CN109655659B - 一种用于lra马达bemf过零区域检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于LRA马达BEMF过零区域检测方法及系统，方法包括：基于BEMF值和设置的过零门限值得到初始过零区域标志脉冲信号，对初始过零区域标志脉冲信号进行毛刺滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位，基于进过零区域标志位和出过零区域标志位生成过零区域标志脉冲信号。本发明有效的实现过零区域的检测。

Description

一种用于LRA马达BEMF过零区域检测方法及系统

技术领域

本申请涉及过零检测技术领域，尤其涉及一种用于LRA(Linear resonantactuator，线性谐振执行器)马达BEMF(Back electromotive force，反电动势)过零区域检测方法及系统。

背景技术

触觉反馈技术可以根据不同的应用场景，产生不同的触觉体验，能够让用户和电子产品进行更深入的交互，是未来智能终端升级的重要方向。作为触觉反馈技术重要应用领域的智能手机方向，通过触觉反馈引擎，可以模拟时钟拨盘的细微震动，心脏跳动，在某些游戏中甚至还能模拟开枪射击、出拳打人等震动效果提升游戏体验。LRA马达的BEMF过零区域检测在触觉反馈技术充当重要作用，它决定了过零检测和过零实时追踪功能的有效性。

因此，如何有效的进行过零区域检测是一项亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种用于LRA马达BEMF过零区域检测方法，能够有效的实现过零区域的检测。

本申请提供了一种用于LRA马达BEMF过零区域检测方法，包括：

基于BEMF值和设置的过零门限值得到初始过零区域标志脉冲信号；

对所述初始过零区域标志脉冲信号进行毛刺滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位；

基于所述进过零区域标志位和出过零区域标志位生成过零区域标志脉冲信号。

优选地，所述基于BEMF值和设置的过零门限值得到初始过零区域标志脉冲信号包括：

基于AD实时采样BEMF值；

将所述BEMF值与所述设置的过零门限值进行比较，生成初始过零区域标志脉冲信号。

优选地，所述对所述初始过零区域标志脉冲信号进行毛刺滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位包括：

通过设置的进过零区域门限值和出过零区域门限值对所述初始过零区域标志脉冲信号进行滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位。

优选地，所述设置的过零门限值存储于寄存器。

一种用于LRA马达BEMF过零区域检测系统，包括：

第一生成模块，用于基于BEMF值和设置的过零门限值得到初始过零区域标志脉冲信号；

第二生成模块，用于对所述初始过零区域标志脉冲信号进行滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位；

第三生成模块，用于基于所述进过零区域标志位和出过零区域标志位生成过零区域标志脉冲信号。

优选地，第一生成模块包括：

AD实时采样单元，用于实时采样BEMF值；

比较单元，用于将所述BEMF值与所述设置的过零门限值进行比较，生成初始过零区域标志脉冲信号。

优选地，所述第二生成模块具体用于：

通过设置的进过零区域门限值和出过零区域门限值对所述初始过零区域标志脉冲信号进行滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位。

优选地，所述设置的过零门限值存储于寄存器。

综上所述，本发明公开了一种用于LRA马达BEMF过零区域检测方法，包括：基于BEMF值和设置的过零门限值得到初始过零区域标志脉冲信号，对初始过零区域标志脉冲信号进行毛刺滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位，基于进过零区域标志位和出过零区域标志位生成过零区域标志脉冲信号。本发明能够有效的实现过零区域的检测。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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为本发明公开的一种用于LRA马达BEMF过零区域检测方法实施例1的流程图；

图2为本发明公开的一种用于LRA马达BEMF过零区域检测方法实施例2的流程图；

图3为本发明公开的一种用于LRA马达BEMF过零区域检测系统实施例1的结构示意图；

图4为本发明公开的一种用于LRA马达BEMF过零区域检测系统实施例2的结构示意图；

图5为本发明公开的BEMF过零区域示意图；

图6为本发明公开的BEMF过零区域检测时序图；

图7为本发明公开的BEMF过零区域干扰脉冲示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，为本发明公开的一种用于LRA马达BEMF过零区域检测方法实施例1的流程图，所述方法可以包括以下步骤：

S101、基于BEMF值和设置的过零门限值得到初始过零区域标志脉冲信号；

如图5所示，图中方波信号表示LRA马达的驱动信号，正弦波信号表示LRA马达的BEMF信号。在方波信号的间隔进行BEMF检测，通过BEMF值与设置的过零门限值，确定出初始的BEMF过零区域，进而得到初始过零区域标志脉冲信号。

S102、对初始过零区域标志脉冲信号进行毛刺滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位；

在通过BEMF值和设置的过零门限值得到初始过零区域标志脉冲信号，有可能产生干扰脉冲信号，导致过零区域的误判，进而影响LRA马达驱动芯片中的过零检测和过零实时追踪功能，因此，需要进一步对得到的初始过零区域标志脉冲信号进行毛刺滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位。

S103、基于进过零区域标志位和出过零区域标志位生成过零区域标志脉冲信号。

最后根据得到的进过零区域标志位和出过零区域标志位，生成最终的过零区域标志脉冲信号。

综上所述，在上述实施例中，用于LRA马达BEMF过零区域检测方法，包括：基于BEMF值和设置的过零门限值得到初始过零区域标志脉冲信号，对初始过零区域标志脉冲信号进行毛刺滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位，基于进过零区域标志位和出过零区域标志位生成过零区域标志脉冲信号，有效的实现了过零区域的检测。

如图2所示，为本发明公开的一种用于LRA马达BEMF过零区域检测方法实施例2的流程图，所述方法可以包括以下步骤：

S201、基于AD实时采样BEMF值；

如图5所示，图中方波信号表示LRA马达的驱动信号，正弦波信号表示LRA马达的BEMF信号。在方波信号的间隔，用AD实时采样的BEMF值。

S202、将BEMF值与设置的过零门限值进行比较，生成初始过零区域标志脉冲信号；

当通过AD实时采样到BEMF值后，将得到的BEMF值与寄存器中存储的可设置的过零门限值进行比较，生成初始过零区域标志脉冲信号。

S203、通过设置的进过零区域门限值和出过零区域门限值对初始过零区域标志脉冲信号进行滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位；

在通过BEMF值和设置的过零门限值得到初始过零区域标志脉冲信号，有可能产生干扰脉冲信号，导致过零区域的误判，进而影响LRA马达驱动芯片中的过零检测和过零实时追踪功能，因此，需要进一步对得到的初始过零区域标志脉冲信号进行毛刺滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位。具体的，利用计数器把脉冲持续时间少于设置值的初始过零区域标志脉冲滤除或者把脉冲间隔时间少于设置值的两个脉冲变成一个脉冲，达到滤除初始过零区域标志脉冲信号毛刺的目的。

S204、基于进过零区域标志位和出过零区域标志位生成过零区域标志脉冲信号。

最后根据得到的进过零区域标志位和出过零区域标志位，生成最终的过零区域标志脉冲信号。

如图6和图7所示，下面以具体的实例进行说明：

如图6所示，BEMF过零区域检测时序图如图6所示。slot表示计时脉冲，经过AD采样得到的BEMF值与过零门限值比较，得到初始过零区域标志脉冲信号flag_zc_initial。cnt_zc1计数器用于产生进过零区域标志位flag_zc_i，当flag_zc_initial＝0，slot＝1时，cnt_zc1＝0。当flag_zc_initial＝1，slot＝1时，cnt_zc1开始计数。当cnt_zc1计到一定值(图中是8，具体值可根据实际应用设置)时，计算值保持不变，直到出现flag_zc_initial＝0，slot＝1时，cnt_zc1回到0。cnt_zc2计数器用于产生出过零区域标志位flag_zc_o。当flag_zc_initial＝1，slot＝1时，cnt_zc2＝0。当flag_zc_initial＝0，slot＝1且cnt_zc2小于设置值(图中是8，具体值可根据实际应用设置)时，cnt_zc2开始计数。当cnt_zc2计到一定值时，计算值保持不变，直到出现flag_zc_initial＝1，slot＝1时，cnt_zc2回到0。利用生成的进过零区域标志位flag_zc_i和出过零区域标志位flag_zc_o，产生最终的过零区域标志脉冲信号flag_zc_final。

如图7所示，为BEMF过零区域干扰脉冲示意图。AD采样的BEMF值与过零门限进行比较时，有可能产生干扰脉冲信号，导致过零区域的误判，进而影响LRA马达驱动芯片中的过零检测和过零实时追踪功能。通过设置进过零区域门限值和出过零区域门限值，滤除干扰脉冲或者是脉冲间的凹陷，产生最终有效的过零区域标志脉冲信号。如图6中所示，进过零区域门限值和出过零区域门限值都是2(本发明中进过零区域门限值和出过零区域门限值可独立设置)，可以滤除脉冲宽度小于3个slot周期的干扰脉冲，或者脉冲间隔小于3个slot周期的凹陷。

综上所述，本发明有效的实现了过零区域的检测。

如图3所示，为本发明公开的一种用于LRA马达BEMF过零区域检测系统实施例1的结构示意图，所述系统可以包括：

第一生成模块301，用于基于BEMF值和设置的过零门限值得到初始过零区域标志脉冲信号；

如图5所示，图中方波信号表示LRA马达的驱动信号，正弦波信号表示LRA马达的BEMF信号。在方波信号的间隔进行BEMF检测，通过BEMF值与设置的过零门限值，确定出初始的BEMF过零区域，进而得到初始过零区域标志脉冲信号。

第二生成模块302，用于对初始过零区域标志脉冲信号进行毛刺滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位；

在通过BEMF值和设置的过零门限值得到初始过零区域标志脉冲信号，有可能产生干扰脉冲信号，导致过零区域的误判，进而影响LRA马达驱动芯片中的过零检测和过零实时追踪功能，因此，需要进一步对得到的初始过零区域标志脉冲信号进行毛刺滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位。

第三生成模块303，用于基于进过零区域标志位和出过零区域标志位生成过零区域标志脉冲信号。

最后根据得到的进过零区域标志位和出过零区域标志位，生成最终的过零区域标志脉冲信号。

综上所述，在上述实施例中，用于LRA马达BEMF过零区域检测方法，包括：基于BEMF值和设置的过零门限值得到初始过零区域标志脉冲信号，对初始过零区域标志脉冲信号进行毛刺滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位，基于进过零区域标志位和出过零区域标志位生成过零区域标志脉冲信号，有效的实现了过零区域的检测。

如图4所示，为本发明公开的一种用于LRA马达BEMF过零区域检测系统实施例2的结构示意图，所述系统可以包括：

AD实时采样单元401，用于实时采样BEMF值；

如图5所示，图中方波信号表示LRA马达的驱动信号，正弦波信号表示LRA马达的BEMF信号。在方波信号的间隔，用AD实时采样的BEMF值。

比较单元402，用于将BEMF值与设置的过零门限值进行比较，生成初始过零区域标志脉冲信号；

当通过AD实时采样到BEMF值后，将得到的BEMF值与寄存器中存储的可设置的过零门限值进行比较，生成初始过零区域标志脉冲信号。

第二生成模块403，用于通过设置的进过零区域门限值和出过零区域门限值对初始过零区域标志脉冲信号进行滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位；

在通过BEMF值和设置的过零门限值得到初始过零区域标志脉冲信号，有可能产生干扰脉冲信号，导致过零区域的误判，进而影响LRA马达驱动芯片中的过零检测和过零实时追踪功能，因此，需要进一步对得到的初始过零区域标志脉冲信号进行毛刺滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位。具体的，利用计数器把脉冲持续时间少于设置值的初始过零区域标志脉冲滤除或者把脉冲间隔时间少于设置值的两个脉冲变成一个脉冲，达到滤除初始过零区域标志脉冲信号毛刺的目的。

第三生成模块404，用于基于进过零区域标志位和出过零区域标志位生成过零区域标志脉冲信号。

最后根据得到的进过零区域标志位和出过零区域标志位，生成最终的过零区域标志脉冲信号。

如图6和图7所示，下面以具体的实例进行说明：

如图6所示，BEMF过零区域检测时序图如图6所示。slot表示计时脉冲，经过AD采样得到的BEMF值与过零门限值比较，得到初始过零区域标志脉冲信号flag_zc_initial。cnt_zc1计数器用于产生进过零区域标志位flag_zc_i，当flag_zc_initial＝0，slot＝1时，cnt_zc1＝0。当flag_zc_initial＝1，slot＝1时，cnt_zc1开始计数。当cnt_zc1计到一定值(图中是8，具体值可根据实际应用设置)时，计算值保持不变，直到出现flag_zc_initial＝0，slot＝1时，cnt_zc1回到0。cnt_zc2计数器用于产生出过零区域标志位flag_zc_o。当flag_zc_initial＝1，slot＝1时，cnt_zc2＝0。当flag_zc_initial＝0，slot＝1且cnt_zc2小于设置值(图中是8，具体值可根据实际应用设置)时，cnt_zc2开始计数。当cnt_zc2计到一定值时，计算值保持不变，直到出现flag_zc_initial＝1，slot＝1时，cnt_zc2回到0。利用生成的进过零区域标志位flag_zc_i和出过零区域标志位flag_zc_o，产生最终的过零区域标志脉冲信号flag_zc_final。

如图7所示，为BEMF过零区域干扰脉冲示意图。AD采样的BEMF值与过零门限进行比较时，有可能产生干扰脉冲信号，导致过零区域的误判，进而影响LRA马达驱动芯片中的过零检测和过零实时追踪功能。通过设置进过零区域门限值和出过零区域门限值，滤除干扰脉冲或者是脉冲间的凹陷，产生最终有效的过零区域标志脉冲信号。如图6中所示，进过零区域门限值和出过零区域门限值都是2(本发明中进过零区域门限值和出过零区域门限值可独立设置)，可以滤除脉冲宽度小于3个slot周期的干扰脉冲，或者脉冲间隔小于3个slot周期的凹陷。

综上所述，本发明有效的实现了过零区域的检测。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种用于LRA马达BEMF过零区域检测方法，其特征在于，包括：

基于BEMF值和设置的过零门限值得到初始过零区域标志脉冲信号；

对所述初始过零区域标志脉冲信号进行毛刺滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位；其中，所述对所述初始过零区域标志脉冲信号进行毛刺滤波，包括：将脉冲持续时间少于预设阈值的初始过零区域标志脉冲信号滤除，或者，将脉冲间隔时间少于预设阈值的两个脉冲信号变成一个脉冲信号；

基于所述进过零区域标志位和出过零区域标志位生成过零区域标志脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于BEMF值和设置的过零门限值得到初始过零区域标志脉冲信号包括：

基于AD实时采样BEMF值；

将所述BEMF值与所述设置的过零门限值进行比较，生成初始过零区域标志脉冲信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述初始过零区域标志脉冲信号进行毛刺滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位包括：

通过设置的进过零区域门限值和出过零区域门限值对所述初始过零区域标志脉冲信号进行滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置的过零门限值存储于寄存器。

5.一种用于LRA马达BEMF过零区域检测系统，其特征在于，包括：

第一生成模块，用于基于BEMF值和设置的过零门限值得到初始过零区域标志脉冲信号；

第二生成模块，用于对所述初始过零区域标志脉冲信号进行滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位，其中，所述对所述初始过零区域标志脉冲信号进行毛刺滤波，包括：将脉冲持续时间少于预设阈值的初始过零区域标志脉冲信号滤除，或者，将脉冲间隔时间少于预设阈值的两个脉冲信号变成一个脉冲信号；

第三生成模块，用于基于所述进过零区域标志位和出过零区域标志位生成过零区域标志脉冲信号。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，第一生成模块包括：

AD实时采样单元，用于实时采样BEMF值；

比较单元，用于将所述BEMF值与所述设置的过零门限值进行比较，生成初始过零区域标志脉冲信号。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二生成模块具体用于：

通过设置的进过零区域门限值和出过零区域门限值对所述初始过零区域标志脉冲信号进行滤波，生成进过零区域标志位和出过零区域标志位。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述设置的过零门限值存储于寄存器。

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