CN116155167B - 一种线性马达谐振频率的跟踪方法及检测装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种线性马达谐振频率跟踪方法和装置。根据一实施例，一种线性马达的谐振频率跟踪方法可包括：控制线性马达进入高阻态，并获取反向电动势信号；对所述反向电动势信号进行过零检测；在检测到过零时，获取该过零时刻后等间隔的两个采样电动势和所述两个采样电动势之后的第三采样电动势；以及根据获取的三个采样电动势和采样参数确定线性马达的谐振频率。本发明能够实现基于较短时间的采集信号获得线性马达的真实谐振频率，从而可提供控制马达的参考。

Description

一种线性马达谐振频率的跟踪方法及检测装置

技术领域

本申请涉及一种电子设备技术领域，更具体地，涉及一种跟踪检测线性马达谐振频率的方法及装置。

背景技术

触觉反馈技术一般是通过马达振动来实现的。线性马达主要包括弹簧、带有磁性的质量块和线圈等部件，弹簧将质量块悬浮在马达内部。质量块可在施加的变化磁场中进行上下移动，这种振动被人们感知从而产生触觉效果。

工作时，为了高效生成触觉效果，理想地弹簧加载质量块以其固有谐振频率驱动。例如，驱动波形的频率越接近马达的真实谐振频率，马达进入谐振所需的时间越短，振动效果越明显，而在刹车阶段，驱动波形的频率越接近马达的真实谐振频率，马达越能实现快速刹车。因此，获取准确的马达谐振频率是实现振动控制的重要前提。

在智能设备由于使用环境、元件老化等原因而使得其实际的谐振频率与出厂设计的谐振频率存在偏差时，将会导致马达的振动量发生变化。现有的线性马达谐振频率检测方法，一般只在开机等较少场景应用，速度慢且容易致使振动量毛刺，难以真正实时跟踪线性马达的谐振频率。

发明内容

为了解决现有技术中出现的上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种线性马达谐振频率的跟踪检测方法、检测装置及控制系统，其能快速确定出谐振频率，从而方便根据需要对驱动波形进行频率校准，以达到最佳振动控制效果。

根据本申请的一个方面，提供了一种线性马达谐振频率的跟踪方法，包括：控制线性马达进入高阻态，并获取反向电动势信号；对所述反向电动势信号进行过零检测；在检测到过零时，获取该过零时刻后等间隔的两个采样电动势和所述两个采样电动势之后的第三采样电动势；以及根据获取的三个采样电动势和采样参数确定线性马达的谐振频率。

在一些实施例中，在控制所述马达进入高阻态之前，还包括：响应于线性马达驱动之前接收到谐振频率的跟踪使能信号，在驱动波形开始前添加若干周期的超驱波形对线性马达进行驱动。

在一些实施例中，获取的反向电动势的时间小于半个谐振周期。

在一些实施例中，对所述反向电动势信号进行过零检测包括：将获取的采样点的反向电动势的幅值与一设定阈值进行比较，确定反向电动势的过零时刻；或者对获取的采样点的反向电动势进行极性判断，确定反向电动势的极性发生变向的过零时刻。

在一些实施例中，获取该过零时刻后等间隔的两个采样电动势和所述两个采样电动势之后的第三采样电动势包括：根据所述极性发生变向的两个采样点中的在后采样点确定过零时刻，其中所述两个采样点之间具有样点间隔m，其中m为正整数；设定采样序数N，获取所述过零时刻后的第N*m、2N*m、(2N+1)*m个采样点的反向电动势作为所述三个采样电动势，其中N为正整数。

在一些实施例中，所述等间隔的两个采样电动势包括在先的第一采样电动势和在后的第二采样电动势，根据获取的三个采样电动势信号和采样参数确定线性马达的谐振频率包括：根据所述第二采样电动势和所述第三采样电动势的幅值计算修正采样点的反向电动势的幅值；以及基于所述第一采样电动势的幅值、所述修正采样点的反向电动势的幅值和采样参数确定线性马达的谐振频率。

在一些实施例中，所述方法还包括：根据所述极性发生变向的两个采样点的反向电动势的幅值来确定所述修正因子，所述修正采样点的反向电动势的幅值和所述修正因子相关联。

在一些实施例中，基于所述第一采样电动势、所述修正采样点的反向电动势和采样参数确定线性马达的谐振频率包括：确定所述修正点的反向电动势的幅值和所述第一采样电动势的幅值两者的比值r；以及至少基于该比值r以及采样参数来确定线性马达的谐振频率，其中，所述谐振频率与所述比值r正相关，与所述第二采样电动势距离所述过零时刻的时间间隔负相关。

本申请的另一方面提供了一种线性马达谐振频率的跟踪检测装置，包括：监测单元，其用于在控制线性马达进入高阻态后获取反向电动势信号；以及计算单元，其用于对所述反向电动势信号进行过零检测，在检测到过零时，获取该过零时刻后等间隔的两个采样电动势和所述两个采样电动势之后的第三采样电动势，并根据获取的三个采样电动势和采样参数确定线性马达的谐振频率。

本申请的另一方面还提供了一种线性马达驱动控制系统，包括：前述的线性马达跟踪检测装置；以及驱动电路，其可根据所述确定的谐振频率对所述线性马达进行驱动。

与现有技术相比，采用本申请实施例的线性马达谐振频率的跟踪检测方法及装置，可以应用于任意驱动模式，通过在短时间内快速准确地确定马达的真实谐振频率，其不仅可直接应用于检测或跟踪场景，同时由于不需要经过若干谐振周期才能进行谐振频率的检测，对于其他场景的欲播放的波形几乎无影响，能实时将谐振频率予以计算输出，方便根据需要对驱动波形进行频率幅值修正，提升了马达的振动控制效果，从而显著提升了用户体验。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1示出根据本申请一实施例提供的线性马达谐振频率跟踪方法的流程图；

图2示出根据本申请一实施例提供的控制马达进入高阻态的方法的示意图；

图3示出根据本申请一实施例提供的过零检测及获取过零时刻后的采样电动势信号的示意图；

图4示出根据本申请一实施例提供的确定线性马达的谐振频率的方法的流程图；

图5示出根据本申请一实施例提供的确定线性马达的谐振频率的计算方法的流程图；

图6示出了根据本申请一实施例提供的线性马达驱动控制方法的流程图；

图7示出根据本申请一实施例提供的线性马达谐振频率的跟踪检测装置的框图；

图8图示了根据本申请一实施例提供的线性马达控制系统的结构框图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例。同时，实施本申请实施例的任一示例并不一定需要同时实现以上的所有优点。应理解，本申请不应被限制到这些示例实施例的特定细节。而是，可以在没有这些特定细节或者采用其他替代方式的情况下，实施本申请的实施例，而不会偏离权利要求定义的本申请的思想和原理。

本文实施例提供了一种线性马达谐振频率的跟踪方法，其主要应用于检测线性马达的谐振频率。参考图1，其示出了本申请一实施例提供的线性马达谐振频率的跟踪检测方法的流程图，如图1所示，该方法100可包括如下步骤：

步骤S110，控制线性马达进入高阻态，并获取反向电动势信号。

反向电动势为马达的永久磁体(质量块)相对于缠绕线圈的移动而感应生成，由于质量块以固有谐振频率振动，感应的反向电动势信号也将具有这个谐振频率。在一实施例中，反向电动势可以通过对线性马达运动而在其两端产生的电动势进行采集而获取得到。在马达正常驱动振动下，反电动势一直都存在，只是反电动势容易淹没在较大的驱动电压中而难以检测，为此在一实施例中，可以先例如通过断开驱动使得马达进入高阻态，在高阻态下，没有驱动信号，反向电动势就可以直接检测获取得到而不需借助复杂计算从监测信号中分离反向电动势。

在一实施例中，线性马达可在接收到跟踪使能信号后实施本发明的谐振频率跟踪方法，该使能信号可由用户触发或根据驱动模式触发，例如，可以根据当前的驱动状态生成相应的跟踪使能信号，控制系统在接收到该使能信号后生成控制信号以用于对驱动芯片的输出进行控制以使马达进入高阻态。

图2示出根据本申请一实施例提供的控制马达进入高阻态的方法的示意图。如图2所示，可以在线性马达的任意驱动时间段实施本发明的谐振频率跟踪，即可以基于驱动前、驱动中或驱动结束等驱动状态而相应地控制马达进入高阻态。

参考图2，可先判断接收到跟踪使能信号时的驱动状态，例如，响应于线性马达驱动之前接收到谐振频率的跟踪使能信号，即如果频率跟踪使能信号1被触发，此时驱动波形尚未播放，可在欲播放的驱动波形开始前添加若干周期的超驱波形对线性马达进行驱动，并响应于跟踪使能信号1断开驱动以进入高阻态，然后可在跟踪结束后开始播放驱动波形驱动马达进行振动；如果响应于马达进入振动状态的振动过程中接收到使能信号，例如频率跟踪使能信号2被触发，且播放正在进行，则断开当前的驱动预定时间，进行谐振频率跟踪，并在跟踪结束后恢复播放振动波形；响应于当前的驱动已经结束后接收到使能信号，例如频率跟踪使能信号3被触发，则可直接针对残余振动进行谐振频率跟踪，并在跟踪结束后输出谐振频率。

应当注意的是，虽然图2中以数字区分了使能信号1、使能信号2、使能信号3，但可以理解的是，这些使能信号也可以使用相同触发，其仍在本申请的保护范围内。

本实施例的谐振频率跟踪方法可以实施在线性马达驱动芯片播放振动驱动波形的任意位置，例如可以在任意驱动模式、驱动波形开始前实现跟踪，也可以在长振驱动中任意位置进行短暂断开驱动实现跟踪，还可在波形播放结束时实现跟踪。在不影响振动的同时，实时跟踪、更新谐振频率，从而可以根据实际需要调整驱动频率，确保马达的振动量稳定，以最高能效比进行振动。

在一实施例中，可将马达的两端引脚进行接地放电，使得线性马达进入高阻态。具体地，可以在采集所述反向电动势信号之前，对马达两端引脚进行接地放电，短暂的接触放电可使得之后对马达输入引脚两端检测的电压信号接近于真实的反向电动势信号。

如果对反向电动势信号的采集时间过长，将会产生振动毛刺和凹陷，例如，针对上述跟踪使能信号2，即在正常驱动状态下，如果断开驱动时间较长，将使得马达振幅不稳定，这将不利地影响触觉效果。为此，不同于一些现有技术，在本发明的一实施例中，可以只采集很短的预定时长的反向电动势信号，然后可根据实际情况而执行开始驱动、恢复驱动的操作，或者改变驱动信号以执行刹车的操作。所采集的反向电动势信号的预定时长可小于线性马达的半个谐振周期，该谐振周期可通过在振动过程中跟踪获得马达的谐振频率而换算得到，这可以减小对用户触觉效果带来的不利影响，以及可有利地快速响应进行后续控制操作。

在一实施例中，在采集获得反向电动势信号后，可以对采集的电动势信号进行信号处理，例如可先进行低通滤波，然后通过平滑预处理以获得无毛刺的感兴趣的信号。

返回图1，在获取反向电动势信号之后可进行步骤S120，对获取的所述反向电动势信号进行过零检测。

例如，可先对获取的反向电动势信号进行采样，并基于采样的数据进行过零检测。对反向电动势进行采样的频率可为12-96kHz的范围，例如24-48kHz的采样频率。

在一实施例中，可将获取的采样点的反向电动势信号的幅值与一设定阈值进行比较，来确定采集的反向电动势信号是否出现过零以及过零时刻。例如，将采样序列的各反向电动势的幅值与一基准阈值进行比较，若检测到反向电动势的值小于该设定的基准阈值，表明反向电动势已经发生过零，并确定过零状态对应的过零时刻。

在另一实施例中，可对获取的采样点的反向电动势进行极性判断，确定反向电动势的极性发生变向的过零时刻。

参见图3，其示出了根据本申请一实施例提供的过零检测的示意图。例如，可对采样的反向电动势的极性进行判断，如果相邻或相隔的两个采样点的反向电动势的极性相同，则可认为没有发生过零，反之，如果相邻或相隔的两个采样点的反向电动势发生变向，例如在反向电动势从正向转入负向，或者从负向转向正向时，可以确定发生过零。

如图3所示，可对相邻或相隔的两个采样点(t_L,s_L)和(t_R,s_R)的极性进行检测，其中，t_L、t_R分别为两个采样点的时间，两个采样点相隔m个样点(m为正整数，例如为1、2、3……等值)，s_L、s_R分别为两个采样点的反向电动势幅值，如果检测到s_L、s_R的极性相反，可以确定反向电动势发生过零，并可将变向后的反向电动势采样点对应的时间确定为过零时刻，例如将t_R确定为过零时刻，同时可记录这两个采样点的幅值和样点间隔m。可以看出，t_L、t_R并非真正的过零时刻，其也可被称为准过零点，为此在一实施例中，可对过零时间进行修正，这将在后续进行具体描述。

在一实施例中，可同步进行反向电动势信号的采样操作和过零检测，并可在检测到过零时刻后启动定时器，开始计时，并在该过零时刻后的预定时间后恢复驱动，其中该预定时间可小于谐振周期的四分之一。可以看出，本实施例的谐振频率跟踪方法只需要获取的反向电动势信号存在一个过零状态即可，相比于现有技术中基于两个以上的过零点来确定谐振频率的方法，本发明可极大地缩减断开驱动的持续时间，从而实现对马达振动效果的影响最小化。

在过零检测后，本申请的跟踪方法可以行进到步骤S130，在检测到发生过零时，获取该过零时刻后等间隔的两个采样电动势和所述两个采样电动势之后的第三采样电动势。

在检测到过零时，可以先确定过零时刻并以其为起始点选取采样序列的时序上等间隔的两个采样点(以下分别称为第一采样电动势和第二采样电动势)和两个采样点之后的第三采样电动势。其中，过零时刻可以采用前面描述的方法确定，例如，在采用将获取的反向电动势信号的幅值与设定阈值进行比较的方式下，可将小于该设定阈值的采样点对应的时间确定为过零时刻；在采用对相邻或相隔采样点的反向电动势进行极性判断的方式下，可以选择极性发生变向的两个采样点中的一个所对应的时间作为过零时刻。

在一实施例中，可以根据所述发生极性变向的两个采样点中的在后采样点确定过零时刻，所述两个采样点之间具有样点间隔m，即这两个采样点在时序上的间隔为m/fs，其中m为正整数，fs为采样频率；同时设定采样序数N，并获取所述过零时刻后的第N*m、2N*m、(2N+1)*m个采样点的反向电动势作为后续确定谐振频率的三个采样电动势，其中N为正整数。

仍然参见图3，例如在确定间隔m个采样点的s_L、s_R具有相反极性时，可以将t_R确定为过零时刻，并以其为起始点选择时序上等间隔的两个采样电动势信号和该两个采样点之后的第三采样点，优选地，该间隔为样点间隔m的整数倍，以便于后续的谐振频率的计算，即第一采样电动势信号可表示为(t_N,s_N)＝(t_N*m,s_N*m)，第二采样电动势信号可表示为(t_2N,s_2N)＝(t_2N*m,s_2N*m)。第三采样点与第二采样点之间具有设定的时间间隔，优选地，第三采样点与第二采样点之间也间隔m个采样点，即第三采样点的电动势信号可表示为(t_2N+1,s_2N+1)＝(t_(2N+1)*m,s_(2N+1)*m)，其中m、N均为正整数，例如为1、2、3、4、5等数值，N*m、2N*m、(2N+1)*m表示第一采样点、第二采样点、第三采样点在t_R之后的采样序列号，在采样频率fs预先确定的情况下，该三个采样点距离t_R的时间分别为N*m/fs、2N*m/fs和(2N+1)*m/fs。

在一个具体示例中，例如，样点间隔m可设为1，采样序数N可设为5，相应地，所选择的三个采样点分别为(t_5,s_5)、(t_10,s_10)、(t_11,s_11)，即第二采样点和第三采样点为相邻的采样电动势信号。

返回图1，在获取三个采样电动势信号之后，本方法可进行到步骤S140，根据获取的三个采样电动势信号和采样参数确定线性马达的谐振频率。在过零点之后，可以认为马达进行阻尼振荡，因此可以根据三个采样电动势信号的幅值之间的关系和相关的采样参数以及阻尼系数来确定线性马达的真实谐振频率。其中，采样参数可包括时间参数和/或频率参数，时间参数可为三个采样电动势距离过零时刻的时间间隔，频率参数可为采样频率等。

如前面所述，由于确定的过零时刻t_R并非实际的过零点，因此为了更准确地计算获得线性马达的谐振频率，可以进行过零修正，并基于修正的采样点的电动势信号来确定马达的谐振频率。

图4示出根据本申请一实施例提供的确定线性马达的谐振频率的方法的流程图。如图4所示，通过修正的方式来确定线性马达的谐振频率的方法包括：

步骤S210中，根据第二采样电动势和第三采样电动势的幅值计算修正采样点的反向电动势的幅值。

在一实施例中，可设定一个修正采样点，该修正采样点设置于第二采样点(例如，第2N*m个采样点)和第三采样点(例如，第(2N+1)*m个采样点)之间，第二采样点和第三采样点之间的间隔(m)与确定发生反向的两个采样点(t_L、t_R)之间的间隔(m)相同。

为了确定修正采样点的反向电动势，在一实施例中，可根据所述极性发生变向的两个采样点的反向电动势来确定所述修正因子，所述修正采样点的反向电动势的幅值和所述修正因子相关联。

参见图3，在根据采样点(t_L,s_L)、(t_R,s_R)的极性确定发生过零时刻时，可采用如下方式确定修正因子c：

c＝|s_R|/(|s_L|+|s_R|)。

在此基础上，可以估算出修正采样点的反向电动势的幅值，例如，可采用如下方式计算修正采样点的反向电动势s’_2N：

s’_2N＝(1-c)*s_2N+c*s_2N+1，其中该式中的s_2N、s_2N+1对应于图3中示出的s_2N和s_(2N+1)，计算获得的s’_2N可视为对t_R时刻后第2N*m个采样点的反向电动势的修正。

步骤S220中，基于所述第一采样电动势的幅值、所述修正采样点的反向电动势的幅值和采样参数确定线性马达的谐振频率。

在估算出修正点的反向电动势的情况下，可以根据第一采样点(例如，第N*m个采样点)的反向电动势和所述修正采样点的反向电动势的幅值之间的关系以及采样频率、采样间隔等采样参数来确定线性马达的谐振频率。

图5示出根据本申请一实施例提供的确定线性马达的谐振频率的计算方法的流程图，如图5所示，计算方法可包括如下步骤：

步骤S310，确定所述修正点的反向电动势的幅值和所述第一采样电动势的幅值两者之间的比值r。

该比值r可视为过零点t_ZC后等间隔的两个时间点的反向电动势的比值，参照图3，其可表示为：其中s_N对应于图3中示出的第N*m个采样点的反向电动势的幅值s_N。

步骤S320，至少基于该比值r以及采样参数来确定线性马达的谐振频率，其中，采样参数可包括时间参数和/或频率参数，时间参数可为三个采样电动势距离过零时刻的时间间隔，频率参数可为采样频率等。例如，所述谐振频率与所述比值r正相关，与所述第二采样电动势距离所述过零时刻的时间间隔负相关。

在一实施例中，可通过如下计算确定出线性马达的谐振频率：

f＝p*r+q，其中，f为马达的谐振频率，p为与采样参数和马达阻尼相关的值，例如其可表达为p＝k/(Δt*D)＝k*fs/(2N*m*D)，即，f与比值r正相关，与第二采样电动势距过零时刻t_R的时间间隔Δt负相关，并具体地与采样间隔m、采样序数N负相关，其中，k为常数，其可根据实际需要而进行调整，D为马达阻尼，q为p的修正值，修正关系可以通过试验预先确定。

图6示出了根据本申请一实施例提供的线性马达驱动控制方法的流程图，其可例如响应于图2的跟踪使能信号2进行控制，如图6所示，其包括：

步骤S410中，断开驱动。例如，停止向线性马达施加驱动电压或驱动信号。

步骤S420中，使马达输入引脚两端进行短暂接地放电进入高阻态，从而可使得后续测量的跨马达两端的电压信号接近反向电动势。

步骤S430中，采集马达在高阻状态下生成的反向电动势信号，并可进行滤波、平滑处理等信号处理。在本申请的一实施例中，采集的时间可小于马达的半谐振周期，通过降低断开驱动的时间，可以减小对用户触觉效果带来的不利影响。

步骤S440中，对获取的反向电动势进行过零检测，并计算获得马达的谐振频率。

例如，可采用参考图1-5描述的方法进行，此处不再进行重复描述。

步骤S450中，返回波形断开处恢复驱动，其中，可根据确定的谐振频率对驱动波形进行修正，得到具有实际谐振频率的驱动波形，并采用具有所述实际谐振频率的驱动波形在断开处恢复驱动线性马达，使得马达具有更好的驱动效果。

可以理解的是，虽然上面只针对跟踪使能信号2进行了描述，但其控制过程同样适用于跟踪使能信号1或跟踪使能信号3，例如，响应于跟踪使能信号3，本申请的一实施例可以采用修正后的具有实际谐振频率的驱动波形驱动马达进行振动，从而缩短马达刹车所需的时间，减小马达的驱动功耗。

本发明实施例提供的马达谐振频率的跟踪方法，通过短时间检测获取的反向电动势即可准确得到马达的实际谐振频率，不仅可直接应用于检测或跟踪场景，并且由于不需要经过若干谐振周期才能进行谐振频率的检测，对于其他场景的欲播放的波形几乎无影响，能够提升马达的整体振动效果。

本发明实施例还提供了一种线性马达谐振频率跟踪检测装置。如图7所示，根据本申请实施例的线性马达控制装置500可以包括：监测单元510，其与马达相连以用于在控制线性马达进入高阻态后获取反向电动势信号；以及计算单元520，其与监测单元510相连，以用于对所述反向电动势信号进行过零检测，在检测到过零时，获取该过零时刻后等间隔的两个采样电动势和所述两个采样电动势之后的第三采样电动势，并根据获取的三个采样电动势和采样参数确定线性马达的谐振频率。

在一个示例中，监测单元510可配置为获取小于半个谐振周期的反向电动势信号。

在一个示例中，计算单元520可配置为采用如下方式进行过零检测：将获取的反向电动势的值与一设定阈值进行比较，确定反向电动势的过零时刻；或者对获取的采样点的反向电动势进行极性判断，确定反向电动势发生变向的过零时刻。

在一个示例中，计算单元520可配置为采用如下方式获取过零时刻后等间隔的两个采样电动势信号和与所述两个采样电动势信号之后的第三采样电动势信号：根据反向电动势信号极性发生变向的两个采样点中的在后采样点确定过零时刻，其中所述两个采样点之间具有样点间隔m，其中m为正整数；设定采样序数N，获取所述过零时刻后的第N*m、2N*m、(2N+1)*m个采样点的反向电动势作为所述三个采样电动势，其中N为正整数。

在一个示例中，所述等间隔的两个采样电动势包括在先的第一采样电动势和在后的第二采样电动势，并且计算单元520可配置为以如下方式确定线性马达的谐振频率：根据所述第二采样电动势、第三采样电动势的幅值计算修正采样点的反向电动势的幅值；以及基于所述第一采样电动势的幅值、所述修正采样点的反向电动势的幅值和采样参数确定线性马达的谐振频率。

在一个示例中，计算单元520还可配置为根据所述极性发生变向的两个采样点的反向电动势的幅值来确定所述修正因子，所述修正采样点的反向电动势的幅值和所述修正因子相关联。

在一个示例中，计算单元520可配置为以如下方式确定线性马达的谐振频率：确定所述修正点的反向电动势和所述第一采样电动势的幅值的比值r；以及至少基于该比值r以及采样参数来确定线性马达的谐振频率，其中，所述谐振频率与所述比值r正相关，与所述第二采样电动势距离所述过零时刻的时间间隔负相关。

上述驱动控制装置500中的各个单元和模块的具体功能和操作已经在上面参考图1-5描述的驱动控制方法中详细介绍，因此这里仅简要介绍，并省略不必要的重复描述。

下面参照图8来描述线性马达控制系统，如图8所述，线性马达控制系统至少可包括检测装置620、以及驱动单元630。

检测装置620与线性马达610耦接，其用于感测线性马达的反向电动势并跟踪获得马达的谐振频率，具体可参见图1-7及相关描述，在此不再赘述。驱动单元630可根据跟踪检测的谐振频率对所述线性马达进行驱动，驱动电路可采用H桥等电路。虽然未示出，控制系统还可包括驱动产生电路，其可根据跟踪获得的谐振频率提供驱动信号(例如，正弦信号、方波信号等)提供给驱动单元630，从而控制马达在最佳能效比模式下进行振动，提升了提供给用户的触觉振感的最佳效果。

在一实施例中，虽然未示出，控制系统还可包括跟踪使能信号检测单元，其可响应于在线性马达驱动之前接收到谐振频率的跟踪使能信号，向驱动产生电路发送信号以在驱动波形开始前添加若干周期的超驱波形对线性马达进行驱动；响应于在线性马达驱动中接收到谐振频率的跟踪使能信号，向驱动产生电路发送信号以停止提供驱动波形至驱动单元；响应于在线性马达驱动结束后接收到谐振频率的跟踪使能信号，向检测装置发送信号以执行谐振频率的跟踪操作。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种线性马达谐振频率的跟踪方法，包括：

控制线性马达进入高阻态，并获取预定时长的反向电动势信号，所述预定时长小于线性马达的半个谐振周期；

对所述反向电动势信号进行过零检测；

在检测到过零时，获取该过零时刻后所述预定时长的反向电动势信号中的第一采样点对应的第一采样电动势、第二采样点对应的第二采样电动势、以及所述第二采样点之后的第三采样点对应的第三采样电动势，其中，所述第一采样点与所述过零时刻之间的间隔和所述第二采样点与所述第一采样点之间的间隔相等；以及

根据获取的三个采样电动势的幅值和采样参数确定线性马达的谐振频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在控制所述马达进入高阻态之前，还包括：

响应于线性马达驱动之前接收到谐振频率的跟踪使能信号，在驱动波形开始前添加若干周期的超驱波形对线性马达进行驱动。

3.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法还包括：在过零时刻后的预定时间后恢复驱动，所述预定时间小于谐振周期的四分之一。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对所述反向电动势信号进行过零检测包括：

将获取的采样点的反向电动势的幅值与一设定阈值进行比较，确定反向电动势的过零时刻；或者

对获取的采样点的反向电动势进行极性判断，确定反向电动势的极性发生变向的过零时刻。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，获取该过零时刻后所述预定时长的反向电动势信号中的第一采样点对应的第一采样电动势、第二采样点对应的第二采样电动势、以及所述第二采样点之后的第三采样点对应的第三采样电动势包括：

根据极性发生变向的两个采样点中的在后采样点确定过零时刻，其中所述两个采样点之间具有样点间隔m，其中m为正整数；

设定采样序数N，获取所述过零时刻后的第N*m、2N*m、(2N+1)*m个采样点的反向电动势分别作为所述第一采样电动势、第二采样电动势和第三采样电动势，其中N为正整数。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其中，根据获取的三个采样电动势和采样参数确定线性马达的谐振频率包括：

根据所述第二采样电动势和所述第三采样电动势的幅值计算修正采样点的反向电动势的幅值；以及

基于所述第一采样电动势的幅值、所述修正采样点的反向电动势的幅值和采样参数确定线性马达的谐振频率。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述方法还包括：

根据极性发生变向的两个采样点的反向电动势的幅值来确定修正因子，所述修正采样点的反向电动势的幅值和所述修正因子相关联。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，基于所述第一采样电动势的幅值、所述修正采样点的反向电动势的幅值和采样参数确定线性马达的谐振频率包括：

确定所述修正采样点的反向电动势的幅值和所述第一采样电动势的幅值两者的比值r；以及

至少基于该比值r以及采样参数来确定线性马达的谐振频率，其中，所述谐振频率与所述比值r正相关，与所述第二采样电动势距离所述过零时刻的时间间隔负相关。

9.一种线性马达谐振频率的跟踪检测装置，包括：

监测单元，其用于在控制线性马达进入高阻态后获取预定时长的反向电动势信号，所述预定时长小于线性马达的半个谐振周期；以及

计算单元，其用于对所述反向电动势信号进行过零检测，在检测到过零时，获取该过零时刻后所述预定时长的反向电动势信号中的第一采样点对应的第一采样电动势、第二采样点对应的第二采样电动势、以及所述第二采样点之后的第三采样点对应的第三采样电动势，并根据获取的三个采样电动势的幅值和采样参数确定线性马达的谐振频率，其中，所述第一采样点与所述过零时刻之间的间隔和所述第二采样点与所述第一采样点之间的间隔相等。

10.一种线性马达驱动控制系统，包括：

权利要求9所述的跟踪检测装置；以及

驱动电路，其根据所述谐振频率对所述线性马达进行驱动。