马达刹车控制方法、装置、芯片及电子设备与流程

1.本技术涉及刹车控制技术领域，特别是涉及一种马达刹车控制方法、装置、芯片及电子设备。


背景技术：

2.当前，在许多电子设备中都集成了触觉反馈的功能，可以为人机互动创造与众不同的个性化触觉体验，从而为消费者提供更加逼真的感觉。
3.触觉反馈一般是通过马达振动来实现，马达振动可产生强弱分明且十分清脆的振动，甚至可以模拟出满足各种应用需求的触觉反馈效果，比如音乐旋律、心跳等振动效果。目前常见的有偏心转子马达(eccentric rotating mass，erm)和线性谐振马达(linear resonance actuator，lra)两种类型，相比erm马达，lra马达具有相应速度更快、寿命长、振动频率和幅度可控、批量一致性好以及功耗低等优势，得到广泛的应用。
4.lra马达包括弹簧、带有磁性的质量块和线圈。弹簧将线圈悬浮在线性谐振马达内部，当线圈中有电流流过时，线圈会产生磁场。线圈和带有磁性的质量块相连，当流过线圈的电流改变时，磁场的方向和强弱也会改变，质量块就会在变化的磁场中上下移动，这种运动被人们感知从而产生触觉反馈效果。在驱动lra马达时，会产生振动，停止驱动后，马达并不会立刻停止振动，会根据自己的阻尼系数逐渐停止。
5.为了使马达尽快停止振动，通常需要进行主动刹车，但是传统刹车方式的精确度不高，容易出现刹车不彻底或刹车过度的问题。


技术实现要素：

6.本技术提供一种马达刹车控制方法、装置、芯片及电子设备，能够提高刹车精度，有效改善刹车效果，减少余震或拖尾现象，能够解决刹车不彻底以及刹车过度的问题。
7.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种马达刹车控制方法，包括：
8.马达进入刹车阶段后，获取所述马达的反电动势波形的过零检测结果；
9.根据所述过零检测结果确定积分时间区间；
10.根据所述积分时间区间和反电动势幅度确定刹车幅度；
11.若所述刹车幅度大于或等于所述第一刹车阈值，则根据所述刹车幅度驱动所述马达。
12.根据本技术的一个实施例，所述根据所述积分时间区间和反电动势幅度计算刹车幅度之后，所述方法还包括：
13.若所述刹车幅度大于或等于第二刹车阈值，则根据所述第二刹车阈值驱动所述马达，所述第二刹车阈值大于所述第一刹车阈值。
14.根据本技术的一个实施例，所述根据所述过零检测结果确定积分时间区间，包括：
15.根据所述过零检测结果确定所述反电动势波形的过零点；
16.根据所述过零点以及预设时长确定所述积分时间区间。
17.根据本技术的一个实施例，所述根据过零点以及预设时长确定所述积分时间区间，包括：
18.以所述过零点为起始时间点，根据所述起始时间点和所述预设时长确定结束时间点；以及
19.根据所述起始时间点和所述结束时间点确定所述积分时间区间。
20.根据本技术的一个实施例，所述根据过零点以及预设时长确定所述积分时间区间，包括：
21.根据上一个过零点和所述预设时长确定起始时间点；以及
22.以当前过零点为结束时间点，根据所述起始时间点和所述结束时间点确定所述积分时间区间。
23.根据本技术的一个实施例，所述根据过零点以及预设时长确定所述积分时间区间，包括：
24.根据上一个过零点和所述预设时长确定起始时间点；
25.根据当前过零点和所述预设时长确定结束时间点；以及
26.根据所述起始时间点和所述结束时间点确定所述积分时间区间。
27.根据本技术的一个实施例，所述根据所述积分时间区间和反电动势幅度确定所述刹车幅度包括：
28.在所述积分时间区间内，对所述反电动势波形的反电动势幅度进行积分计算，并得到积分计算结果；以及
29.根据所述积分计算结果与预设刹车系数确定所述刹车幅度。
30.根据本技术的一个实施例，所述根据所述过零检测结果确定积分时间区间之后，所述方法还包括：
31.获取所述反电动势波形的周期长度；
32.根据所述周期长度和所述积分时间区间确定驱动时长；
33.所述根据所述刹车幅度驱动所述马达，包括：
34.根据所述刹车幅度和所述驱动时长驱动所述马达。
35.根据本技术的一个实施例，所述获取所述马达的反电动势波形的过零检测结果之前，所述方法还包括：
36.每间隔半个周期检测所述反电动势波形的过零点；或者
37.每间隔一个周期检测所述反电动势波形的过零点。
38.根据本技术的一个实施例，所述方法还包括：
39.若所述刹车幅度大于或等于所述第一刹车阈值，则根据预设间隔时间重新获取所述马达的反电动势的过零检测结果，并根据过零检测结果确定刹车幅度，直至刹车幅度小于所述第一刹车阈值。
40.根据本技术的一个实施例，所述方法还包括：
41.若所述刹车幅度小于所述第一刹车阈值，则控制所述马达停止刹车。
42.根据本技术的一个实施例，驱动波形的相位与反电动势波形的相位相反。
43.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种马达的刹车控
制装置，包括：
44.获取模块，用于在所述马达进入刹车阶段后，获取所述马达的反电动势波形的过零检测结果；
45.时间确定模块，用于根据所述过零检测结果确定积分时间区间；
46.幅度确定模块，用于根据所述积分时间区间和反电动势幅度确定刹车幅度；
47.驱动模块，用于若所述刹车幅度大于或等于所述第一刹车阈值，则根据所述刹车幅度驱动所述马达，其中驱动波形的相位与反电动势波形的相位相反。
48.为解决上述技术问题，本技术采用的再一个技术方案是：提供一种芯片，包括：所述的马达的刹车控制装置。
49.为解决上述技术问题，本技术采用的再一个技术方案是：提供一种电子设备，包括所述的芯片。
50.本技术的有益效果是：通过在马达进入刹车阶段后，获取马达的反电动势波形的过零检测结果并根据过零检测结果计算刹车幅度，能够根据马达的实际工作情况对刹车幅度进行调整，与预设固定的阶段性刹车相比，能够提高刹车精度，有效改善刹车效果，减少余震或拖尾现象，能够解决刹车不彻底以及刹车过度的问题。
附图说明
51.图1是本技术一实施例的马达刹车控制方法的流程示意图；
52.图2是本技术一实施例的马达驱动波形示意图；
53.图3是本技术一实施例的马达刹车控制方法的流程示意图；
54.图4是本技术一实施例的积分时间区间的选取示意图；
55.图5是本技术一实施例的积分时间区间的选取示意图；
56.图6是本技术一实施例的积分时间区间的选取示意图；
57.图7是本技术一实施例的马达刹车控制方法的流程示意图；
58.图8是本技术一实施例的马达刹车控制方法的流程示意图；
59.图9是本技术一实施例的马达刹车控制方法的流程示意图；
60.图10是本技术一实施例的马达刹车控制方法的流程示意图；
61.图11是本技术一实施例的马达刹车控制方法的流程示意图；
62.图12是本技术一实施例的马达的刹车控制装置的结构示意图；
63.图13是本技术一实施例的马达的刹车控制电路的结构示意图；
64.图14是本技术实施例的芯片的结构示意图；
65.图15是本技术实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
66.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
67.本技术中的术语“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。本技术的描述中，“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。本技术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。
68.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技术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。
69.图1是本技术一实施例的马达刹车控制方法的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本技术的方法并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示，该方法包括步骤：
70.步骤s10：马达进入刹车阶段后，获取马达的反电动势波形的过零检测结果。
71.在步骤s10中，马达可以是偏心转子马达，也可以是线性谐振马达，相比偏心转子马达，线性谐振马达具有相应速度更快、寿命长、振动频率和幅度可控、批量一致性好以及功耗低等优势，得到广泛的应用。
72.在马达正常驱动结束后，可以进入刹车阶段，如图2所示，正常驱动和刹车驱动的波形可以为正弦波、方波等。进一步地，刹车驱动波形的相位与反电动势波形的相位相反，优选地，刹车驱动波形的相位与反电动势波形的相位相差180
°
时，马达可以达到最佳的刹车效果。马达进入刹车阶段后，可以实时或周期性检测马达的反电动势波形，优选地，周期性检测马达的反电动势波形，示例的，可以半个周期、一个周期或两个周期检测马达的反电动势波形。
73.步骤s20：根据过零检测结果确定积分时间区间。
74.在步骤s20中，在一种可实现的实施例中，请参见图3，步骤s20包括：
75.步骤s201：根据过零检测结果确定反电动势波形的过零点；
76.步骤s202：根据过零点以及预设时长确定积分时间区间。
77.其中，预设时长可以根据实际需求进行调整，可以为用户手动设置或计算机默认设置。积分时间区间可以在过零点左侧、或者右侧、或者涵盖左右两侧。
78.作为一种示例，以过零点为起始时间点，根据起始时间点和预设时长确定结束时间点；以及根据起始时间点和结束时间点确定积分时间区间。如图4所示，过零点为o，预设时长为t，结束时间点为a。
79.作为一种示例，根据上一个过零点和预设时长确定起始时间点；以及以当前过零点为结束时间点，根据起始时间点和结束时间点确定积分时间区间，如图5所示，上一个过零点为q，当前过零点为o，预设时长为t，起始时间点为b。
80.作为一种示例，根据上一个过零点和预设时长确定起始时间点；根据当前过零点
和预设时长确定结束时间点；以及根据起始时间点和结束时间点确定积分时间区间，如图6所示，上一个过零点为q，当前过零点为o，预设时长为t，起始时间点为b，结束时间点为a。
81.步骤s30：根据积分时间区间和反电动势幅度确定刹车幅度。
82.在步骤s30中，可以按照积分算法对积分时间区间进行积分，获得刹车幅度。
83.在一种可实现的实施例中，请参见图7，步骤s30包括：
84.步骤s301：在积分时间区间内，对反电动势波形的反电动势幅度进行积分计算，并得到积分计算结果。
85.具体地，对积分时间区间内，对与该积分时间区间对应的反电动势波形的幅度积分。
86.步骤s302：根据积分计算结果与预设刹车系数确定刹车幅度。
87.其中，预设刹车系数与积分时间区间的长度相关，一般情况下，积分时间区间的长度越长，刹车系数越小。预设刹车系数可以根据实际情况进行调整，可以为用户手动设置或计算机默认设置。
88.步骤s40：若刹车幅度大于或等于第一刹车阈值，则根据刹车幅度驱动马达。
89.在步骤s40中，将刹车幅度与预设的第一刹车阈值进行比较，判断刹车幅度是否大于或等于第一刹车阈值；若刹车幅度大于或等于第一刹车阈值，则根据刹车幅度驱动马达；若刹车幅度小于第一刹车阈值，则控制马达停止刹车。
90.该实施例的第一刹车阈值是判断马达是否需要停止刹车的依据。第一刹车阈值可以为预设置的值，可以由电子设备的默认设定，也可以为用户手动设定。刹车幅度小于第一刹车阈值，说明马达基本上停止振动，需要停止刹车；刹车幅度大于或等于第一刹车阈值，说明马达振动仍然比较强，还需继续进行主动刹车。刹车驱动波形的相位与反电动势波形的相位相反。
91.在上述实施例的基础上，一种可实现的实施例中，请参见图8，在步骤s40之后，还包括步骤s50：根据预设间隔时间重新获取马达的反电动势的过零检测结果，并根据过零检测结果确定刹车幅度，直至刹车幅度小于第一刹车阈值。
92.由于过零检测结果能够反映马达的实际工作情况，根据过零检测结果获得积分时间区间，再根据积分时间区间和反电动势幅度计算刹车幅度，能够准确对马达的刹车幅度进行调整，与预设固定的阶段性刹车相比，能够提高刹车精度，有效改善刹车效果，减少余震或拖尾现象，能够解决刹车不彻底以及刹车过度的问题。
93.在上述实施例的基础上，一种可实现的实施例中，请参见图9，在步骤s30之后，还包括：
94.步骤s60：若刹车幅度大于或等于第二刹车阈值，则根据第二刹车阈值驱动马达。
95.在步骤s60中，将刹车幅度与预设的第二刹车阈值进行比较，判断刹车幅度是否大于或等于第二刹车阈值；若刹车幅度大于或等于第二刹车阈值，则以第二刹车阈值驱动马达。第二刹车阈值大于第一刹车阈值，第二刹车阈值可以理解为刹车强度范围内的最大刹车幅度，第一刹车阈值和第二刹车阈值可以为一个预设值，也可以为一个预设范围。
96.该实施例的马达刹车控制方法通过刹车幅度未超过第二刹车阈值时按照实际的刹车幅度驱动马达，超过第二刹车阈值时，按照第二刹车阈值驱动马达，能够保证刹车幅度在可控范围内，达到最佳的刹车效果。
97.在上述实施例的基础上，一种可实现的实施例中，请参见图10，在步骤s20之后，还包括以下步骤：
98.步骤s70：获取反电动势波形的周期长度；
99.步骤s80：根据周期长度和积分时间区间确定驱动时长；
100.则步骤s40包括：根据刹车幅度和驱动时长驱动马达。
101.该实施例驱动时长也可以是预设的固定值，通过刹车幅度和驱动时长驱动马达能够进一步提高刹车精度，有效改善刹车效果，减少余震或拖尾现象，解决刹车不彻底以及刹车过度的问题。
102.在上述实施例的基础上，一种可实现的实施例中，请参见图11，在步骤s10之前，还包括：
103.步骤s100：每间隔半个周期检测反电动势波形的过零点；或者每间隔一个周期检测反电动势波形的过零点。
104.图12是本技术一实施例的马达的刹车控制装置的结构示意图。如图12所示，该刹车控制装置120包括获取模块121、时间确定模块122、幅度确定模块123以及驱动模块124。
105.获取模块121用于在马达进入刹车阶段后，获取马达的反电动势波形的过零检测结果；
106.时间确定模块122用于根据过零检测结果确定积分时间区间；
107.幅度确定模块123用于根据积分时间区间和反电动势幅度确定刹车幅度；
108.驱动模块124用于若刹车幅度大于或等于第一刹车阈值，则根据刹车幅度驱动马达，其中驱动波形的相位与反电动势波形的相位相反。
109.图13是本技术一实施例的马达的刹车控制电路的结构示意图。如图13所示，该刹车控制电路130包括主控单元131、与主控单元131连接的驱动控制单元132、与主控单元131连接的刹车控制单元133、与驱动控制单元132、刹车控制单元133连接的选择单元134、与选择单元134连接的过滤单元135、与过滤单元135连接的模拟驱动电路单元136以及与模拟驱动电路单元136、主控单元131连接的模拟检测电路单元137；
110.模拟检测电路单元137用于在马达进入刹车阶段后，根据模拟驱动电路单元136的输出检测马达的反电动势波形并根据反电动势波形进行过零检测，将过零检测结果传输给主控单元131；
111.主控单元131用于接收过零检测结果，根据过零检测结果确定积分时间区间，根据积分时间区间和反电动势幅度确定刹车幅度，将刹车幅度与预设的第一刹车阈值进行比较，根据比较结果输出马达的控制信号；
112.驱动控制单元132用于接收控制信号并输出对应的驱动波形信号给选择单元134；
113.刹车控制单元133用于接收控制信号并输出对应的刹车波形信号给选择单元134；
114.选择单元134用于选择驱动波形信号或刹车波形信号；
115.过滤单元135用于对选择单元134的输出的波形信号进行过滤，并将过滤后的波形信号传输给模拟驱动电路单元136；
116.模拟驱动电路单元136用于将驱动波形信号或刹车波形信号转换为电压信号，并传输给马达。
117.请参见图14，还提供了一种芯片140，该芯片140包括：上述马达的刹车控制装置
120。该芯片120可以为ec芯片，mcu芯片或soc芯片。
118.请参阅图15，图15为本技术实施例的电子设备的结构示意图。如图15所示，该电子设备150包括上述芯片140。
119.电子设备150可以为计算机、服务器、手机、平板等终端设备。
120.在本技术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。
121.另外，在本技术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。
122.以上仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术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，均同理包括在本技术的专利保护范围内。