【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于驱动换能器的方法和装置
本文所描述的实施方案涉及用于驱动换能器特别是触觉换能器的方法和装置,使得可以补偿换能器的加速时间和/或减速时间。
技术介绍
线性共振致动器(LRA)是可用于刺激人体的振动触觉感测系统从而以编程方式引发触觉的设备。人类触觉系统对100Hz至400Hz范围内频率的振动特别敏感。LRA可用于通过受控的振动直接地刺激触觉系统。这些振动可以通过由一个弹簧或一组弹簧保持对小质量施加机电力来实现。可以通过向LRA施加输入电压(通常是振荡的输入电压)来引发机电力,这会使LRA的内部质量移动。LRA可被设计为具有150Hz至200Hz范围内的共振频率(F0)。在大多数情况下,此共振特性意味着相对大的加速上升时间。如图1a和图1b中所例示的,在LRA质量开始运动之后,移除输入电压可能不会使质量的运动立即停止。代替的是,质量可能继续振荡且缓慢衰减。图1a例示了触觉换能器中的示例电压输入。图1b例示了触觉换能器对图1a中所例示的电压信号的相应响应。如可以看到的,2V电压输入在时间0s开始,但是触觉换能器直至时间0.05s才能达到最大加速度。此外,当2V输入在时间0.175s处被移除时,触觉换能器的加速度开始衰减,但是直至至少0.3s才达到零。触觉应用可以寻求以接近共振频率驱动触觉换能器,从而获得每单位输入功率的最高振动幅度(即,加速度)。通过以共振频率驱动触觉换能器,应用可以节省能量消耗,或者可以引起用户的更强烈的振动刺激。此外,在不包括接近共振致动的其他应用中,触觉换能器的共振频 ...
【技术保护点】
1.一种用于向换能器提供驱动信号的方法,其中通过放大器输出所述驱动信号,所述方法包括:/n接收对驱动信号的电压和电流的指示;/n基于所述换能器的电气模型以及所述驱动信号的电压和电流,对所述换能器的估计电气响应进行估计,所述估计电气响应代表换能器中质量的移动;/n将所述估计电气响应与一个期望电气响应进行比较;以及/n基于所述比较来控制所述驱动信号。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180322 US 62/646,563;20181203 US 16/207,3401.一种用于向换能器提供驱动信号的方法,其中通过放大器输出所述驱动信号,所述方法包括:
接收对驱动信号的电压和电流的指示;
基于所述换能器的电气模型以及所述驱动信号的电压和电流,对所述换能器的估计电气响应进行估计,所述估计电气响应代表换能器中质量的移动;
将所述估计电气响应与一个期望电气响应进行比较;以及
基于所述比较来控制所述驱动信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其中对所述换能器的估计电气响应进行估计的步骤包括:
基于前一估计电气响应和状态方程来估计所述换能器的估计电气响应,其中状态方程基于换能器的电气模型。
3.根据权利要求2所述的方法,还包括:
首先基于被建模的电气响应与前一估计电气响应之间的比较来更新所述前一估计电气响应,其中
基于所述驱动信号的电压和电流以及所述换能器的电气模型来确定所述被建模的电气响应。
4.根据权利要求2所述的方法,其中所述状态方程包括卡尔曼滤波器状态方程、龙伯格状态方程和滑模观测器状态方程中的一个方程。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述估计电气响应包括对所述换能器中的反电动势电压的估计,其中所述换能器中的所述反电动势电压代表所述换能器中质量的速度。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述期望电气响应包括期望反电动势电压,所述期望反电动势电压代表换能器中质量的期望速度。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述估计电气响应包括对所述换能器中的电感器电流的估计,其中所述换能器中的所述电感器电流代表所述换能器中质量的偏移。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述期望电气响应包括代表所述换能器中质量的期望偏移的期望电感器电流。
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述比较步骤包括:
从所述期望电气响应中减去所述估计电气响应,以提供误差信号。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述控制步骤包括:
通过对误差信号应用增益来确定所述驱动信号。
11.根据权利要求2所述的方法,其中所述状态方程包括用于应用至所述电气响应的前一估计的状态转变模型,其中所述状态转变模型包括对所述换能器的电气模型的内部参数的估计。
12.根据权利要求1所述的方法,其中所述驱动信号的电压和电流受到预定最大值的限制。
13.根据权利要求8所述的方法,其中所述期望电气响应受到预定最大电感器电流的限制。
14.一种用于控制至换能器的驱动信号的控制器,其中通过放大器输出所述驱动信号,所述控制器包括:
估计块,所述估计块被配置为:
接收对所述驱动信号的电压和电流的指示;以及
基于所述换能器的电气模型以及所述驱动信号的电压和电流,对所述换能器的估计电气响应进行估计,所述估计电气响应代表所述换能器中质量的移动;以及
比较块,被配置为将所述估计...
【专利技术属性】
技术研发人员:M·扬科,H·饶,C·L·斯塔尔,胡榮,
申请(专利权)人:思睿逻辑国际半导体有限公司,
类型:发明
国别省市:英国;GB
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