CN112529452A - 致动器性能的评价方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的致动器性能的评价方法、装置、电子设备及存储介质，包括获取根据致动器的基本参数绘制的频响曲线；根据预设的振动强度阈值在频响曲线的二维直角坐标系内绘制强度阈值线；将频响曲线和强度阈值线之间的区域确定为致动器的性能变化区域；在频响曲线的二维直角坐标系内进行与坐标轴对齐的均匀网格划分，其中，每个矩形网格单元对应预设的最小可觉差基本单元；获取致动器的性能变化区域内的最小可觉差基本单元统计结果；通过上述方式，从频率和强度两个维度构建最小可觉差基本单元，利用最小可觉差基本单元作为致动器性能的度量刻度，能够反应致动器可实现的触觉振动效果的数量，为不同电子产品匹配所需性能的致动器提供评价参考。
Description
【技术领域】
本发明涉及致动器技术领域，尤其涉及一种致动器性能的评价方法、装置、电子设备及存储介质。
【背景技术】
触觉是人们感知世界的一种重要信息传递的方式，不同于视觉和听觉，在一些较为抽象且不具备声音和画面条件的场景下，触觉能给用户带来准确的判断以及丰富的信息提示，因此具有重大的应用价值。随着手机行业、游戏行业、VR行业等市场在触觉领域的不断兴起，振动形式的触觉反馈在电子消费产品中得以广泛应用。实现丰富体验的振动反馈主要得益于致动器性能强弱，而目前现有技术中暂无有效的致动器性能评定方式，且致动器的种类繁多、性能参差不齐，无法根据所需性能为不同的电子产品(例如，高端手机、中端手机和低端手机)匹配对应的致动器。
因此，有必要提供一种致动器性能的评价方法。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种致动器性能的评价方法、装置、电子设备及存储介质，以解决现有技术中无法根据所需性能为不同电子产品匹配致动器的技术问题。
本发明的技术方案如下：提供一种致动器性能的评价方法，包括：
获取根据致动器的基本参数绘制的所述致动器的频响曲线，其中，所述频响曲线为人体感知强度随频率变化的曲线；
根据预设的振动强度阈值在所述频响曲线的二维直角坐标系内绘制强度阈值线；
将所述频响曲线和所述强度阈值线之间的区域确定为所述致动器的性能变化区域；
在所述频响曲线的二维直角坐标系内进行与坐标轴对齐的均匀网格划分，其中，每个矩形网格单元对应预设的最小可觉差基本单元；
获取所述致动器的性能变化区域内的最小可觉差基本单元统计结果。
优选地，所述最小可觉差基本单元统计结果包括位于所述性能变化区域内的最小可觉差基本单元的交点数量、位于所述性能变化区域内的最小可觉差基本单元的数量以及所述性能变化区域的面积与所述最小可觉差基本单元的面积之比中的一种。
优选地，所述最小可觉差基本单元的相邻两个边的长度分别对应预设的频率最小可觉差和预设的强度最小可觉差。
优选地，所述在所述频响曲线的直角坐标系内进行与坐标轴对齐的均匀网格划分之前，还包括：
获取所述致动器的基本振动频率和基本振动强度；
根据所述基本振动频率确定频率最小可觉差，根据所述基本振动强度确定强度最小可觉差。
优选地，所述获取所述致动器的基本振动频率和基本振动强度，包括：
根据所述频响曲线获取所述振动强度阈值对应的至少一个频率值，将数值最小的所述频率值作为所述基本振动频率，将所述振动强度阈值作为所述基本振动强度。
优选地，所述获取根据致动器的基本参数绘制的所述致动器的频响曲线之前，包括：
获取电压信号，根据所述电压信号激励所述致动器；
利用所述致动器的测试设备采集所述致动器的基本参数，其中，所述基本参数包括谐振频率、额定电压、电阻、位移及加速度中的至少一种。
本发明的另一技术方案如下：提供一种致动器性能的评价装置，包括：
频响曲线绘制模块，用于获取根据致动器的基本参数绘制的所述致动器的频响曲线，其中，所述频响曲线为人体感知强度随频率变化的曲线；
强度阈值绘制模块，用于根据预设的振动强度阈值在所述频响曲线的二维直角坐标系内绘制强度阈值线；
网格划分模块，用于在所述频响曲线的二维直角坐标系内进行与坐标轴对齐的均匀网格划分，其中，每个矩形网格单元对应预设的最小可觉差基本单元；
性能范围确定模块，用于将所述频响曲线和所述强度阈值线之间的区域确定为所述致动器的性能变化区域；
统计评价模块，用于获取所述致动器的性能变化区域内的最小可觉差基本单元统计结果。
优选地，所述最小可觉差基本单元统计结果包括位于所述性能变化区域内的最小可觉差基本单元的交点数量、位于所述性能变化区域内的最小可觉差基本单元的数量以及所述性能变化区域的面积与所述最小可觉差基本单元的面积之比中的一种。
本发明的另一技术方案如下：提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器、以及与所述处理器耦接的存储器，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令；所述处理器执行所述存储器存储的所述程序指令时实现上述的致动器性能的评价方法。
本发明的另一技术方案如下：提供一种存储介质，所述存储介质内存储有程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现上述的致动器性能的评价方法。
本发明的有益效果在于：本发明的致动器性能的评价方法、装置、电子设备及存储介质，包括获取根据致动器的基本参数绘制的所述致动器的频响曲线；根据预设的振动强度阈值在所述频响曲线的二维直角坐标系内绘制强度阈值线；将所述频响曲线和所述强度阈值线之间的区域确定为所述致动器的性能变化区域；在所述频响曲线的二维直角坐标系内进行与坐标轴对齐的均匀网格划分，其中，每个矩形网格单元对应预设的最小可觉差基本单元；获取所述致动器的性能变化区域内的最小可觉差基本单元统计结果；通过上述方式，从频率和强度两个维度构建最小可觉差基本单元，利用最小可觉差基本单元作为致动器性能的度量刻度，能够反应致动器可实现的触觉振动效果的数量，为不同电子产品匹配所需性能的致动器提供评价参考。
【附图说明】
图1为本发明第一实施例的致动器性能的评价方法的流程图；
图2为本发明第一实施例的致动器性能的评价方法的原理示意图；
图3为本发明第二实施例的致动器性能的评价方法的结构示意图；
图4为本发明第三实施例的电子设备的结构示意图；
图5为本发明第四实施例的存储介质的结构示意图。
【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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
图1是本发明第一实施例的致动器性能的评价方法的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示，该致动器性能的评价方法包括步骤：
S101，获取根据致动器的基本参数绘制的所述致动器的频响曲线，其中，所述频响曲线为人体感知强度随频率变化的曲线。
其中，致动器的基本参数无法直接获取，需要运行测试设备，对待评定的致动器进行测试，以采集基本参数，测试设备将致动器的基本参数采集后进行存储。具体地，首先，获取电压信号，根据所述电压信号激励所述致动器；然后，利用所述致动器的测试设备采集所述致动器的基本参数，其中，所述基本参数包括谐振频率、额定电压、电阻、位移及加速度中的至少一种。其中，电压信号为致动器的激励信号。
其中，人体感知强度即为振动强度，根据采集的基本参数计算不同频率下致动器的振动强度，以频率为横坐标，以强度为纵坐标绘制频响曲线，频响曲线用于表征人体感知强度随频率的变化，频响曲线请参阅图2所示。
S102，根据预设的振动强度阈值在所述频响曲线的二维直角坐标系内绘制强度阈值线。
其中，振动强度阈值可以根据待应用该致动器的电子产品的实际性能需求确定，例如，该电子产品要求最小的振动强度必须达到第一强度，可以确定振动强度阈值为第一强度。根据振动强度阈值绘制的强度阈值线为与频率坐标轴平行的一条直线，请参阅图2所示。
S103，将所述频响曲线和所述强度阈值线之间的区域确定为所述致动器的性能变化区域。
其中，频响曲线与强度阈值线之间的区域用于表征致动器的性能范围。
S104，在所述频响曲线的二维直角坐标系内进行与坐标轴对齐的均匀网格划分，其中，每个矩形网格单元对应预设的最小可觉差基本单元。
其中，在频响曲线的二维直角坐标系内分别用平行于频率坐标轴的水平网格线和平行于强度坐标轴的竖直网格线进行均匀网格划分，得到的每个矩形网格单元的长度和宽度均相同，请参阅图2所示，矩形网格单元对应预设的最小可觉差基本单元，其中，最小可觉差(just-noticeable difference，JND)代表人类或者是动物，对于某一特定的感官刺激所能察觉的最小改变，具体到本实施例中，致动器的振动作为触觉感受的刺激，当致动器的振动强度改变时，连续的振动强度之间的差值必须超过阈值才能被感知，该阈值即为最小可觉差，并且，对于许多感受维度，该阈值随着原始刺激的增加而增加。在本实施例中，对于振动刺激，包括强度维度和频度维度的两个触觉感受。
在一个可选的实施方式中，该最小可觉差基本单元(JND基本单元)包括两个维度，频率维度和强度维度，所述最小可觉差基本单元的相邻两个边的长度分别对应预设的频率最小可觉差和预设的强度最小可觉差。
上述的频率最小可觉差和强度最小可觉差可以根据实际需求确定，不同的致动器相同或不同。例如，可以通过以下方式确定：获取所述致动器的基本振动频率和基本振动强度；根据所述基本振动频率确定频率最小可觉差，根据所述基本振动强度确定强度最小可觉差。上述的最小可觉差可以通过测试的方式采集不同振动强度下对应的强度最小可觉差以及不同振动频率下对应的频率最小可觉差，将强度最小可觉差随振动强度变化的各个点值进行线性拟合得到强度最小可觉差与振动强度的第一比值，将频率最小可觉差随振动频率变化的各个点值进行线性拟合得到频率最小可觉差与振动频率的第二比值，根据第一比值和基本振动强度计算最小可觉差基本单元的竖直边的长度，根据第二比值和基本振动频率计算最小可觉差基本单元的水平边的长度。进一步地，根据所述频响曲线获取所述振动强度阈值对应的至少一个频率值，将数值最小的所述频率值作为所述基本振动频率，将所述振动强度阈值作为所述基本振动强度。
S105，获取所述致动器的性能变化区域内的最小可觉差基本单元统计结果。
其中，所述最小可觉差基本单元统计结果包括位于所述性能变化区域内的最小可觉差基本单元的交点数量、位于所述性能变化区域内的最小可觉差基本单元的数量以及所述性能变化区域的面积与所述最小可觉差基本单元的面积之比中的一种。
请参阅图2所示，最小可觉差基本单元的交点为竖直网格线和水平网格线的交点，性能变化区域内的交点数量越多，能变化区域内的最小可觉差基本单元的数量越多，性能变化区域的面积与最小可觉差基本单元的面积之比越大，说明该致动器性能变化区域所覆盖的性能变化范围越广，可实现的振动效果种类越多。
图3是本发明第二实施例的致动器性能的评价装置的结构示意图。如图3所示，致动器性能的评价装置30包括频响曲线绘制模块31、强度阈值绘制模块32、网格划分模块33、性能范围确定模块34以及统计评价模块35，其中，频响曲线绘制模块31，用于获取根据致动器的基本参数绘制的所述致动器的频响曲线，其中，所述频响曲线为人体感知强度随频率变化的曲线；强度阈值绘制模块32，用于根据预设的振动强度阈值在所述频响曲线的二维直角坐标系内绘制强度阈值线；网格划分模块33，用于在所述频响曲线的二维直角坐标系内进行与坐标轴对齐的均匀网格划分，其中，每个矩形网格单元对应预设的最小可觉差基本单元；性能范围确定模块34，用于将所述频响曲线和所述强度阈值线之间的区域确定为所述致动器的性能变化区域；统计评价模块35，用于获取所述致动器的性能变化区域内的最小可觉差基本单元统计结果。
进一步地，所述最小可觉差基本单元统计结果包括位于所述性能变化区域内的最小可觉差基本单元的交点数量、位于所述性能变化区域内的最小可觉差基本单元的数量以及所述性能变化区域的面积与所述最小可觉差基本单元的面积之比中的一种。
图4是本发明第四实施例的电子设备的结构示意图。如图4所示，该电子设备40包括处理器41及和处理器41耦接的存储器42。
存储器42存储有用于实现上述任一实施例的所述致动器性能的评价方法的程序指令。
处理器41用于执行存储器42存储的程序指令以进行致动器性能的评价。
其中，处理器41还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器41可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器41还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
参阅图5，图5为本发明第五实施例的存储介质的结构示意图。本发明实施例的存储介质存储有能够实现上述所有方法的程序指令51，所述存储介质可以是非易失性，也可以是易失性。其中，该程序指令51可以以软件产品的形式存储在上述存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。以上仅为本发明的实施方式，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他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种致动器性能的评价方法，其特征在于，包括：
获取根据致动器的基本参数绘制的所述致动器的频响曲线，其中，所述频响曲线为人体感知强度随频率变化的曲线；
根据预设的振动强度阈值在所述频响曲线的二维直角坐标系内绘制强度阈值线；
将所述频响曲线和所述强度阈值线之间的区域确定为所述致动器的性能变化区域；
在所述频响曲线的二维直角坐标系内进行与坐标轴对齐的均匀网格划分，其中，每个矩形网格单元对应预设的最小可觉差基本单元；
获取所述致动器的性能变化区域内的最小可觉差基本单元统计结果。
2.根据权利要求1所述的致动器性能的评价方法，其特征在于，所述最小可觉差基本单元统计结果包括位于所述性能变化区域内的最小可觉差基本单元的交点数量、位于所述性能变化区域内的最小可觉差基本单元的数量以及所述性能变化区域的面积与所述最小可觉差基本单元的面积之比中的一种。
3.根据权利要求1所述的致动器性能的评价方法，其特征在于，所述最小可觉差基本单元的相邻两个边的长度分别对应预设的频率最小可觉差和预设的强度最小可觉差。
4.根据权利要求3所述的致动器性能的评价方法，其特征在于，所述在所述频响曲线的直角坐标系内进行与坐标轴对齐的均匀网格划分之前，还包括：
获取所述致动器的基本振动频率和基本振动强度；
根据所述基本振动频率确定频率最小可觉差，根据所述基本振动强度确定强度最小可觉差。
5.根据权利要求4所述的致动器性能的评价方法，其特征在于，所述获取所述致动器的基本振动频率和基本振动强度，包括：
根据所述频响曲线获取所述振动强度阈值对应的至少一个频率值，将数值最小的所述频率值作为所述基本振动频率，将所述振动强度阈值作为所述基本振动强度。
6.根据权利要求1所述的致动器性能的评价方法，其特征在于，所述获取根据致动器的基本参数绘制的所述致动器的频响曲线之前，包括：
获取电压信号，根据所述电压信号激励所述致动器；
利用所述致动器的测试设备采集所述致动器的基本参数，其中，所述基本参数包括谐振频率、额定电压、电阻、位移及加速度中的至少一种。
7.一种致动器性能的评价装置，其特征在于，包括：
频响曲线绘制模块，用于获取根据致动器的基本参数绘制的所述致动器的频响曲线，其中，所述频响曲线为人体感知强度随频率变化的曲线；
强度阈值绘制模块，用于根据预设的振动强度阈值在所述频响曲线的二维直角坐标系内绘制强度阈值线；
网格划分模块，用于在所述频响曲线的二维直角坐标系内进行与坐标轴对齐的均匀网格划分，其中，每个矩形网格单元对应预设的最小可觉差基本单元；
性能范围确定模块，用于将所述频响曲线和所述强度阈值线之间的区域确定为所述致动器的性能变化区域；
统计评价模块，用于获取所述致动器的性能变化区域内的最小可觉差基本单元统计结果。
8.根据权利要求1所述的致动器性能的评价装置，其特征在于，所述最小可觉差基本单元统计结果包括位于所述性能变化区域内的最小可觉差基本单元的交点数量、位于所述性能变化区域内的最小可觉差基本单元的数量以及所述性能变化区域的面积与所述最小可觉差基本单元的面积之比中的一种。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器、以及与所述处理器耦接的存储器，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令；所述处理器执行所述存储器存储的所述程序指令时实现权利要求1至权利要求6任一项所述的致动器性能的评价方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质内存储有程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现权利要求1至权利要求6任一项所述的致动器性能的评价方法。
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