CN109713952B

CN109713952B - 一种erm马达的刹车方法和刹车控制系统

Info

Publication number: CN109713952B
Application number: CN201910053604.5A
Authority: CN
Inventors: 赵观星; 吴绍夫; 吴大军; 孟志俊; 宋意良; 杜黎明; 孙洪军
Original assignee: Shanghai Awinic Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Awinic Technology Co Ltd
Priority date: 2019-01-21
Filing date: 2019-01-21
Publication date: 2020-10-02
Anticipated expiration: 2039-01-21
Also published as: CN109713952A

Abstract

本发明提供了一种ERM马达的刹车方法和刹车控制系统，在进入任一刹车阶段之前包括：根据刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入刹车阶段，若是，根据刹车阶段的预设刹车信号对ERM马达进行刹车，若否，根据下一刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入下一刹车阶段或结束刹车；在进入任一刹车阶段之后包括：检测ERM马达的反向电动势值，并判断反向电动势值是否小于预设的停止刹车门限；若是，结束刹车；若否，判断反向电动势值的检测次数是否等于预设检测次数，若是，根据下一刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入下一刹车阶段或结束刹车，从而可以在不同的应用环境下进行不同方式的刹车，不仅可以实现快速刹车，而且可以使得刹车方式更加灵活。

Description

一种ERM马达的刹车方法和刹车控制系统

技术领域

本发明涉及马达技术领域，更具体地说，涉及一种ERM马达的刹车方法和刹车控制系统。

背景技术

触觉反馈技术能通过作用力、振动等一系列动作为使用者再现触感。由于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，因此，已经成为未来智能终端升级的重要方向。

目前，触觉反馈技术一般是通过马达振动来实现的。而偏心转子(EccentricRotating Mass，简称ERM)马达由于具有成本低等优点，因此，已经广泛应用在手机等智能终端中。当驱动芯片向ERM马达输入驱动电流时，会激励ERM马达转动，使得ERM马达转子端的偏心块产生偏心力或激振力，带动手机等智能终端周期性振动，实现触觉反馈。

但是，随着电子技术的发展，用户的体验要求也越来越高，因此，如何在不同的应用环境下，实现不同方式的刹车，是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种ERM马达的刹车方法和刹车控制系统，以在不同的应用环境下，实现不同方式的刹车。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种ERM马达的刹车方法，包括多个刹车阶段；

在进入任一刹车阶段之前，包括：

根据所述刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入所述刹车阶段，若是，进入所述刹车阶段，根据所述刹车阶段的预设刹车信号对所述ERM马达进行刹车，若否，根据下一刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入所述下一刹车阶段，或者，结束刹车；

在进入任一刹车阶段之后，包括：

检测所述ERM马达的反向电动势值，并判断所述反向电动势值是否小于预设的停止刹车门限；

若是，结束刹车；

若否，判断所述反向电动势值的检测次数是否等于预设检测次数，若是，根据下一刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入所述下一刹车阶段，或者，结束刹车。

可选地，还包括：

在所述ERM马达的驱动信号终止时，判断是否接收到开始刹车指令；

若是，根据第一个预设刹车指令判断是否进入第一个刹车阶段；

若否，结束刹车。

可选地，任一刹车阶段的预设刹车信号包括至少两个刹车脉冲，同一刹车阶段的刹车脉冲的幅值相同。

可选地，不同刹车阶段的刹车脉冲的幅值不同，且后一刹车阶段的刹车脉冲的幅值不大于前一刹车阶段的刹车脉冲的幅值。

可选地，检测所述ERM马达的反向电动势值，包括：

在任意两个刹车脉冲的时间间隔内检测所述ERM马达的反向电动势值。

可选地，不同刹车阶段的反向电动势值的预设检测次数不同。

一种ERM马达的刹车控制系统，包括驱动芯片，和与所述驱动芯片相连的检测模块，所述驱动芯片包括寄存器和与所述寄存器相连的处理器；

所述寄存器用于存储任一刹车阶段的预设刹车指令、预设刹车信号、预设停止刹车门限和预设检测次数；

所述检测模块用于检测所述ERM马达的反向电动势值；

所述处理器用于在进入任一刹车阶段之前，执行：

根据所述刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入所述刹车阶段，若是，进入所述刹车阶段，根据所述刹车阶段的预设刹车信号对所述ERM马达进行刹车，若否，根据下一刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入所述下一刹车阶段；

在进入任一刹车阶段之后，执行：

检测所述ERM马达的反向电动势值，并判断所述反向电动势值是否小于预设停止刹车门限；

若是，结束刹车；

若否，判断所述反向电动势值的检测次数是否等于预设检测次数，若是，根据下一刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入所述下一刹车阶段。

可选地，所述寄存器还用于存储驱动信号和开始刹车指令；所述处理器用于执行：

若否，结束刹车。

可选地，任一刹车阶段的预设刹车信号包括至少两个刹车脉冲，同一刹车阶段的刹车脉冲的幅值相同；不同刹车阶段的刹车脉冲的幅值不同，且后一刹车阶段的刹车脉冲的幅值不大于前一刹车阶段的刹车脉冲的幅值。

可选地，所述检测模块用于在任意两个刹车脉冲的时间间隔内检测所述ERM马达的反向电动势值。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明所提供的ERM马达的刹车方法和刹车控制系统，通过预设刹车指令，可以使得刹车过程包括不同个数的刹车阶段，通过预设刹车信号、预设停止刹车门限和预设检测次数等参数，可以使得不同刹车阶段的刹车方式和刹车效果不同，从而可以在不同的应用环境下进行不同方式的刹车，不仅可以实现快速有效刹车，而且可以使得刹车方式更加灵活多样。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种ERM马达的刹车方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种ERM马达的刹车方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的ERM马达的刹车信号波形图；

图4为本发明实施例提供的ERM马达的方向电动势检测点示意图；

图5为本发明实施例提供的一种ERM马达的刹车控制系统的结构示意图。

具体实施方式

以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种ERM马达的刹车方法，该刹车方法包括多个刹车阶段，在进入任一刹车阶段之前，包括：

根据刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入刹车阶段，若是，进入刹车阶段，根据刹车阶段的预设刹车信号对ERM马达进行刹车，若否，根据下一刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入下一刹车阶段或结束刹车；

在进入任一刹车阶段之后，包括：

检测ERM马达的反向电动势值(Back Electromotive Force，简称BEMF)，并判断反向电动势值是否小于预设停止刹车门限；

若是，结束刹车；

若否，判断反向电动势值的检测次数是否等于预设检测次数，若是，根据下一刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入下一刹车阶段或结束刹车。

以包括三个刹车阶段为例进行说明，如图1所示，在进入第一个刹车阶段之前，包括：

S101：根据第一个刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入第一个刹车阶段，若是，进入第一个刹车阶段，即进入S102，若否，进入S201；

S102：根据第一个刹车阶段的预设刹车信号对ERM马达进行刹车；

在进入第一个刹车阶段之后，即进入S102之后，包括：

S103：检测ERM马达的反向电动势值，并判断反向电动势值是否小于预设停止刹车门限；若是，结束刹车；若否，进入S104；

S104：判断反向电动势值的检测次数是否等于预设检测次数，若是，进入S201。

在进入第二个刹车阶段之前，包括：

S201：根据第二个刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入第二个刹车阶段，若是，进入第二个刹车阶段，即进入S202，若否，进入S301；

S202：根据第二个刹车阶段的预设刹车信号对ERM马达进行刹车；

在进入第二个刹车阶段之后，即进入S202之后，包括：

S203：检测ERM马达的反向电动势值，并判断反向电动势值是否小于预设停止刹车门限；若是，结束刹车；若否，进入S204；

S204：判断反向电动势值的检测次数是否等于预设检测次数，若是，进入S301。

在进入第三个刹车阶段之前，包括：

S301：根据第三个刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入第三个刹车阶段，若是，进入第三个刹车阶段，即进入S302，若否，结束刹车；

S302：根据第三个刹车阶段的预设刹车信号对ERM马达进行刹车；

在进入第三个刹车阶段之后，即进入S302之后，包括：

S303：检测ERM马达的反向电动势值，并判断反向电动势值是否小于预设停止刹车门限；若是，结束刹车；若否，进入S304；

S304：判断反向电动势值的检测次数是否等于预设检测次数，若是，结束刹车。

在驱动ERM马达实现触控反馈时，需要向ERM马达提供驱动信号，使ERM马达带动手机等智能终端周期性振动，当需要ERM马达停止振动时，就需要对ERM马达进行刹车。

由于不同应用环境下，ERM马达的振动频率或振动强度不同，因此，采用单一的刹车方式并不能实现不同应用环境下的快速有效刹车。本发明实施例中，通过预设刹车指令，可以使得刹车过程包括不同个数的刹车阶段，如预设第一个刹车阶段和第二个刹车阶段的刹车指令有效，使得整个刹车过程包括两个刹车阶段，通过预设刹车信号、预设停止刹车门限和预设检测次数等参数，可以使得不同刹车阶段的刹车方式和刹车效果不同，从而可以在不同的应用环境下进行不同方式的刹车，不仅可以实现快速有效刹车，而且可以使得刹车方式更加灵活多样。

并且，本发明实施例中，实时检测ERM马达的反向电动势值，根据实时检测得到的ERM马达的反向电动势值是否小于预设停止刹车门限来决定是否结束刹车，由于ERM马达的反向电动势值反应的是ERM马达的实际振动情况，因此，可以根据ERM马达的实际振动情况决定是否结束刹车，从而可以使得刹车效果更好。

本发明实施例中，ERM马达的整个驱动过程分为过驱动、正常驱动和自动刹车，在正常驱动过程结束时，即在ERM马达的驱动信号终止时，或者说在ERM马达驱动波形播放结束时，需根据开始刹车指令判断是否进行自动刹车。

如图2所示，根据第一个预设刹车指令判断是否进入第一个刹车阶段之前，还包括：S100：在ERM马达的驱动信号终止时，判断是否接收到开始刹车指令，若是，进入S101，若否，结束刹车。

如图3所示，图3为本发明实施例提供的ERM马达刹车信号的波形图，过驱动和正常驱动过程的驱动信号与刹车阶段的刹车信号的方向相反，如驱动信号的电压幅值为正数，刹车信号的电压幅值为负数。在自动刹车前，刹车指令、刹车信号、停止刹车门限和检测次数等参数都可以灵活设置。例如，可以通过设置有效的刹车指令，使得自动刹车过程包括两个、三个甚至更多个刹车阶段。

如图3所示，任一刹车阶段的刹车信号包括至少两个刹车脉冲，同一刹车阶段中任意两个刹车脉冲的幅值相同，基于此，可以在第一个刹车阶段设置较大的幅值，实现快速刹车，在最后一个刹车阶段设置较小的幅值，实现微调刹车。

可选地，不同刹车阶段的刹车脉冲的幅值不同，且后一刹车阶段的刹车脉冲的幅值不大于前一刹车阶段的刹车脉冲的幅值，也就是说，刹车脉冲的幅值是逐渐减小的，以减小刹车过程中的抖动，实现更好的刹车效果。

本发明实施例中，通过设置检测反向电动势值的时间间隔，在任意两个刹车脉冲之间的间隔时间内检测ERM马达的反向电动势值。也就是说，本发明实施例提供的刹车方法还包括：在任意两个刹车脉冲之间的间隔时间内检测ERM马达的反向电动势值。

如图4所示，矩形波表示ERM马达刹车波形，两个矩形波之间的时间间隔T即两个矩形波上升沿之间的时间间隔T等于反向电动势值的检测时间间隔。具体地，在T0时段内建立反向电动势后，在之后的固定位置设置反向电动势监测点T1，进行反向电动势值的检测。

在任一刹车阶段，检测得到反向电动势值后，即可将反向电动势值与预设的停止刹车门限进行对比，若小于停止刹车门限，则停止刹车，若大于停止刹车门限，则继续刹车。

其中，不同刹车阶段的反向电动势值的预设检测次数不同，以使不同阶段的刹车时间不同。当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，不同刹车阶段的反向电动势值的预设检测次数也可以相同，具体可根据应用环境进行设置。

需要说明的是，本发明实施例中的指令都是通过使能信号实现的，当使能信号为1时，指令有效，当使能信号为0时，指令无效。例如，当第一个刹车指令的使能信号为1时，第一个刹车指令有效，即可进入第一个刹车阶段；当第三个刹车指令的使能信号为0时，第三个刹车指令无效，结束刹车。

本发明所提供的ERM马达的刹车方法，通过预设刹车指令，可以使得刹车过程包括不同个数的刹车阶段，通过预设刹车信号、预设停止刹车门限和预设检测次数等参数，可以使得不同刹车阶段的刹车方式和刹车效果不同，从而可以在不同的应用环境下进行不同方式的刹车，不仅可以实现快速有效刹车，而且可以使得刹车方式更加灵活多样。

本发明实施例还提供了一种ERM马达的刹车控制系统，如图5所示，包括驱动芯片1，和与驱动芯片1相连的检测模块2，驱动芯片1包括寄存器10和与寄存器10相连的处理器11；

寄存器10用于存储任一刹车阶段的预设刹车指令、预设刹车信号、预设停止刹车门限和预设检测次数；

检测模块2用于检测ERM马达的反向电动势值；

处理器11用于通过调用寄存器10中的上述参数，在进入任一刹车阶段之前，执行：

根据刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入刹车阶段，若是，进入刹车阶段，根据刹车阶段的预设刹车信号对ERM马达进行刹车，若否，根据下一刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入下一刹车阶段；

在进入任一刹车阶段之后，执行：

检测ERM马达的反向电动势值，并判断反向电动势值是否小于预设停止刹车门限；

若是，结束刹车；

若否，判断反向电动势值的检测次数是否等于预设检测次数，若是，根据下一刹车阶段的预设刹车指令判断是否进入下一刹车阶段。

本发明实施例中，通过预设刹车指令，可以使得刹车过程包括不同个数的刹车阶段，如预设第一个刹车阶段和第二个刹车阶段的刹车指令有效，使得整个刹车过程包括两个刹车阶段，通过预设刹车信号、预设停止刹车门限和预设检测次数等参数，可以使得不同刹车阶段的刹车方式和刹车效果不同，从而可以在不同的应用环境下进行不同方式的刹车，不仅可以实现快速有效刹车，而且可以使得刹车方式更加灵活多样。

本发明实施例中，ERM马达的整个驱动过程分为过驱动、正常驱动和自动刹车，在正常驱动过程结束时，即在ERM马达的驱动信号终止时，或者说在ERM马达驱动波形播放结束时，需根据刹车指令判断是否进行自动刹车。

基于此，寄存器10还用于存储驱动信号和开始刹车指令；处理器11通过调用寄存器10中的上述参数，用于执行：

在ERM马达的驱动信号终止时，判断是否接收到开始刹车指令；

若否，结束刹车。

本发明实施例中，如图3所示，任一刹车阶段的预设刹车信号包括至少两个刹车脉冲，同一刹车阶段的刹车脉冲的幅值相同；不同刹车阶段的刹车脉冲的幅值不同，且后一刹车阶段的刹车脉冲的幅值不大于前一刹车阶段的刹车脉冲的幅值。基于此，可以在第一个刹车阶段设置较大的幅值，实现快速刹车，在最后一个刹车阶段设置较小的幅值，实现微调刹车，在中间的刹车阶段幅值依次减小，以实现更好的刹车效果。

本发明实施例中，通过设置检测反向电动势值的时间间隔，在任意两个刹车脉冲之间的间隔时间内检测ERM马达的反向电动势值。也就是说，本发明实施例提供的检测模块2用于在任意两个刹车脉冲的时间间隔内检测ERM马达的反向电动势值。

本发明所提供的ERM马达的刹车控制系统，通过预设刹车指令，可以使得刹车过程包括不同个数的刹车阶段，通过预设刹车信号、预设停止刹车门限和预设检测次数等参数，可以使得不同刹车阶段的刹车方式和刹车效果不同，从而可以在不同的应用环境下进行不同方式的刹车，不仅可以实现快速有效刹车，而且可以使得刹车方式更加灵活多样。

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。

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发明。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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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

1.一种ERM马达的刹车方法，其特征在于，包括多个刹车阶段；

在进入任一刹车阶段之前，包括：

在进入任一刹车阶段之后，包括：

若是，结束刹车；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若否，结束刹车。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，任一刹车阶段的预设刹车信号包括至少两个刹车脉冲，同一刹车阶段的刹车脉冲的幅值相同。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，不同刹车阶段的刹车脉冲的幅值不同，且后一刹车阶段的刹车脉冲的幅值不大于前一刹车阶段的刹车脉冲的幅值。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，检测所述ERM马达的反向电动势值，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，不同刹车阶段的反向电动势值的预设检测次数不同。

7.一种ERM马达的刹车控制系统，其特征在于，包括驱动芯片，和与所述驱动芯片相连的检测模块，所述驱动芯片包括寄存器和与所述寄存器相连的处理器；

所述检测模块用于检测所述ERM马达的反向电动势值；

所述处理器用于在进入任一刹车阶段之前，执行：

在进入任一刹车阶段之后，执行：

若是，结束刹车；

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述寄存器还用于存储驱动信号和开始刹车指令；所述处理器用于执行：

若否，结束刹车。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，任一刹车阶段的预设刹车信号包括至少两个刹车脉冲，同一刹车阶段的刹车脉冲的幅值相同；不同刹车阶段的刹车脉冲的幅值不同，且后一刹车阶段的刹车脉冲的幅值不大于前一刹车阶段的刹车脉冲的幅值。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述检测模块用于在任意两个刹车脉冲的时间间隔内检测所述ERM马达的反向电动势值。