡发音，提升用户体验。
图6是本发明实施例提供的一种电机控制器的硬件结构示意图，该电机控制器22能够执行上述实施例提供的控制电机均衡发音的方法。
具体地，请参阅图6，该电机控制器22包括：
一个或多个处理器221和存储器222，图6中以一个处理器221为例。
处理器221和存储器222可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
存储器222作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的控制电机均衡发音的方法对应的程序指令/模块(例如，附图5所示的获取单元51和输出单元52)。处理器221通过运行存储在存储器222中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行该移动终端的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的控制电机均衡发音的方法。
存储器222可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据控制电机均衡发音的装置的使用所创建的数据等。此外，存储器222可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器222可选包括相对于处理器221远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电机控制器22。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器222中，当被所述一个或者多个处理器221执行时，执行上述任意方法实施例中的控制电机均衡发音的方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤110至120，实现图5中的单元51-52的功能。
本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如，被图6中的一个处理器221执行，可使得上述一个或多个处理器可执行上述任意方法实施例中的控制电机均衡发音的方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤110至120，实现图5中的单元51-52的功能。
本发明实施例提供了一种计算机程序产品，包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述任意方法实施例中的控制电机均衡发音的方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤110至120，实现图5中的单元51-52的功能。
上述产品(包括以上所述的电机控制器、非暂态计算机可读存储介质以及计算机程序产品)可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (25)
1.一种控制电机均衡发音的方法，应用于电机控制器，所述电机控制器与电机电连接，其特征在于，所述方法包括：
获取电机的发音指令；
按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号，其中，所述预定时序为输出所述至少两种电机驱动信号的时间规则；
其中，所述至少两种电机驱动信号与所述发音指令对应，所述线圈绕组分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下产生方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量，所述电机的转子分别在所述至少两个合成电磁矢量的作用下振动，发出声音。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号，包括：
按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少三种电机驱动信号；
其中，所述至少三种电机驱动信号与所述发音指令对应，所述线圈绕组分别在所述至少三种电机驱动信号的作用下产生方向互不相同也互不相反的至少三个合成电磁矢量，所述电机的转子分别在所述至少三个合成电磁矢量的作用下振动，发出声音。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方向互不相同也互不相反的至少三个合成电磁矢量中的相邻两个合成电磁矢量的夹角相等。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述线圈绕组分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下产生的合成电磁矢量的夹角为30°-90°。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号，包括：
向所述电机的线圈绕组循环输出所述至少两种电机驱动信号中的每种电机驱动信号。
6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号，包括：
向所述电机的线圈绕组输出所述至少两种电机驱动信号中的第一电机驱动信号，并实时获取所述电机发出的声音的音量；
当所述音量小于预设阈值时，将当前向所述线圈绕组输出的所述第一电机驱动信号切换为所述至少两种电机驱动信号中的第二电机驱动信号。
7.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述至少两种电机驱动信号根据与所述发音指令对应的音频信号而产生。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述音频信号通过对音频文件进行解码而形成。
9.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述至少两种电机驱动信号从与所述发音指令对应的电机驱动信号库中选取。
10.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述获取电机的发音指令，包括：
从油门控制器接收油门信号，生成用于控制电机发声的发音指令。
11.一种控制电机均衡发音的装置，运行于电机控制器，所述电机控制器与电机电连接，其特征在于，所述装置包括：
获取单元，用于获取电机的发音指令；
输出单元，用于按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少两种电机驱动信号，其中，所述预定时序为输出所述至少两种电机驱动信号的时间规则；
其中，所述至少两种电机驱动信号与所述发音指令对应，所述线圈绕组分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下产生方向互不相同也互不相反的至少两个合成电磁矢量，所述电机的转子分别在所述至少两个合成电磁矢量的作用下振动，发出声音。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述输出单元具体用于：
按照预定时序向所述电机的线圈绕组输出至少三种电机驱动信号；
其中，所述至少三种电机驱动信号与所述发音指令对应，所述线圈绕组分别在所述至少三种电机驱动信号的作用下产生方向互不相同也互不相反的至少三个合成电磁矢量，所述电机的转子分别在所述至少三个合成电磁矢量的作用下振动，发出声音。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述方向互不相同也互不相反的至少三个合成电磁矢量中的相邻两个合成电磁矢量的夹角相等。
14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述线圈绕组分别在所述至少两种电机驱动信号的作用下产生的合成电磁矢量的夹角为30°-90°。
15.根据权利要求11-14任一项所述的装置，其特征在于，所述输出单元具体用于：
向所述电机的线圈绕组循环输出所述至少两种驱动信号中的每种电机驱动信号。
16.根据权利要求11-14任一项所述的装置，其特征在于，所述输出单元具体用于：
向所述电机的线圈绕组输出所述至少两种电机驱动信号中的第一电机驱动信号，并实时获取所述电机发出的声音的音量；
当所述音量小于预设阈值时，将当前向所述线圈绕组输出的所述第一电机驱动信号切换为所述至少两种电机驱动信号中的第二电机驱动信号。
17.根据权利要求11-14任一项所述的装置，其特征在于，所述至少两种电机驱动信号根据与所述发音指令对应的音频信号而产生。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述音频信号通过对音频文件进行解码而形成。
19.根据权利要求11-14任一项所述的装置，其特征在于，所述至少两种电机驱动信号从与所述发音指令对应的电机驱动信号库中选取。
20.根据权利要求11-14任一项所述的装置，其特征在于，所述获取单元具体用于：
从油门控制器接收油门信号，生成用于控制电机发声的发音指令。
21.一种电机控制器，所述电机控制器与电机电连接，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-10任一项所述的方法。
22.一种动力系统，其特征在于，包括：
电机；以及，
如权利要求21所述的电机控制器，所述电机控制器与所述电机电连接，用于对所述电机进行控制。
23.一种智能终端，其特征在于，包括：
机身；以及，
如权利要求22所述的动力系统，所述动力系统安装在所述机身上，用于为所述智能终端提供动力。
24.根据权利要求23所述的智能终端，其特征在于，所述智能终端为遥控战车、无人飞行器或云台。
25.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使智能终端执行如权利要求1-10任一项所述的方法。
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