CN116341171A - 一种马达工装振动的评估方法及系统 - Google Patents
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Abstract
公开了一种马达工装振动的评估方法及系统,所述马达工装在选定的评估位置处安装有振动传感器,根据一实施例,一种马达工装振动的评估方法可包括:采用第一驱动信号以第一驱动电压驱动马达进行振动;获取所述振动传感器的第一传感器响应数据和马达在所述第一驱动信号下的第一马达响应数据;以及基于所述第一传感器响应数据和第一马达响应数据,确定马达工装振动的评估参数,其中,基于所述评估参数能够确定马达工装响应于第二驱动信号和第二驱动电压的振动水平。本发明能够准确地对线性马达工装的振动水平进行评估,从而可便于对马达进行控制以获得与预期效果相一致的触觉效果。
Description
技术领域
本申请涉及一种电子设备技术领域,特别涉及一种马达工装振动的评估方法及系统。
背景技术
随着智能手机、可穿戴设备等各类电子设备的发展普及,人们对触觉体验的要求也日益丰富。目前,触觉反馈技术一般是通过马达振动来实现的,线性马达主要包括弹簧、带有磁性的质量块和线圈等部件,弹簧将质量块悬浮在马达内部。质量块可以在施加的变化的磁场中进行上下移动,这种振动被人们感知从而产生触觉效果。
现有技术中,一般是以马达的振动位移等作为对振动强度的感知指标,然而,实际使用中用户所感知的是马达带动工装的振动,其与马达自身的振动水平并不当然一致,因此以马达的振动水平作为触觉指标可能会导致用户的实际感知效果与预期效果存在偏差。
因此,有必要提供一种准确的获取马达振动效果的评估方法。
发明内容
为了解决现有技术中出现的上述技术问题,提出了本申请。本申请的实施例提供了一种马达工装振动的评估方法及评估系统,其可准确地对线性马达工装的振动水平进行评估,从而可便于对马达进行控制以获得与预期效果相一致的触觉效果。
根据本申请的一个方面,提供了一种马达工装振动的评估方法,所述马达工装在选定的评估位置处安装有振动传感器,所述评估方法包括:采用第一驱动信号以第一驱动电压驱动马达进行振动;获取所述振动传感器的第一传感器响应数据和马达在所述第一驱动信号下的第一马达响应数据;以及基于所述第一传感器响应数据和第一马达响应数据,确定马达工装振动的评估参数,其中,基于所述评估参数能够确定马达工装响应于第二驱动信号和第二驱动电压的振动水平。
在一些实施例中,所述评估位置和所述马达的安装位置不同。
在一些实施例中,评估方法还可包括:选择预定频率,并为所述频率生成固定周期的驱动波形以生成所述第一驱动信号。
在一些实施例中,所述第一传感器响应数据和所述第一马达响应数据分别包括工装加速度和马达加速度。
在一些实施例中,获取马达在所述第一驱动信号下的第一马达响应数据包括:确定马达参数,所述参数至少包括马达质量、马达电阻、和马达谐振角频率;基于马达运动模型,计算出马达在所述驱动信号下的响应数据,其中,所述马达运动模型与所述马达参数相关联。
在一些实施例中,确定马达参数包括:采用预生成的驱动信号驱动马达进行振动,所述驱动信号与两个以上的频率相关联;获取马达在所述驱动信号下的响应数据,所述响应数据与两个以上的频率相关联;以及根据所述响应数据确定出马达的参数。
在一些实施例中,基于所述第一传感器响应数据和第一马达响应数据,确定马达工装振动的评估参数包括:计算所述第一马达响应数据和所述第一传感器响应数据的比值;根据所述比值和马达质量,计算所述评估位置处的等效质量作为所述评估参数,其中,所述等效质量与所述比值和马达质量正相关。
在一些实施例中,确定马达工装响应于第二驱动信号和第二驱动电压的振动水平包括:确定马达响应于第二驱动信号和第二驱动电压的第二马达响应数据;基于所述等效质量和所述第二马达响应数据,确定马达工装响应于第二驱动信号和第二驱动电压的振动水平,其中,所述振动水平与所述等效质量负相关,与所述第二马达响应数据正相关。
本申请的另一方面提供了一种马达工装振动的评估系统,包括:振动传感器,其安装在马达工装上选定的评估位置处;驱动装置,其用于采用第一驱动信号以第一驱动电压驱动马达进行振动;数据交换装置,其用于获取所述振动传感器的第一传感器响应数据和马达在所述第一驱动信号下的第一马达响应数据;以及评估装置,其用于基于所述第一传感器响应数据和第一马达响应数据,确定马达工装振动的评估参数,其中,基于所述评估参数能够确定马达工装响应于第二驱动信号和第二驱动电压的振动水平。
本申请的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时使得所述处理器执行上述评估方法中的各步骤。
本申请的另一方面还提供了一种电子设备,所述电子设备上安装有马达,其特征在于,所述电子设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的指令,其中,所述存储器上存储有上述评估方法获得的与所述评估位置相关联的评估参数,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:确定马达响应于第二驱动信号和第二驱动电压的第二马达响应数据;以及基于所述评估参数和所述第二马达响应数据,确定电子设备在所述评估位置处响应于第二驱动信号和第二驱动电压的振动水平,其中,所述振动水平与所述评估参数负相关,与所述第二马达响应数据正相关。
与现有技术相比,采用本申请实施例的马达工装振动评估方法及评估系统,在评估过程中通过工装振动水平和振动源振动水平的比较来获得评估参数,从而可用于在实际应用中确定对线性马达工装的振动水平,便于对马达进行控制以获得与预期效果相一致的触觉效果。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述,本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请实施例一起用于解释本申请,并不构成对本申请的限制。在附图中,相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1示出根据本申请一实施例提供的马达工装振动的评估位置的示意图;
图2示出根据本申请一实施例提供的马达工装振动的评估方法的流程图;
图3示出根据本申请一实施例提供的确定马达工装振动的评估参数的流程示意图;
图4示出根据本申请一实施例提供的确定马达工装响应于第二驱动信号和第二驱动电压的振动水平的流程示意图;
图5示出根据本申请一实施例提供的计算马达响应数据的方法流程示意图;
图6示出根据本申请一实施例提供的计算马达参数的流程示意图;
图7示出根据本申请一实施例提供的马达工装振动的评估系统的结构框图;
图8示出根据本申请一实施例提供的电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面,将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是本申请的全部实施例。同时,实施本申请实施例的任一示例并不一定需要同时实现以上的所有优点。应理解,本申请不应被限制到这些示例实施例的特定细节。而是,可以在没有这些特定细节或者采用其他替代方式的情况下,实施本申请的实施例,而不会偏离权利要求定义的本申请的思想和原理。
图1示出根据本申请一实施例提供的马达工装振动的评估位置的示意图,其中工装示出为手机工装,但本申请不限于此,其也适用于PDA、游戏机等其他电子设备。线性马达可与工装刚性连接,例如马达固定贴装在工装的预设位置上,从而马达的振动将带动工装反向振动。
为了实现本申请的评估方法,可先在马达工装上选定评估位置,并在该位置处安装振动传感器。该选定的评估位置通常为用户希望获得触觉感知的位置,例如手机触摸屏经常操作的区域,即评估位置与马达安装位置可能不同。如图1所示,可将手机屏幕划分为12个区域,每个区域对应于一个评估位置,例如在需要对位置4处的区域进行振动评估,则可将振动传感器安装在该位置。在需要对多个位置进行评估时,可在该多个选定位置处分别安装振动传感器来执行下面描述的评估方法,从而针对每个位置确定出相应的评估参数,例如在需要对位置4、6、7、9、11等区域进行振动评估时,则可将5个振动传感器安装在相应的位置处。可以理解,图1只是示出了特定的评估位置划分方式,本申请并不对评估位置的个数、划分方式和加速度测量方向等进行限定。
图2示出了本申请一实施例提供的马达工装振动的评估方法的流程图,如图2所示,该方法100可开始于步骤S110,采用第一驱动信号以第一驱动电压驱动马达进行振动。
例如,可在上位机端生成驱动波形的数字信号,该数字信号经过数模转换和功率放大后形成模拟驱动信号而加载到线性马达的两端,施加的驱动电压可预先设定,例如为额定电压。在驱动信号下马达将带动工装一起振动。
在一实施例中,可选择预定频率,并为所述频率生成固定周期的驱动波形以生成所述第一驱动信号。例如,驱动信号的频率可等于或接近马达的谐振频率f0,从而使得马达产生较高的振动水平。具体地,驱动信号的频率范围可为100-200Hz之间,驱动信号的波形可采用正弦波、方波、圆角方波等,响应于评估使能信号,可选择波形类型并生成具有预定频率的波形,该波形可具有若干周期,例如20-30个周期。
步骤120中,获取所述振动传感器的第一传感器响应数据和马达在所述第一驱动信号下的第一马达响应数据。
例如,可通过设置于马达两端或工装上的传感器采集马达在振动过程中产生的电信号、振动水平等响应数据。
在一实施例中,安装于工装上的振动传感器可为紧贴工装的三轴加速度计等传感器,即第一传感器响应数据为评估位置处测量的工装加速度。
在一实施例中,第一马达响应数据也为马达加速度等振动数据,例如通过在振动源处安装加速度计来检测该位置的振动加速度。由于评估位置和马达的安装位置不同,因此第一传感器响应数据与第一马达响应数据也不相同。替代地,第一马达响应数据可基于马达运动模型而计算获得,具体地,可在获得马达参数的情况下通过如下公式(1)计算得到:
其中,ams(ω1)为在第一驱动信号下的马达振动加速度,Bl为马达电磁力系数,Re为马达电阻,Mms为马达质量,ω0为谐振角频率,Qts为马达系统Q因子,这些参数为马达固有参数,其可通过建模仿真而获得,这将在下面进行具体描述;Vvc1为施加的第一驱动电压,ω1为角频率,其可通过第一驱动信号的频率f1计算获得:ω1=2πf1。
虽然步骤110和120进行了分开描述,但可以理解的是,驱动马达进行振动和采集振动传感器的响应数据可同步进行,即可以在马达振动的过程中同时采集第一传感器响应数据和第一马达响应数据。
步骤130,基于所述第一传感器响应数据和第一马达响应数据,确定马达工装振动的评估参数,其中,基于所述评估参数能够确定马达工装响应于第二驱动信号和第二驱动电压的振动水平。
例如,该评估参数可用于表示振动源马达引起的振动对于实际感知的工装振动的影响程度,其具体可与第一传感器响应数据和第一马达响应数据的比值相关联。
在一实施例中,由于马达和工装是刚性连接,可以根据牛顿第三定律来确定得到评估位置处的等效质量。图3示出了根据本申请一实施例提供的确定马达工装振动的评估参数的流程示意图,如图3所示,确定马达工装振动的评估参数的方法可包括如下步骤:
步骤S131中,计算所述第一马达响应数据和所述第一传感器响应数据的比值。
该比值ra可表示为马达引起的振动对于实际感知的工装振动的影响程度,其可表示为:
步骤S132中,根据所述比值和马达质量,计算所述评估位置处的等效质量作为所述评估参数,其中,所述等效质量与所述比值和马达质量正相关。
例如,可通过如下计算确定出评估位置处的等效质量:
Mtool=Mms*ra,其中,Mtool为评估位置处的工装等效质量,Mms为马达质量,即等效质量与前述比值和振动源质量正相关。
在确定得到该评估参数后,可将其设置为手机等工装的固有工作参数,即在实际应用中,不借助于加速度计等传感器而可直接计算获得响应于任何驱动信号在评估位置处所感受的振动强度。例如,图4示出了确定马达工装响应于第二驱动信号和第二驱动电压的振动水平的流程示意图,如图4所示,确定工装在评估位置处的振动水平可包括如下步骤:
步骤210中,确定马达响应于第二驱动信号和第二驱动电压的第二马达响应数据。
例如,为了使手机等电子设备输出触觉效果,可对马达发送第二驱动信号和对马达施加第二驱动电压从而驱动马达进行振动。第二马达响应数据可为振动加速度,其可通过设置在马达附近的加速度计等传感器检测获得,或者与第一马达响应数据类似,在获得马达参数的情况下通过如下公式(2)计算得到第二马达响应数据:
其中,ams(ω2)为在第二驱动信号下的马达振动加速度,Bl为马达电磁力系数,Re为马达电阻,Mms为马达质量,ω0为谐振角频率,Qts为马达系统Q因子,这些参数为马达固有参数,其可通过建模仿真而获得,这将在下面进行具体描述;Vvc2为施加的第二驱动电压,ω2为角频率,其可通过第二驱动信号的频率f2计算获得:ω2=2πf2。
步骤220中,基于所述等效质量和所述第二马达响应数据,确定马达工装响应于第二驱动信号和第二驱动电压的振动水平,其中,所述振动水平与所述等效质量负相关,与所述第二马达响应数据正相关。
具体地,马达工装的振动水平可为在评估位置处的工装加速度,其可通过以下公式计算得到:
其中,atool(ω2)为马达工装响应于第二驱动信号在评估位置处的加速度,Mms为马达质量,ams(ω2)为在第二驱动信号下的马达振动加速度,Mtool为前面计算获得的工装等效质量。通过这种本实施例的计算方式,不需要在工装上另外设置振动传感器即可获得其振动水平,并可基于该振动水平评估触觉效果是否符合预期,从而提升了操作便捷性。
图5示出了本申请一实施例提供的计算马达响应数据的方法流程示意图,如图5所示,获取马达在第一驱动信号和/或第二驱动信号下的马达响应数据可包括如下步骤:
步骤310,确定马达参数,所述参数至少包括马达质量、马达电阻、、和马达谐振角频率。
在一实施例中,可基于马达对于预设驱动信号的响应数据来确定出马达的部分参数,例如基于振动加速度的最大测量值所对应的频率点确定出马达的谐振频率,同时可基于对电压、电流的马达计算模型确定出马达电阻、电感等参数。
在一实施例中,可基于马达在具有多个频率点的驱动信号下的电压、电流响应数据获得马达的频率阻抗曲线,再基于马达建模公式直接计算获得马达参数,这将在后面进行具体描述。
步骤320,基于马达运动模型,计算出马达在所述驱动信号下的响应数据,所述马达运动模型与所述马达参数相关联。
在获知马达参数的情况下,可以通过前面描述的马达运动模型(公式1、公式2)计算获得马达针对任意驱动波形的响应数据,此处不再赘述。
图6示出根据本申请一实施例提供的计算马达参数的流程示意图。如图6所示,计算马达参数可通过如下步骤实现:
步骤410,采用预生成的驱动信号驱动马达进行振动,所述驱动信号与两个以上的频率相关联。
例如,可在上位机端生成数字信号,该数字信号经过数模转换和功率放大后形成驱动的模拟信号而加载到线性马达的两端,施加的电压可预先设定。在驱动信号下马达将带动工装一起振动。
在本实施例中,驱动信号与两个以上的频率相关联,即对马达进行驱动的驱动波形具有多个频率点,例如,可具有10个以上或更多的频率点,从而可为后续获取马达参数提供基础。驱动信号的频率范围可为20-6000Hz之间,驱动信号的波形可采用正弦波、方波、圆角方波等,例如响应于建模使能信号,可选择波形类型并生成具有多个预定频率点的波形或波形组,对马达进行单次驱动或多次驱动。具体地,上位机可将波形数据传送至微控制器等数据交换设备,该数据交换设备可缓存部分或完整的波形数据,再发送至数模转换设备进行数模转化并进行信号放大处理,然后将放大后的驱动波形提供到线性马达,以驱动马达进行振动。
具体地,在一实施例中,可在预定频率范围内选取两个以上的频率点,并为每个频率生成固定周期的驱动波形。例如,预定频率范围可为20-6000Hz,在该范围内选取n个频率点,n可为10以上的整数,并生成具有相应频率的驱动波形,即生成n个驱动波形,每个驱动波形可持续若干周期,例如3-5个周期。可将该n个驱动波形发送至马达驱动电路,驱动电路对马达进行n次驱动。
在另一实施例中,可在预定频率范围内选择起始频率和结束频率,以预设频率步长生成具有两个以上的频率的连续驱动波形。例如,预定频率范围可为20-6000Hz,即可选择20Hz为起始频率,以6000Hz为结束频率,并设置预设频率步长,该步长例如可为1-20Hz,从而可确定一组频率值。然后,为该组频率值中的每个频率点生成若干周期的波形,并将所有频率点的波形在时序上首尾连接,以生成具有多个频率点的连续驱动波形。可见,本实施例中制作驱动波形只生成一个驱动波形。可将该驱动波形发送至马达驱动电路,驱动电路对马达进行单次驱动。
步骤420,获取马达在所述驱动信号下的响应数据。
例如,可通过设置于马达两端或工装上的传感器采集马达在振动过程中产生的电信号、振动水平等响应数据,并针对各频率点的驱动信号都采集相应的响应数据,在驱动信号存在两个以上频率点的情况下,所采集的响应数据也将与所述两个以上的频率相关联。
在一实施例中,响应数据包括电压数据和电流数据,例如,可在马达两端设置电压/电流传感器从而可监测跨马达的电压、以及流经马达线圈的电流。
在一实施例中,响应数据还可包括马达的加速度等振动数据,线性马达的振动会带动工装进行反向振动,因此可通过在马达位置附近紧贴工装的三轴加速度计等传感器测量获得马达的振动加速度。
虽然以上针对步骤410和420进行了分开描述,但可以理解的是,驱动马达进行振动和采集振动的响应数据可同步进行,即可以在马达振动的过程中同时采集对应频率点的驱动波形的响应数据。对于采集到的电压、电流、加速度等数据,可将其传输至上位机进行平滑处理等来获取响应数据,以进行后续的马达参数的计算。另外,由于步骤410和420也涉及驱动马达振动和采集响应数据,因此,计算马达参数的方法可以在本申请的评估方法之前进行,也可以同步进行部分步骤。
步骤430,根据所述响应数据确定出马达的参数。
在一实施例中,如图6所示,可通过如下步骤来确定马达的参数:
步骤431,根据所述响应数据计算出马达在各个频率点上的阻抗值。
在一实施例中,在利用n个驱动波形依次驱动马达振动时,可针对第k(1-n)个波形数据,上位机可基于马达在该驱动波形下振动而采集的电压和电流数据计算出第k个频率点上的阻抗值,例如其中/>分别为电压和电流数据。并且,在获取到所有n个频率点中的各个频率点上对应的阻抗值,将计算的阻抗值和对应的频率值相关联,可以获得马达在设定频率范围内的频率阻抗曲线。
在另一实施例中,在利用单个连续驱动波形驱动马达振动时,上位机可基于马达在该驱动波形下振动而采集的电压和电流数据计算出各个频率点上的阻抗值,例如其中/>分别为电压和电流数据。并且,在驱动马达进行振动的驱动波形播放完毕后,可以计算获得阻抗值在时域上的连续曲线,再通过DFT等运算而获得马达在设定频率范围内的频率阻抗曲线。
步骤432,基于获得的频率阻抗曲线,利用马达模型计算出马达的参数。
在一实施例中,可利用获得的频率阻抗曲线进行数值拟合来计算马达模型参数,建模参数例如可包括:马达电阻Re、角频率ω、马达电感Le、马达电磁力系数Bl、阻尼系数Rms、马达质量Mms、马达力瞬Cms,马达模型可具有如下表达:
其中,上式中Zvc为阻抗,角频率ω=2πf,f为驱动波形的频率。
上述模型中的马达质量Mms可以为马达的整体质量,其可以通过称重而获得,从而可减少拟合计算量。替代地,马达质量Mms也可以为马达振子质量,其可通过上述模型拟合计算获得。
另外,还可基于以下公式计算出马达的Q因子和弹性劲度系数K:
其中,Qes、Qms分别表示马达的电路品质因子和机械品质因子,基于Qes、Qms可以通过下式计算得到马达系统Q因子Qts:
可以看出,本实施例基于测量的频率阻抗曲线能够直接计算获得包括马达电磁力系数Bl、谐振角频率ω0、马达质量Mms、马达电阻Re、马达电感Le、系统Q因子Qts等在内的马达参数,根据获得的马达参数便可以基于前面描述的公式(1)、(2)来直接计算得到马达在任意驱动波形信号下的加速度,进而基于公式(3)可得到工装针对该任意驱动波形的加速度评估值,即本实施例中不需要针对马达而另外设置加速度计传感器,因此简化了马达参数的测量装置和工装加速度的评估流程。
本发明实施例还提供了一种马达工装振动的评估系统。如图7所示,根据本申请实施例的马达工装振动的评估系统500可以包括:振动传感器510,其安装在马达工装上选定的评估位置处;驱动装置520,其用于采用第一驱动信号以第一驱动电压驱动马达进行振动,所述马达在所述第一驱动信号下产生第一马达响应数据;数据交换装置530,其用于获取所述振动传感器的第一传感器响应数据;以及评估装置540,其用于基于所述第一马达响应数据和所述第一传感器响应数据,确定马达工装振动的评估参数,其中,基于所述评估参数能够确定马达工装响应于第二驱动信号和第二驱动电压的振动水平。
在一实施例中,在通过传感器测量得到第一马达响应数据时,数据交换装置530可配置为获取马达在所述第一驱动信号下产生的第一马达响应数据。替代的,在通过马达模型计算获得第一马达响应数据时,评估系统500还可包括马达响应数据计算装置550,其用于基于马达参数和驱动信号、驱动电压计算出所述第一马达响应数据。
在一实施例中,振动传感器510可为加速度计等传感器。驱动装置520可至少包括数模转换器和功率放大器,以用于将接收的数字驱动信号转换为模拟信号并进行放大。数据交换设备530可为具有数字信号存储和处理能力的微控制器,其支持多通道的数据输入以将传感器采集的电压、电流、加速度等数据信号传送至评估装置540。评估装置540可集成于上位机中,例如具有数据处理能力的处理器。虽然未示出,上位机还可包括数模转换、仿真展示工具等其它功能模块。此外,各装置可包括USB接口以用于传输和接收数据。
在一个示例中,所述评估位置和所述马达的安装位置不同。
在一个示例中,评估系统500还可包括波形生成装置,其配置为选择预定频率,并为所述频率生成固定周期的驱动波形以生成所述第一驱动信号。虽然未示出,该波形生成装置例如可集成于上位机中。
在一个示例中,所述第一传感器响应数据和所述第一马达响应数据包括加速度。
在一个示例中,马达响应数据计算装置550可配置为采用如下方式获取马达在所述第一驱动信号下的第一马达响应数据:确定马达参数,所述参数至少包括马达质量、马达电阻、和马达谐振角频率;基于马达运动模型,计算出马达在所述驱动信号下的响应数据,所述马达运动模型与所述马达参数相关联。
在一个示例中,评估系统500还可包括马达参数计算装置560,其可配置为采用如下方式确定马达参数:采用预生成的驱动信号驱动马达进行振动,所述驱动信号与两个以上的频率相关联;获取马达在所述驱动信号下的响应数据;以及根据所述响应数据确定出马达的参数。
在一个示例中,评估装置540可配置为采用如下方式确定马达工装振动的评估参数:计算所述第一马达响应数据和所述第一传感器响应数据的比值;根据所述比值和马达质量,计算所述评估位置处的等效质量作为所述评估参数,其中,所述等效质量与所述比值和马达质量正相关。
上述评估系统500中的各个单元和模块的具体功能和操作已经在上面参考图1-6描述的评估方法中详细介绍,因此这里仅简要介绍,并省略不必要的重复描述。
本文还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有马达工装的评估程序,所述马达工装的评估程序被处理器运行时执行如上所述的马达工装振动的评估方法的步骤,具体实现可参考图1-6描述的评估方法,在此不再赘述。
本文的实施例还可以是电子设备,该电子设备上安装有马达,所述电子设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的指令,其中,所述存储器上存储有前述评估方法获得的与所述评估位置相关联的评估参数,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行以下操作:确定马达响应于第二驱动信号和第二驱动电压的第二马达响应数据;以及基于所述评估参数和所述第二马达响应数据,确定电子设备在所述评估位置处响应于第二驱动信号和第二驱动电压的振动水平,其中,所述振动水平与所述评估参数负相关,与所述第二马达响应数据正相关。
图8图示了根据本申请一实施例的电子设备的框图。如图8所示,电子设备600包括处理器610和存储器620。
处理器610可以是中央处理单元(CPU)、微处理器或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理芯片,并且可以控制电子设备600中的其他组件以执行期望的功能。
存储器620可以是电子设备的内部存储单元,例如手机的内存或闪存卡等。存储器620上可存储有评估参数等各类数据,并且可以包括一个或多个计算机程序产品,所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质,例如易失性存储器和/或非易失性存储器。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令,处理器610可以运行所述程序指令,以实现上文所述的确定电子设备在指定的评估位置处的振动水平以及/或者其他期望的功能。
在一个示例中,电子设备600还可以包括:输入装置630和输出装置640,这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。例如,该输入装置630可以是摄像头、天线或麦克风设备。此外,该输入设备630还可以包括例如键盘、鼠标等等。该输出装置640可以向外部输出各种信息。该输出设备640可以包括例如显示器、扬声器、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然,为了简化,图8中仅示出了该电子设备600中与本申请有关的组件中的一些,省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外,根据具体应用情况,电子设备600还可以包括任何其他适当的组件。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理,但是,需要指出的是,在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外,此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例,但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
Claims (11)
1.一种马达工装振动的评估方法,所述马达工装在选定的评估位置处安装有振动传感器,其特征在于,所述评估方法包括:
采用第一驱动信号以第一驱动电压驱动马达进行振动;
获取所述振动传感器的第一传感器响应数据和马达在所述第一驱动信号下的第一马达响应数据;以及
基于所述第一传感器响应数据和第一马达响应数据,确定马达工装振动的评估参数,其中,基于所述评估参数能够确定马达工装响应于第二驱动信号和第二驱动电压的振动水平。
2.根据权利要求1所述的评估方法,其中,所述评估位置和所述马达的安装位置不同。
3.根据权利要求1所述的评估方法,还包括:
选择预定频率,并为所述频率生成固定周期的驱动波形以生成所述第一驱动信号。
4.根据权利要求1所述的评估方法,其中,所述第一传感器响应数据和所述第一马达响应数据分别包括工装加速度和马达加速度。
5.根据权利要求1或4所述的评估方法,其中,获取马达在所述第一驱动信号下的第一马达响应数据包括:
确定马达参数,所述参数至少包括马达质量、马达电阻、和马达谐振角频率;
基于马达运动模型,计算出马达在所述驱动信号下的响应数据,所述马达运动模型与所述马达参数相关联。
6.根据权利要求5所述的评估方法,其中,确定马达参数包括:
采用预生成的驱动信号驱动马达进行振动,所述驱动信号与两个以上的频率相关联;
获取马达在所述驱动信号下的响应数据;以及
根据所述响应数据确定出马达的参数。
7.根据权利要求1所述的评估方法,其中,基于所述第一传感器响应数据和第一马达响应数据,确定马达工装振动的评估参数包括:
计算所述第一马达响应数据和所述第一传感器响应数据的比值;
根据所述比值和马达质量,计算所述评估位置处的等效质量作为所述评估参数,其中,所述等效质量与所述比值和马达质量正相关。
8.根据权利要求7所述的评估方法,其中,确定马达工装响应于第二驱动信号和第二驱动电压的振动水平包括:
确定马达响应于第二驱动信号和第二驱动电压的第二马达响应数据;
基于所述等效质量和所述第二马达响应数据,确定马达工装响应于第二驱动信号和第二驱动电压的振动水平,其中,所述振动水平与所述等效质量负相关,与所述第二马达响应数据正相关。
9.一种马达工装振动的评估系统,包括:
振动传感器,其安装在马达工装上选定的评估位置处;
驱动装置,其用于采用第一驱动信号以第一驱动电压驱动马达进行振动,所述马达在所述第一驱动信号下产生第一马达响应数据;
数据交换装置,其用于获取所述振动传感器的第一传感器响应数据;以及
评估装置,其用于基于所述第一马达响应数据和所述第一传感器响应数据,确定马达工装振动的评估参数,其中,基于所述评估参数能够确定马达工装响应于第二驱动信号和第二驱动电压的振动水平。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1至8中任意一项所述的评估方法中的各步骤。
11.一种电子设备,所述电子设备上安装有马达,其特征在于,所述电子设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的指令,其中,所述存储器上存储有如权利要求1-8任一项所述的评估方法获得的与所述评估位置相关联的评估参数,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
确定马达响应于第二驱动信号和第二驱动电压的第二马达响应数据;以及
基于所述评估参数和所述第二马达响应数据,确定电子设备在所述评估位置处响应于第二驱动信号和第二驱动电压的振动水平,其中,所述振动水平与所述评估参数负相关,与所述第二马达响应数据正相关。
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Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102761669A (zh) * | 2012-07-24 | 2012-10-31 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 移动通讯装置的状态检测方法 |
US20130106589A1 (en) * | 2011-11-01 | 2013-05-02 | Texas Instruments Incorporated | Closed-loop haptic or other tactile feedback system for mobile devices, touch screen devices, and other devices |
CN106411217A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 歌尔股份有限公司 | 主动控制线性马达的方法、装置、系统及电子设备 |
US20170256145A1 (en) * | 2014-02-13 | 2017-09-07 | Nxp B.V. | Multi-tone haptic pattern generator |
US20180095132A1 (en) * | 2016-10-04 | 2018-04-05 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Testing device and method for testing a vibration motor arranged in a device |
WO2020055405A1 (en) * | 2018-09-12 | 2020-03-19 | Google Llc | Calibrating haptic output for trackpad |
CN111106783A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-05-05 | 瑞声科技(新加坡)有限公司 | 一种信号制作方法、信号制作装置、振动马达及触屏设备 |
CN111400887A (zh) * | 2020-03-11 | 2020-07-10 | 瑞声科技(新加坡)有限公司 | 一种马达的评估方法、存储介质及计算机终端 |
CN111553097A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-08-18 | 瑞声科技(新加坡)有限公司 | 触控显示装置马达的驱动信号获取方法及终端设备 |
CN111931335A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-11-13 | 瑞声科技(新加坡)有限公司 | 悬浮系统等效参数修正方法及系统、介质、电子设备 |
CN112100884A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-18 | 瑞声新能源发展(常州)有限公司科教城分公司 | 线性马达的触控装置的振动量确定方法及相关设备 |
-
2021
- 2021-12-24 CN CN202111601389.1A patent/CN116341171A/zh active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130106589A1 (en) * | 2011-11-01 | 2013-05-02 | Texas Instruments Incorporated | Closed-loop haptic or other tactile feedback system for mobile devices, touch screen devices, and other devices |
CN102761669A (zh) * | 2012-07-24 | 2012-10-31 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 移动通讯装置的状态检测方法 |
US20170256145A1 (en) * | 2014-02-13 | 2017-09-07 | Nxp B.V. | Multi-tone haptic pattern generator |
CN106411217A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-15 | 歌尔股份有限公司 | 主动控制线性马达的方法、装置、系统及电子设备 |
US20180095132A1 (en) * | 2016-10-04 | 2018-04-05 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Testing device and method for testing a vibration motor arranged in a device |
WO2020055405A1 (en) * | 2018-09-12 | 2020-03-19 | Google Llc | Calibrating haptic output for trackpad |
CN111106783A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-05-05 | 瑞声科技(新加坡)有限公司 | 一种信号制作方法、信号制作装置、振动马达及触屏设备 |
CN111553097A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-08-18 | 瑞声科技(新加坡)有限公司 | 触控显示装置马达的驱动信号获取方法及终端设备 |
CN111400887A (zh) * | 2020-03-11 | 2020-07-10 | 瑞声科技(新加坡)有限公司 | 一种马达的评估方法、存储介质及计算机终端 |
CN111931335A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-11-13 | 瑞声科技(新加坡)有限公司 | 悬浮系统等效参数修正方法及系统、介质、电子设备 |
CN112100884A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-18 | 瑞声新能源发展(常州)有限公司科教城分公司 | 线性马达的触控装置的振动量确定方法及相关设备 |
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