一种智能终端的触觉振动控制系统和方法_3

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果。
[0072] 此外,相比于单一使用反电动势信号的处理方式,本实施例上述设置多种传感器 的技术方案能够解决在该反电动势信号的信噪比较低时,预测出的振动相关物理变量不可 靠,出现的反馈调节精度差的问题。
[0073] 在本实施例的一个实现方案中,反馈单元56包括:获取模块和加权模块;其中,
[0074] 获取模块接收传感模组55发送的多路传感信号,分别获取每路传感信号的物理量 观察值,并将不同类型的物理量观察值转换为同一参考系下同类型的物理量观察值;
[0075] 加权模块计算每路传感信号的物理量观察值的加权系数,并将各路传感信号的物 理量观察值按照各自加权系数求和,得到用于估计线性谐振致动器振动模式的物理量估计 值,根据物理量估计值生成反馈信号发送给比较器57;
[0076] 则比较器57将所述反馈信号的物理量估计值和所述期望信号中该物理量的期望 值进行比较,根据比较结果生成误差信号。
[0077] 如图5所示,该触觉振动控制系统还包括与反馈单元56连接的参数存储器58,用于 存储根据物理量估计值推算出的线性谐振致动器的固有参数,该固有参数包括线性谐振致 动器的一些长期缓变的性能参数,如线性谐振致动器内部摩擦力、与弹黃强度相关的谐振 频率、磁流密度等参数,可W通过设置相应的变化阔值,来适时的更新该性能参数。如当根 据反馈信号的物理量估计值推算出的线性谐振致动器内部摩擦力相比于参数存储器中该 参数的当前值满足变化阔值,则用推算出的线性谐振致动器内部摩擦力更新参数存储器中 该参数,便于了解和掌握线性谐振致动器的性能。
[0078] 为了便于说明本实施例获取模块和加权模块的具体工作方式,W能够输出BEMF信 号(Back Electro-Motive化rce,反电动势)的邸MF感应电路和能够输出加速度信号的加 速度传感器为例,详细说明反馈信号和误差信号的生成。
[0079] 由于线性谐振致动器在振动的时候会产生BEMF信号,通过设置相应的传感电路即 可获得跨线性谐振致动器两级的电压信号或流过线性谐振致动器的电流信号,去除该电压 信号或电流信号中线性谐振致动器阻抗导致的直流分量就可W得到所需的邸MF信号。邸MF 信号既包含线性谐振致动器的振动状态信息,如速度、加速度等信息,也包含线性谐振致动 器本身的一些物理参数信息,如马达因子。
[0080] 本实施例W加速度物理量为例,首先,由于反电动势感应电路设置在线性谐振致 动器54上,因而从肥MF信号中提取出加速度观察值S1是线性谐振致动器54自身振子的加速 度,若加速度传感器设置在线性谐振致动器54上,贝阳日速度传感器输出的加速度信号也是 该线性谐振致动器54自身振子的加速度,则直接从该加速度信号中获取相应的加速度观察 值S2。
[0081] 然后,计算运两路加速度观察值的加权系数,可W采用加速度观察值的信噪比或 方差来计算加权系数;通过方差计算加权系数时,对每路加速度观察值进行统计处理得到 每路加速度观察值的方差,计算两路加速度观察值的方差倒数和,每路加速度观察值方差 的倒数与所述方差倒数和的比值即为其加权系数;在通过信噪比计算加权系数时,计算每 路加速度观察值的信噪比,并对两路加速度观察值的信噪比进行归一化处理即可得到各自 的加权系数。
[0082] 接着,根据加权求和的方式计算用于估计线性谐振致动器各个时刻振动模式的加 速度估计值EWEstimate化1116店¥)店¥(1)=日514)+盼2(〇;其中,日+0 = 1,51(〇为1时刻 从BEMF信号中提取出的加速度观察值,α为S1 (t)的加权系数,S2 (t)为t时刻加速器传感器 采集到的加速度观察值,β为S2(t)的加权系数。
[0083] 最后,比较加速度估计值EV和输入信号中的加速度期望值0八〇63^6(1 Value,DV) 各个时刻的差异,如通过对t时刻的加速度估计值EV(t)和t时刻的加速度期望值DV(t)做差 生成误差信号化r(t),即Err(t) =EV(t)-W(t)。
[0084] 需要说明的是,若本实施例中的加速度传感器设置在智能终端中与线性谐振致动 器54相分离的位置,则该加速器传感器输出的加速度信号是智能终端的加速度,需要将加 速器传感器输出的加速度信号转换为线性谐振致动器54的振子加速度,可W通过智能终端 与振子的质量比进行加速度的转换。
[0085] 进一步需要说明的是,若本实施例从BEMF信号中提取出的物理量观察值为速度观 察值,还需要将两个不同类型的物理量观察值转换为相同类型的物理量观察值,如将肥MF 信号中提取的速度观察值转换为加速度观察值,或者将加速度传感器输出的加速度观察值 转换为速度观察值。
[0086] 在本实施例的另一实现方案中,上述触觉振动控制系统中还设置了滤波器,该滤 波器的参数设计方式参见实施例一中的相关描述。
[0087] 如图6所示,图6示出了一种闭环触觉振动控制系统工作过程示意图,图6中的滤波 器62构成闭环触觉振动控制系统的一部分,其连接在命令生成器61和触觉控制器63之间, 用于对原始命令信号滤波,使滤波器处理后的命令信号在初始时段具有过驱动特点并且在 末尾时段具有主动制动特点。
[0088] 如图7所示,图7示出了另一闭环触觉振动控制系统工作过程示意图,图7中的滤波 器72的输出端连接在命令生成器71的输入端,用于对输入信号滤波,并将滤波后的输入信 号发送给命令生成器71,使命令生成器71生成的命令信号在初始时段具有过驱动特点并且 在末尾时段具有主动制动特点。
[0089] 需要说明的是,图6和图7中的触觉控制器63、73,线性谐振致动器64、74,传感器模 组65、75,反馈单元66、76,比较器67、77的具体工作方式参见本实施例中的相关描述,在此 不再寶述。
[0090] 参照图6和图7所示,该触觉振动控制系统的工作过程如下:智能终端中包括多种 传感器的传感模组(图6和图7中示例性示出具有BEMF感应电路和加速度传感器的传感模 组)实时感应线性谐振致动器的状态,在线性谐振致动器振动器时,传感模组将每种传感器 感应的传感信号发送给反馈单元进行传感信号的融合处理,得到用于估计线性谐振致动器 振动模式的反馈信号,比较器通过比较反馈信号和期望信号生成相应的误差信号,使得命 令控制器根据该误差信号调整其生成的原始命令信号。
[0091] 实施例
[0092] 基于与实施例一相同的技术构思,本实施例提供了一种智能终端的触觉振动控制 方法。
[0093] 如图8所示,图8为本实施例提供的智能终端的触觉振动控制方法,该控制方法包 括:
[0094] S810,根据输入信号生成原始命令信号。
[00M]本步骤中根据输入信号生成原始命令信号具体为:
[0096] 读取振动效果库的振动模式列表,并根据输入信号中的选择指令从振动模式列表 中选择期望振动模式对应的表征振动效果的物理量序列,将该物理量序列作为原始命令信 号;
[0097] 或者,从输入信号中的媒体流数据中获取该媒体流数据衍生出的表征振动效果的 物理信号,将该物理信号作为原始命令信号。
[0098] S820,对原始命令信号滤波,使滤波后的命令信号的起始预定数目脉冲的幅值大 于设定阔值,且末尾预定个数脉冲的相位反转。
[0099] 本步骤中的滤波器的时域信号为冲激信号;
[0100] 根据线性谐振致动器的谐振频率和阻尼比计算得到线性谐振致动器的阻尼谐振 周期,并由该阻尼谐振周期确定滤波器每个冲激的冲激时刻;
[0101] 根据线性谐振致动器的阻尼比计算得到每个冲激的冲激幅度。
[0102] S830,根据滤波后的命令信号生成驱动信号,使线性谐振致动器在驱动信号的驱 动下振动。
[0103] 本发明方法实施例中各步骤的具体执行方式,可W参见本发明实施例一中触觉振 动控制系统的具体内容,在此不再寶述。
[0104] 在本实施例的一个有选方案中,为了进一步解决线性谐振致动器在驱动信号停止 驱动时出现拖尾的残余现象,本实施例的优选方案通过对线性谐振致动器的振动状态进行 监测或感应,将获得的表征振动模式相关物理量的传感信号作为反馈信号来实时控制线性 谐振致动器振动的物理量,通过有效整合的方式来更加鲁棒地估计致动器的状态并施加控 审IJ,达到进一步解决线性谐振致动器振动时出现拖尾的残余现象。
[0105] 具体的,如图9所示,该方法还包括:
[0106] S910,通过多种传感器实时感应线性谐振致动器的状态,在感应到线性谐振致动
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