將該物理量序列作為原始命令信號(hào)。
[0048] 當(dāng)輸入信號(hào)為媒體流數(shù)據(jù)時(shí)，命令生成器11從該媒體流數(shù)據(jù)中獲取媒體流數(shù)據(jù)衍 生出的表征振動(dòng)效果的物理信號(hào)，將該物理信號(hào)作為原始命令信號(hào)。
[0049] 觸覺驅(qū)動(dòng)器12根據(jù)接收到的調(diào)整后的命令信號(hào)生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將生成的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)發(fā)送給線性諧振致動(dòng)器13。
[0050] 線性諧振致動(dòng)器13接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下振動(dòng)。
[0051] 傳感模組14包括多種傳感器，每種傳感器實(shí)時(shí)感應(yīng)線性諧振致動(dòng)器13的狀態(tài)，在 感應(yīng)到線性諧振致動(dòng)器13振動(dòng)時(shí)，生成相應(yīng)的傳感信號(hào)。
[0052 ]傳感模組14包括反電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電路，反電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電路設(shè)置在線性諧振致動(dòng)器13 上，在線性諧振致動(dòng)器振動(dòng)時(shí)，該反電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電路生成反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)；
[0053]和/或，傳感模組14包括在智能終端中與線性諧振致動(dòng)器13相分離的位置設(shè)置的 運(yùn)動(dòng)傳感器，在線性諧振致動(dòng)器振動(dòng)時(shí)，該運(yùn)動(dòng)傳感器生成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)傳感信號(hào)；
[0054]和/或，傳感模組14包括設(shè)置在線性諧振致動(dòng)器13上的運(yùn)動(dòng)傳感器，在線性諧振致 動(dòng)器振動(dòng)時(shí)，該運(yùn)動(dòng)傳感器生成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)傳感信號(hào)；
[0055] 其中，運(yùn)動(dòng)傳感器指能夠?qū)崟r(shí)感應(yīng)線性諧振致動(dòng)器的重要物理量，運(yùn)動(dòng)傳感器可 以是基于壓電、超聲、紅外、電容等器件的傳感器，如可以感應(yīng)振動(dòng)加速度、振動(dòng)速度、振動(dòng) 位移或振動(dòng)頻率的相關(guān)傳感器。優(yōu)選地，運(yùn)動(dòng)傳感器包括加速度傳感器、激光多普勒振動(dòng)測(cè) 試儀、麥克風(fēng)和陀螺儀的一種或多種。
[0056] 反饋單元15將傳感模組14生成的多路傳感信號(hào)融合，得到用于估計(jì)線性諧振致動(dòng) 器13振動(dòng)模式的反饋信號(hào)，并將反饋信號(hào)發(fā)送給比較器16。
[0057]比較器16比較反饋信號(hào)與輸入信號(hào)中表征線性諧振致動(dòng)器振動(dòng)模式的期望信號(hào)， 根據(jù)比較結(jié)果生成誤差信號(hào)，并將該誤差信號(hào)發(fā)送給命令生成器11。
[0058] 當(dāng)然，本實(shí)施例中的觸覺振動(dòng)控制系統(tǒng)還包括控制命令生成器11、觸覺控制器12、 線性諧振致動(dòng)器13、傳感模組14、反饋單元15、比較器16、振動(dòng)效果庫(kù)17間信號(hào)傳遞的微控 制單元，將該微控制單元作為觸覺振動(dòng)控制系統(tǒng)的中央控制器。
[0059] 本實(shí)施例的觸覺振動(dòng)控制系統(tǒng)采用閉環(huán)控制方式來(lái)控制線性諧振致動(dòng)器，通過在 閉環(huán)控制中設(shè)置多種能夠感應(yīng)線性諧振致動(dòng)器振動(dòng)狀態(tài)的傳感器，在線性諧振致動(dòng)器振動(dòng) 時(shí)，通過設(shè)置多個(gè)能夠?qū)€性諧振致動(dòng)器的振動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)或感應(yīng)的傳感器，將多個(gè)傳 感器輸出的表征振動(dòng)模式相關(guān)物理量的傳感信號(hào)作為反饋信號(hào)來(lái)實(shí)時(shí)控制線性諧振致動(dòng) 器振動(dòng)的物理量，通過有效整合的方式來(lái)更加魯棒地估計(jì)致動(dòng)器的狀態(tài)并施加控制，達(dá)到 解決線性諧振致動(dòng)器振動(dòng)時(shí)出現(xiàn)拖尾的殘余現(xiàn)象。并且，本實(shí)施例能夠通過實(shí)時(shí)的反饋和 調(diào)整，達(dá)到對(duì)線性諧振致動(dòng)器的振動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整的技術(shù)效果。
[0060] 此外，相比于單一使用反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)的處理方式，本實(shí)施例上述設(shè)置多種傳感器 的技術(shù)方案能夠解決在該反電動(dòng)勢(shì)信號(hào)的信噪比較低時(shí)，預(yù)測(cè)出的振動(dòng)相關(guān)物理變量不可 靠，出現(xiàn)的反饋調(diào)節(jié)精度差的問題。
[0061] 在本實(shí)施例的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方案中，反饋單元15包括:獲取模塊和加權(quán)模塊;其中，
[0062] 獲取模塊接收傳感模組14發(fā)送的多路傳感信號(hào)，分別獲取每路傳感信號(hào)的物理量 觀察值，并將不同類型的物理量觀察值轉(zhuǎn)換為同一參考系下同類型的物理量觀察值；
[0063]加權(quán)模塊計(jì)算每路傳感信號(hào)的物理量觀察值的加權(quán)系數(shù)，并將各路傳感信號(hào)的物 理量觀察值按照各自加權(quán)系數(shù)求和，得到用于估計(jì)線性諧振致動(dòng)器振動(dòng)模式的物理量估計(jì) 值，根據(jù)物理量估計(jì)值生成反饋信號(hào)發(fā)送給比較器16;
[0064]則比較器16將反饋信號(hào)的物理量估計(jì)值和期望信號(hào)中該物理量的期望值進(jìn)行比 較，根據(jù)比較結(jié)果生成誤差信號(hào)。
[0065] 如圖1所示，該觸覺振動(dòng)控制系統(tǒng)還包括與反饋單元15連接的參數(shù)存儲(chǔ)器18,用于 存儲(chǔ)根據(jù)物理量估計(jì)值推算出的線性諧振致動(dòng)器的固有參數(shù)，該固有參數(shù)包括線性諧振致 動(dòng)器的一些長(zhǎng)期緩變的性能參數(shù)，如線性諧振致動(dòng)器內(nèi)部摩擦力、于彈簧強(qiáng)度相關(guān)的諧振 頻率、磁流密度等參數(shù)，可以通過設(shè)置相應(yīng)的變化閾值，來(lái)適時(shí)的更新該性能參數(shù)。如當(dāng)根 據(jù)反饋信號(hào)的物理量估計(jì)值推算出的線性諧振致動(dòng)器內(nèi)部摩擦力相比于參數(shù)存儲(chǔ)器中該 參數(shù)的當(dāng)前值滿足變化閾值，則用推算出的線性諧振致動(dòng)器內(nèi)部摩擦力更新參數(shù)存儲(chǔ)器中 該參數(shù)，便于了解和掌握線性諧振致動(dòng)器的性能。
[0066] 為了便于說(shuō)明本實(shí)現(xiàn)方案中獲取模塊和加權(quán)模塊的具體工作方式，以能夠輸出 BEMF信號(hào)(Back Electro-Motive Force，反電動(dòng)勢(shì)）的BEMF感應(yīng)電路和能夠輸出加速度信 號(hào)的加速度傳感器為例，詳細(xì)說(shuō)明反饋信號(hào)和誤差信號(hào)的生成。
[0067] 由于線性諧振致動(dòng)器在振動(dòng)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生BEMF信號(hào)，通過設(shè)置相應(yīng)的傳感電路即 可獲得跨線性諧振致動(dòng)器兩級(jí)的電壓信號(hào)或流過線性諧振致動(dòng)器的電流信號(hào)，去除該電壓 信號(hào)或電流信號(hào)中線性諧振致動(dòng)器阻抗導(dǎo)致的直流分量就可以得到所需的BEMF信號(hào)。BEMF 信號(hào)既包含線性諧振致動(dòng)器的振動(dòng)狀態(tài)信息，如速度、加速度等信息，也包含線性諧振致動(dòng) 器本身的一些物理參數(shù)信息，如馬達(dá)因子。
[0068] 本實(shí)施例以加速度物理量為例，首先，由于反電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電路設(shè)置在線性諧振致 動(dòng)器13上，因而從BEMF信號(hào)中提取出加速度觀察值S1是線性諧振致動(dòng)器13自身振子的加速 度，若加速度傳感器設(shè)置在線性諧振致動(dòng)器13上，則加速度傳感器輸出的加速度信號(hào)也是 該線性諧振致動(dòng)器13自身振子的加速度，則直接從該加速度信號(hào)中獲取相應(yīng)的加速度觀察 值S2。
[0069] 然后，計(jì)算這兩路加速度觀察值的加權(quán)系數(shù)，可以采用加速度觀察值的信噪比或 方差來(lái)計(jì)算加權(quán)系數(shù);通過方差計(jì)算加權(quán)系數(shù)時(shí)，對(duì)每路加速度觀察值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理得到 每路加速度觀察值的方差，計(jì)算兩路加速度觀察值的方差倒數(shù)和，每路加速度觀察值方差 的倒數(shù)與所述方差倒數(shù)和的比值即為其加權(quán)系數(shù);在通過信噪比計(jì)算加權(quán)系數(shù)時(shí)，計(jì)算每 路加速度觀察值的信噪比，并對(duì)兩路加速度觀察值的信噪比進(jìn)行歸一化處理即可得到各自 的加權(quán)系數(shù)。
[0070] 接著，根據(jù)加權(quán)求和的方式計(jì)算用于估計(jì)線性諧振致動(dòng)器各個(gè)時(shí)刻振動(dòng)模式的加 速度估計(jì)值EV(Estimate Value，EV)，EV(t) =aSl(t)+PS2(t);其中，α+β = 1，Sl(t)為t時(shí)刻 從BEMF信號(hào)中提取出的加速度觀察值，a為SI (t)的加權(quán)系數(shù)，S2 (t)為t時(shí)刻加速器傳感器 采集到的加速度觀察值，β為S2 (t)的加權(quán)系數(shù)。
[0071 ] 最后，比較加速度估計(jì)值EV和輸入信號(hào)中的加速度期望值DV(DeSired Value，DV) 各個(gè)時(shí)刻的差異，如通過對(duì)t時(shí)刻的加速度估計(jì)值EV( t)和t時(shí)刻的加速度期望值DV( t)做差 生成誤差信號(hào)Err(t)，即Err(t) =EV(t)-DV(t)。
[0072]需要說(shuō)明的是，若本實(shí)現(xiàn)方案中的加速度傳感器設(shè)置在智能終端中與線性諧振致 動(dòng)器13相分離的位置，則該加速器傳感器輸出的加速度信號(hào)是智能終端的加速度，需要將 加速器傳感器輸出的加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為線性諧振致動(dòng)器13的振子加速度，可以通過智能終 端與振子的質(zhì)量比進(jìn)行加速度的轉(zhuǎn)換。
[0073]進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，若在本實(shí)現(xiàn)方案中，從BEMF信號(hào)中提取出的物理量觀察值 為速度觀察值，還需要將兩個(gè)不同類型的物理量觀察值轉(zhuǎn)換為相同類型的物理量觀察值， 如將BEMF信號(hào)中提取的速度觀察值轉(zhuǎn)換為加速度觀察值，或者將加速度傳感器輸出的加速 度觀察值轉(zhuǎn)換為速度觀察值。
[0074] 本實(shí)施例觸覺振動(dòng)控制系統(tǒng)的工作過程如圖2所示：
[0075] 智能終端中的微控制單元根據(jù)某些觸發(fā)事件(如用戶按壓觸摸屏)生成輸入信號(hào)， 使命令生成器11依據(jù)該輸入信號(hào)中的選擇指令從振動(dòng)效果庫(kù)中選擇期望的振動(dòng)模式對(duì)應(yīng) 的數(shù)字化的物理量序列作為原始命令信號(hào)，或者依據(jù)該輸入信號(hào)中的媒體流數(shù)據(jù)衍生出的 模擬化的物理信號(hào)作為原始命令信號(hào);命令生成器11再根據(jù)比較器16發(fā)送的誤差信號(hào)調(diào)整 該原始命令信號(hào)，并將調(diào)整后的命令信號(hào)發(fā)送給觸覺驅(qū)動(dòng)器12,由觸覺驅(qū)動(dòng)器12根據(jù)該調(diào) 整后的命令信號(hào)生成相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以為驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓;線性諧振 致動(dòng)器13在驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)下發(fā)生振動(dòng)，使得該智能終端受迫振動(dòng)，既而用戶 與該智能終端接觸的部位會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)觸感;傳感模組14實(shí)時(shí)感應(yīng)線性諧振致動(dòng)器13的狀 態(tài)，在線性諧振致動(dòng)器13振動(dòng)器時(shí)，傳感模組14將每種傳感器感應(yīng)的傳感信號(hào)發(fā)送給反饋 單元15進(jìn)行傳感信號(hào)的融合處理，得到用于估計(jì)線性諧振致動(dòng)器振動(dòng)模式的反饋信號(hào)，比 較器16通過比較反饋信號(hào)和期望信號(hào)生成相應(yīng)的誤差信號(hào)，并將該誤差信號(hào)發(fā)送給命令控 制器11。
[0076] 實(shí)施例二：
[0077] 本實(shí)施例針對(duì)線性諧振致動(dòng)器在驅(qū)動(dòng)信號(hào)停止驅(qū)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)拖尾的殘余現(xiàn)象進(jìn)行 分析得到:該拖尾的殘余現(xiàn)象完全由驅(qū)動(dòng)信號(hào)與線性諧振致動(dòng)器沖激響應(yīng)的卷積決定，因 而本實(shí)施例通過對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理，以達(dá)到改變其與線性諧振致動(dòng)器沖激響應(yīng)卷積后的 輸出，進(jìn)一步解決線性諧振致動(dòng)器振動(dòng)時(shí)出現(xiàn)拖尾的殘余現(xiàn)象。
[0078] 圖3為本實(shí)施例提供的智能終端的觸覺振動(dòng)控制系統(tǒng)框圖，如圖3所示，該觸覺振 動(dòng)控制系統(tǒng)還包括濾波器39,本實(shí)施例要求經(jīng)濾波器處理后的命令信號(hào)在初始時(shí)段具有過 驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)并且在末尾時(shí)段具有主動(dòng)制動(dòng)特點(diǎn)。
[0079]如圖3所示，命令生成器31的