CN118012258A - 触觉反馈效果的优化方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了触觉反馈效果的优化方法、装置、设备及存储介质，该方法应用于配置振动系统的电子设备，该方法包括：接收到业务应用的振动请求时，获取相对所述振动请求所期望触觉反馈的期望振动波形；根据所述期望振动波形，结合针对所述振动系统预先确定的补偿滤波信号，获得优化后的目标振动波形；通过所述目标振动波形，形成对应所述振动请求的触觉反馈。利用该方法，采用预先确定的补偿滤波信号对期望振动波形进行优化，获得优化后的目标振动波形；通过该目标振动波形，形成对应振动请求的触觉反馈，能够实现较迅速的触觉反馈，避免出现振动拖尾现象，提高了用户触觉体验。
Description
技术领域
本申请涉及触觉反馈技术领域，尤其涉及触觉反馈效果的优化方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
电子设备中的触觉反馈给人们带来的高级感、真实感能够大大的提升用户体验。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。例如，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，甚至还能在某些游戏中模拟开枪射击、出拳打人等。
一般的，在触觉反馈实现中，可看作通过生成的驱动电信号来驱动致动器(如线性马达或压电陶瓷等可以产生振动的换能装置)产生振动波形进行振动，由于致动器所涉及振动结构的带宽都非常有限，在振动过程中会出现振动拖尾，即，停止驱动电信号后，致动器仍会产生余振，由此造成触觉反馈不够干脆，影响用户触觉体验。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了触觉反馈效果的优化方法、装置、设备及存储介质，能够实现较迅速的触觉反馈，避免出现振动拖尾现象，提高了用户触觉体验。
第一方面，本申请实施例提供了一种触觉反馈效果的优化方法，应用于配置振动系统的电子设备，所述方法包括：
接收到业务应用的振动请求时，获取相对所述振动请求所期望触觉反馈的期望振动波形；
根据所述期望振动波形，结合针对所述振动系统预先确定的补偿滤波信号，获得优化后的目标振动波形；
通过所述目标振动波形，形成对应所述振动请求的触觉反馈。
进一步地，所述根据所述期望振动波形，结合针对所述振动系统预先确定的补偿滤波信号，获得优化后的目标振动波形，包括：
获取针对所述振动系统预先确定的补偿滤波信号；
根据所述补偿滤波信号及所述期望振动波形的期望振动信号，确定并生成目标驱动电信号；
采用所述目标驱动电信号驱动所述振动系统，以使所述振动系统产生目标振动波形。
进一步地，所述确定针对所述振动系统的补偿滤波信号的步骤，包括：
确定所述振动系统在激励信号下的冲激响应；
确定所述冲激响应所具备最小相位系统的逆系统信号；
对所述逆系统信号进行低通滤波处理，获得补偿滤波信号。
进一步地，所述确定所述振动系统在激励信号下的冲激响应，包括：
将所接收的对数扫频信号作为激励信号，对所述振动系统进行设定时长的信号激励；
在信号激励过程中，获得测量元件相对所述振动系统测量的测量振动信号，其中，测量元件配备在电子设备中；
根据所述测量振动信号以及所述振动系统具备的电压信号，确定所述振动系统的冲激响应。
进一步地，所述确定所述冲激响应所具备最小相位系统的逆系统信号，包括：
对所述冲激响应的时域序列进行离散傅里叶变换，获得所述冲激响应的频域序列；
基于所述频域序列结合最小相位确定算法，确定所述冲激响应的最小相位系统；
通过快速傅里叶变换，确定所述最小相位系统的逆系统信号。
进一步地，所述对所述逆系统信号进行低通滤波处理，获得补偿滤波信号，包括：
将所述逆系统信号作为待滤波信号输入预先设定的低通/带通滤波器；
通过所述低通/带通滤波器对所述逆系统信号进行卷积处理，获得输出的补偿滤波信号。
进一步地，所述根据所述补偿滤波信号及所述期望振动波形的期望振动信号，确定并生成所述目标驱动电信号，包括：
将所述补偿滤波信号及所述期望振动信号进行卷积处理，并将卷积处理后获得的信号确定为待生成的目标驱动电信号；
通过对调制参数的调整，来调整预设的驱动电信号，直至生成所述目标驱动电信号。
第二方面，本申请实施例提供了一种触觉反馈效果的优化装置，集成于配置振动系统的电子设备中，所述装置包括：
期望波形确定模块，用于接收到业务应用的振动请求时，获取相对所述振动请求所期望触觉反馈的期望振动波形；
目标波形确定模块，用于根据所述期望振动波形，结合针对所述振动系统预先确定的补偿滤波信号，获得优化后的目标振动波形；
触觉反馈形成模块，用于通过所述目标振动波形，形成对应所述振动请求的触觉反馈。
第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：存储器以及一个或多个处理器；
所述存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述第一方面所述的触觉反馈效果的优化方法。
第四方面，本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的触觉反馈效果的优化方法。
上述提供的触觉反馈效果的优化方法、装置、设备及存储介质，该方法应用于配置振动系统的电子设备，该方法在接收到业务应用的振动请求时，首先获取相对所述振动请求所期望触觉反馈的期望振动波形；然后根据所述期望振动波形，结合针对所述振动系统预先确定的补偿滤波信号，获得优化后的目标振动波形；最终通过所述目标振动波形，形成对应所述振动请求的触觉反馈。本实施例上述技术方案，主要采用预先确定的补偿滤波信号对期望振动波形进行优化，获得优化后的目标振动波形，实现对振动波形的开环控制；通过该目标振动波形，形成对应所述振动请求的触觉反馈，能够实现较迅速的触觉反馈，避免出现振动拖尾现象，提高了用户触觉体验。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本申请实施例一提供的一种触觉反馈效果的优化方法的流程示意图；
图2为本申请实施例一提供的一种触觉反馈效果的优化方法的流程示例图；
图3为本申请实施例二提供的一种触觉反馈效果的优化装置的结构框图；
图4为本申请实施例三提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。应当明确，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
实施例一
图1为本申请实施例一提供的一种触觉反馈效果的优化方法的流程示意图，该方法适用于对触觉反馈效果进行优化的情况。该方法可以由触觉反馈效果的优化装置执行，该装置可以由硬件和/或软件实现，并一般集成在配置振动系统的电子设备中。
需要说明的是，现有的振动波形优化方法主要分为两类：第一类是基于振动传感器的闭环控制策略，该类方法依赖附加的电子装置，能达到较好的控制效果。第二类是基于刹车波形的控制算法，其本质是对于拖尾振动施加反向电压，从而缩短振动长度。但以上方案均存在不足之处，第一类方案的缺点是需要增加对于振动的观测元件，并进行较复杂的闭环振动控制算法设计；第二类方案的缺点是需要针对每个目标设备进行调整，且该方法是经验性的，而非方法性的，可移植性较差。
本实施例提供的一种触觉反馈效果的优化方法，能够有效解决触觉反馈不够干脆，影响用户触觉体验的问题。
如图1所示，本实施例一提供的一种触觉反馈效果的优化方法，具体包括如下步骤：
S101、接收到业务应用的振动请求时，获取相对振动请求所期望触觉反馈的期望振动波形。
可以知道的是，触觉反馈可以应用到各种业务应用场景中，例如应用于智能家电触摸面板上，通过增加触觉反馈技术，在操作者触摸面板时提供振动反馈。又如，应用于视频方面，在设备中增加触觉反馈技术，设备会随场景的变化产生相应振动。在业务应用场景中，增加触觉反馈技术能够提升用户体验。
在触觉反馈实现中，可看作通过生成的驱动电信号来驱动振动系统(如致动器)产生振动波形进行振动，由于致动器所涉及振动结构的带宽都非常有限，在振动过程中会出现振动拖尾，即，停止驱动电信号后，致动器仍会产生余振，由此造成触觉反馈不够干脆，影响用户触觉体验。
考虑到现有技术中，一种解决振动拖尾的方式是采用初次刹车的方式实现线性马达振幅的迅速降低，并采用反馈刹车的方式控制线性马达的自然衰减，从而进一步减小该振动马达的振荡周期，缩短刹车时间。其本质是对于拖尾振动施加反向电压，从而缩短振动长度，但其需要针对每个目标设备进行调整，且该方法是经验性的，而非方法性的，可移植性较差。
本实施例中，将触觉反馈效果的优化融入至振动波形产生的过程中，对期望振动波形对应的期望振动信号进行优化处理，通过处理后的振动信号驱动阵动系统产生振动波形形成触觉反馈，实现对振动波形的开环控制，不需要经验性调试。
其中，业务应用的振动请求是基于电子设备接收到信息生成。振动波形可以理解为触觉效果的量化值。振动波形可以是位移波形、速度波形或者加速度波形。不同的业务应用需求对应不同的振动波形，即，不同的触觉反馈效果对应不同的振动波形。本实施例中，触觉反馈效果对应的不同振动波形可以预先设置，并存储在电子设备存储器中，其中电子设备可以是任何具备通信和存储功能的设备，例如：平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等具有网络功能的智能设备。本步骤中，可以根据不同的业务应用的不同需求从电子设备存储器中调用相应的振动波形。
具体的，当接收到业务应用的振动请求时，从预存储的振动波形中获取相对振动请求所期望触觉反馈的期望振动波形。
S102、根据期望振动波形，结合针对振动系统预先确定的补偿滤波信号，获得优化后的目标振动波形。
本步骤是对上述步骤得到的期望振动波形对应的期望振动信号进行优化处理，以得到优化后的驱动电信号，使优化后的驱动电信号驱动振动系统，从而使振动系统产生目标振动波形以进行触觉反馈。本步骤中，基于振动系统预先确定的补偿滤波信号对期望振动波形进行补偿，获得补偿后的驱动电信号，以使驱动振动系统产生接近于期望振动波形的目标振动波形。
其中，振动系统可以理解为产生振动以进行触觉反馈的系统，振动系统包括但不限于各类带有弹片或弹簧装置的屏幕模组。
本实施例中，利用振动系统的冲激响应分析振动系统的响应特性。振动系统的冲激响应是用时间函数表示系统特性的一种方式，基于冲激响应可以求解振动系统在任一输入作用下的响应。振动系统的冲激响应可以通过对振动系统进行测量的方式确定，此处对振动系统进行测量的方式不做具体限制。
示例性的，振动系统的冲激响应的一种测量方式可以是，将所接收的对数扫频信号作为激励信号，对振动系统进行设定时长的信号激励；在信号激励过程中，获得电子设备中测量元件相对振动系统测量的测量振动信号；根据测量振动信号以及振动系统具备的电压信号，确定振动系统的冲激响应。
在确定振动系统的冲激响应后，对冲激响应进行时域频域转换，并进行滤波处理，得到补偿滤波信号。具体的，根据期望振动波形对应的期望振动信号，结合针对振动系统预先确定的补偿滤波信号，可以生成驱动电信号，采用驱动电信号驱动振动系统，以使振动系统产生目标振动波形。
S103、通过目标振动波形，形成对应振动请求的触觉反馈。
具体的，通过目标振动波形，形成对应振动请求的触觉反馈。可以理解的是，该目标振动波形为经过优化后的振动波形，其与期望振动波形最为接近。
本申请实施例一提供的一种触觉反馈效果的优化方法，该方法应用于配置振动系统的电子设备，该方法在接收到业务应用的振动请求时，首先获取相对振动请求所期望触觉反馈的期望振动波形；然后根据所述期望振动波形，结合针对所述振动系统预先确定的补偿滤波信号，获得优化后的目标振动波形；最终通过目标振动波形，形成对应振动请求的触觉反馈。利用该技术方案，主要采用预先确定的补偿滤波信号对期望振动波形进行优化，获得优化后的目标振动波形，实现对振动波形的开环控制；通过该目标振动波形，形成对应振动请求的触觉反馈，能够实现较迅速的触觉反馈，避免出现振动拖尾现象，提高了用户触觉体验。
作为本申请实施例的一个可选实施例，在上述实施例的基础上，根据期望振动波形，结合针对振动系统预先确定的补偿滤波信号，获得优化后的目标振动波形的步骤可以包括：
a1)获取针对振动系统预先确定的补偿滤波信号。
具体的，获取针对振动系统预先确定的补偿滤波信号。可以理解的是，对于一个振动系统，其确定补偿滤波信号后，对于该振动系统生成各种目标振动波形，均可以采用该补偿滤波信号进行补偿获得目标驱动电信号以进一步获得目标振动波形。对于不同振动系统，其补偿滤波信号可能不同，需要预先确定分别针对不同振动系统的补偿滤波信号。
b1)根据所述补偿滤波信号及所述期望振动波形的期望振动信号，确定并生成目标驱动电信号。
其中，目标驱动电信号可以理解为优化后的驱动电信号，基于优化后的驱动电信号驱动振动系统以使振动系统产生的振动波形更接近期望振动波形。
具体的，根据补偿滤波信号对期望振动波形对应的期望振动信号进行补偿，可以确定待驱动振动系统的目标驱动电信号，进一步调整调制参数，最终生成目标驱动电信号。
进一步地，根据补偿滤波信号及期望振动波形的期望振动信号，确定并生成目标驱动电信号，包括：
b11)将补偿滤波信号及期望振动信号案进行卷积处理，并将卷积处理后获得的信号确定为待生成的目标驱动电信号。
具体的，将补偿滤波器hc(t)和期望振动信号sd(t)进行卷积，得到补偿后的驱动信号，利用如下公式，si(t)＝sd(t)*hc(t)，可以将卷积处理后获得的信号确定为待生成的目标驱动电信号。
b12)通过对调制参数的调整，来调整预设的驱动电信号，直至生成目标驱动电信号。
具体的，通过对调制参数的调整，来调整预设的驱动电信号，直至生成目标驱动电信号。只需采用目标驱动电信号驱动振动系统，则可得到最接近期望振动波形的振动波形。
c1)采用目标驱动电信号驱动振动系统，以使振动系统产生目标振动波形。
本步骤采用优化后的目标驱动电信号驱动振动系统产生振动波形进行振动，从而产生目标振动波形，以用于形成对应振动请求的触觉反馈。
作为本申请实施例的另一个可选实施例，在上述实施例的基础上，确定针对振动系统的补偿滤波信号的步骤可以表述为：
a2)确定振动系统在激励信号下的冲激响应。
具体的，对振动系统进行测量，得到其冲激响应。本步骤提供一种具体做法，首先将所接收的对数扫频信号作为激励信号，对振动系统进行设定时长的信号激励；然后在信号激励过程中，获得测量元件相对振动系统测量的测量振动信号；最后根据测量振动信号以及振动系统具备的电压信号，确定振动系统的冲激响应。当然也可采取其他方式确定振动系统在激励信号下的冲激响应，此处不做具体限制。
进一步地，确定振动系统在激励信号下的冲激响应，包括：
a21)将所接收的对数扫频信号作为激励信号，对振动系统进行设定时长的信号激励。
其中，对数扫频信号可以表示为：式中，f1和f2分别表示扫频信号的频率上下限，T表示扫频信号的时间长度，t表示时间。具体的，将上述对数扫频信号作为激励信号，对振动系统H进行设定时长的信号激励。
a22)在信号激励过程中，获得测量元件相对振动系统测量的测量振动信号。
其中，测量元件配备在电子设备中。测量元件可以是惯性测量元件或者激光测振计。具体的，在信号激励过程中，利用测量元件测量所需控制位置的测量振动信号y(t)，根据振动系统的振动方式选择所测量振动的方向。
a23)根据测量振动信号以及振动系统具备的电压信号，确定振动系统的冲激响应。
本步骤中，在测量振动信号的同时，采集振动系统具备的电压信号U(t)。根据上述测量振动信号以及振动系统的电压信号，计算振动系统H的冲激响应，冲激响应的公式可以表示为：其中，各参数的定义同上，此处不再赘述，同样下述描述中涉及已定义参数，不再进行重复介绍。
b2)确定冲激响应所具备最小相位系统的逆系统信号。
本实施例中，利用离散希尔伯特变换(discrete Hilberttransform，DHT)对冲激响应求解最小相位系统，再利用快速傅里叶(fast Fouriertransform，FFT)变换求解可逆系统，最终确定冲激响应所具备最小相位系统的逆系统信号。
进一步地，确定冲激响应所具备最小相位系统的逆系统信号，包括：
b21)对冲激响应的时域序列进行离散傅里叶变换，获得冲激响应的频域序列。
具体的，对冲激响应的时域序列h(t)进行离散傅里叶变换(discrete Fouriertransform，DFT)，获得冲激响应的频域序列：
b22)基于频域序列结合最小相位确定算法，确定冲激响应的最小相位系统。
本步骤中，最小相位可以表示为：其中，/>代表希尔伯特变换，Im[·]表示取虚部，k表示频域序列。
h(t)的最小相位系统可表示为：其中，Re[·]表示取实部，/>代表逆傅里叶变换。
b23)通过快速傅里叶变换，确定最小相位系统的逆系统信号。
具体的，序列hm(t)的离散傅里叶变换(DFT)可以表示为：该过程采用FFT算法实现。考虑到最小相位系统被证明具有因果稳定的可逆系统，则hm(t)的逆系统信号/>可表示为：/>
c3)对逆系统信号进行低通滤波处理，获得补偿滤波信号。
本步骤中，对于施加低通滤波，从而使系统可实现。考虑到如果直接将作为补偿滤波器，虽可在数学上最大程度补偿振动系统H的幅度频率响应，但是由于的高频分量过多，从而会导致其能量不足。此处，设计低通或带通滤波器，对/>的高频成分进行抑制，突出振动系统的有效带宽部分。对逆系统信号进行低通滤波处理，获得补偿滤波信号。
进一步地，对逆系统信号进行低通滤波处理，获得补偿滤波信号，包括：
c31)将逆系统信号作为待滤波信号输入预先设定的低通/带通滤波器。
本实施例中，可以采用非递归型(Finite Impulse Response，FIR)滤波器，也可采用递归型(Infinite Impulse Response，IIR)滤波器。具体的，将逆系统信号输入预先设定的低通/带通滤波器，从而对逆系统信号中高频成分进行抑制，突出振动系统的有效带宽部分。
c32)通过低通/带通滤波器对逆系统信号进行卷积处理，获得输出的补偿滤波信号。
具体的，将低通滤波器hlp(t)对逆系统信号进行卷积处理，可得到最终的补偿滤波信号，表示为：/>其中，hlp(t)的截止频率应与振动系统H的有效带宽上限保持一致。
本可选实施例具体细化了确定针对振动系统的补偿滤波信号的步骤，先确定振动系统在激励信号下的冲激响应；然后确定冲激响应所具备最小相位系统的逆系统信号；进一步对逆系统信号进行低通滤波处理，获得补偿滤波信号。基于本可选实施例确定的补偿滤波信号，根据补偿滤波信号及期望振动波形的期望振动信号，确定并生成目标驱动电信号；再采用目标驱动电信号驱动振动系统，以使振动系统产生目标振动波形；通过目标振动波形，形成对应振动请求的触觉反馈。本可选实施例通过振动系统的补偿滤波信号，实现了对于振动波形的开环控制，触觉反馈效果优化在生产过程中自动化实现，不需要进行经验性的调试。能够实现较迅速的触觉反馈，避免出现振动拖尾现象，提高了用户触觉体验。
为了更清楚的表示本申请实施例的技术方案，以实际进行优化触觉反馈效果的过程为例进行描述。图2为本申请实施例一提供的一种触觉反馈效果的优化方法的流程示例图，如图2所示，触觉反馈效果的优化步骤可以表述为：
先确定针对振动系统的补偿滤波信号，具体步骤可以表述为：
S201、将所接收的对数扫频信号作为激励信号，对振动系统进行设定时长的信号激励。
S202、在信号激励过程中，获得测量元件相对振动系统测量的测量振动信号。
S203、根据测量振动信号以及振动系统具备的电压信号，确定振动系统的冲激响应。
S204、对冲激响应的时域序列进行离散傅里叶变换，获得冲激响应的频域序列。
S205、基于频域序列结合最小相位确定算法，确定冲激响应的最小相位系统。
S206、通过快速傅里叶变换，确定最小相位系统的逆系统信号。
S207、将逆系统信号作为待滤波信号输入预先设定的低通/带通滤波器。
S208、通过低通/带通滤波器对逆系统信号进行卷积处理，获得输出的补偿滤波信号。
以上步骤S201-S208为针对振动系统的补偿滤波信号的确定步骤，以下步骤S209-S214为形成对应振动请求的触觉反馈的步骤。在预先确定补偿滤波信号后，基于补偿滤波信号，该振动系统可以通过下述步骤对触觉反馈效果进行优化，最终形成对应振动请求的触觉反馈。可以理解的是，针对某一振动系统，步骤S201-S208获得补偿滤波信号的步骤只需要执行一次。对于某一振动系统，在确定补偿滤波信号后，对于不同的业务应用振动请求，只需要分别执行步骤S209-S214即可，例如，针对某一振动系统，假设振动请求1和振动请求2为不同的振动请求，当接收到业务应用振动请求1时，执行步骤S209-S214，形成对应振动请求1的触觉反馈；当接收到业务应用振动请求2时，再次执行步骤S209-S214，形成对应振动请求2的触觉反馈。
S209、接收到业务应用的振动请求时，获取相对振动请求所期望触觉反馈的期望振动波形。
S210、获取针对振动系统预先确定的补偿滤波信号。
S211、将补偿滤波信号及期望振动信号进行卷积处理，并将卷积处理后获得的信号确定为待生成的目标驱动电信号。
S212、通过对调制参数的调整，来调整预设的驱动电信号，直至生成目标驱动电信号。
S213、采用目标驱动电信号驱动振动系统，以使振动系统产生目标振动波形。
S214、通过目标振动波形，形成对应振动请求的触觉反馈。
实施例二
图3为本申请实施例二提供的一种触觉反馈效果的优化装置的结构框图，该装置适用于对触觉反馈进行优化的情况。该装置可以由硬件和/或软件实现，并一般集成在配置振动系统的电子设备中。如图3所示，该装置包括：期望波形确定模块31、目标波形确定模块32以及触觉反馈形成模块33。
期望波形确定模块，用于接收到业务应用的振动请求时，获取相对所述振动请求所期望触觉反馈的期望振动波形；
目标波形确定模块，用于根据所述期望振动波形，结合针对所述振动系统预先确定的补偿滤波信号，获得优化后的目标振动波形；
触觉反馈形成模块，用于通过所述目标振动波形，形成对应所述振动请求的触觉反馈。
本实施例二提供的一种触觉反馈效果的优化装置，该装置集成于配置振动系统的电子设备，首先期望波形确定模块接收到业务应用的振动请求时，获取相对所述振动请求所期望触觉反馈的期望振动波形；然后目标波形确定模块根据所述期望振动波形，结合针对所述振动系统预先确定的补偿滤波信号，获得优化后的目标振动波形；最终触觉反馈形成模块通过所述目标振动波形，形成对应所述振动请求的触觉反馈。该装置主要采用预先确定的补偿滤波信号对期望振动波形进行优化，获得优化后的目标振动波形，实现对振动波形的开环控制；通过该目标振动波形，形成对应振动请求的触觉反馈，能够实现较迅速的触觉反馈，避免出现振动拖尾现象，提高了用户触觉体验。
进一步地，目标波形确定模块32，包括：
滤波信号获取单元，用于获取针对所述振动系统预先确定的补偿滤波信号；
目标信号确定单元，用于根据所述补偿滤波信号及所述期望振动波形的期望振动信号，确定并生成目标驱动电信号；
振动波形生成单元，用于采用所述目标驱动电信号驱动所述振动系统，以使所述振动系统产生目标振动波形。
进一步地，该装置还包括滤波信号确定模块，包括：
冲激响应单元，用于确定所述振动系统在激励信号下的冲激响应；
逆系统信号确定单元，用于确定所述冲激响应所具备最小相位系统的逆系统信号；
补偿信号确定单元，用于对所述逆系统信号进行低通滤波处理，获得补偿滤波信号。
进一步地，冲激响应单元，具体用于：
将所接收的对数扫频信号作为激励信号，对所述振动系统进行设定时长的信号激励；
在信号激励过程中，获得测量元件相对所述振动系统测量的测量振动信号，其中，测量元件配备在电子设备中；
根据所述测量振动信号以及所述振动系统具备的电压信号，确定所述振动系统的冲激响应。
进一步地，逆系统信号确定单元，具体用于：
对所述冲激响应的时域序列进行离散傅里叶变换，获得所述冲激响应的频域序列；
基于所述频域序列结合最小相位确定算法，确定所述冲激响应的最小相位系统；
通过快速傅里叶变换，确定所述最小相位系统的逆系统信号。
进一步地，补偿信号确定单元，具体用于：
将所述逆系统信号作为待滤波信号输入预先设定的低通/带通滤波器；
通过所述低通/带通滤波器对所述逆系统信号进行卷积处理，获得输出的补偿滤波信号。
进一步地，目标信号确定单元，具体用于：
将所述补偿滤波信号及所述期望振动信号案进行卷积处理，并将卷积处理后获得的信号确定为待生成的目标驱动电信号；
通过对调制参数的调整，来调整预设的驱动电信号，直至生成所述目标驱动电信号。
本发明实施例所提供的触觉反馈效果的优化装置可执行本发明任意实施例所提供的触觉反馈效果的优化方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的一种电子设备的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图4所示，电子设备40包括至少一个处理器41，以及与至少一个处理器41通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)42、随机访问存储器(RAM)43等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器41可以根据存储在只读存储器(ROM)42中的计算机程序或者从存储单元48加载到随机访问存储器(RAM)43中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 43中，还可存储电子设备40操作所需的各种程序和数据。处理器41、ROM 42以及RAM 43通过总线44彼此相连。输入/输出(I/O)接口45也连接至总线44。
电子设备40中的多个部件连接至I/O接口45，包括：输入单元46，例如键盘、鼠标等；输出单元47，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元48，例如磁盘、光盘等；以及通信单元49，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元49允许电子设备40通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器41可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器41的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器41执行上文所描述的各个方法和处理，例如触觉反馈效果的优化方法。
在一些实施例中，触觉反馈效果的优化方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元48。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 42和/或通信单元49而被载入和/或安装到电子设备40上。当计算机程序加载到RAM 43并由处理器41执行时，可以执行上文描述的触觉反馈效果的优化方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器41可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行触觉反馈效果的优化方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种触觉反馈效果的优化方法，其特征在于，应用于配置振动系统的电子设备，所述方法包括：
接收到业务应用的振动请求时，获取相对所述振动请求所期望触觉反馈的期望振动波形；
根据所述期望振动波形，结合针对所述振动系统预先确定的补偿滤波信号，获得优化后的目标振动波形；
通过所述目标振动波形，形成对应所述振动请求的触觉反馈。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述期望振动波形，结合针对所述振动系统预先确定的补偿滤波信号，获得优化后的目标振动波形，包括：
获取针对所述振动系统预先确定的补偿滤波信号；
根据所述补偿滤波信号及所述期望振动波形的期望振动信号，确定并生成目标驱动电信号；
采用所述目标驱动电信号驱动所述振动系统，以使所述振动系统产生目标振动波形。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定针对所述振动系统的补偿滤波信号的步骤，包括：
确定所述振动系统在激励信号下的冲激响应；
确定所述冲激响应所具备最小相位系统的逆系统信号；
对所述逆系统信号进行低通滤波处理，获得补偿滤波信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述振动系统在激励信号下的冲激响应，包括：
将所接收的对数扫频信号作为激励信号，对所述振动系统进行设定时长的信号激励；
在信号激励过程中，获得测量元件相对所述振动系统测量的测量振动信号，其中，测量元件配备在电子设备中；
根据所述测量振动信号以及所述振动系统具备的电压信号，确定所述振动系统的冲激响应。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述冲激响应所具备最小相位系统的逆系统信号，包括：
对所述冲激响应的时域序列进行离散傅里叶变换，获得所述冲激响应的频域序列；
基于所述频域序列结合最小相位确定算法，确定所述冲激响应的最小相位系统；
通过快速傅里叶变换，确定所述最小相位系统的逆系统信号。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述逆系统信号进行低通滤波处理，获得补偿滤波信号，包括：
将所述逆系统信号作为待滤波信号输入预先设定的低通/带通滤波器；
通过所述低通/带通滤波器对所述逆系统信号进行卷积处理，获得输出的补偿滤波信号。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述补偿滤波信号及所述期望振动波形的期望振动信号，确定并生成所述目标驱动电信号，包括：
将所述补偿滤波信号及所述期望振动信号进行卷积处理，并将卷积处理后获得的信号确定为待生成的目标驱动电信号；
通过对调制参数的调整，来调整预设的驱动电信号，直至生成所述目标驱动电信号。
8.一种触觉反馈效果的优化装置，其特征在于，集成于配置振动系统的电子设备中，所述装置包括：
期望波形确定模块，用于接收到业务应用的振动请求时，获取相对所述振动请求所期望触觉反馈的期望振动波形；
目标波形确定模块，用于根据所述期望振动波形，结合针对所述振动系统预先确定的补偿滤波信号，获得优化后的目标振动波形；
触觉反馈形成模块，用于通过所述目标振动波形，形成对应所述振动请求的触觉反馈。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器以及一个或多个处理器；
所述存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7任一所述的方法。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-7任一所述的方法。
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