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一种波形设计方法、装置、电子设备和计算机存储介质

文献发布时间:2023-06-19 19:35:22


一种波形设计方法、装置、电子设备和计算机存储介质

技术领域

本申请涉及触觉设计技术领域,尤其涉及一种波形设计方法、装置、电子设备和计算机存储介质。

背景技术

在触觉设计中,波形设计用于达到特定的振动效果,其往往通过结构化的波形组件形成。但是对于振动系统,其振动数据并不能简单地在一段时间内拆分为标准的正弦波或余弦波,而是一个相位、频率、幅值动态变化的过程。因此,在相关技术中,无论是设计驱动波形,还是设计振动数据(例如位移、速度、加速度等数据),都会存在客观的不自然设计,导致波形设计后的振动效果与实际振动效果存在不匹配、不光滑等现象。

发明内容

本申请提供了一种波形设计方法、装置、电子设备和计算机存储介质,可以提高波形设计的丰富性,使得振感设计更加自然,从而能够改善波形设计后的振动效果。

本申请的技术方案是这样实现的:

第一方面,本申请实施例提供了一种波形设计方法,所述方法包括:

获取K个初始波形时长以及对应的K组频率参数;

根据所述K组频率参数分别对所述K个初始波形时长进行调整,生成K个目标波形信号;

依次连接K个所述目标波形信号,生成目标输出波形;

其中,第i个所述目标波形信号的终止时刻的幅值与第i+1个所述目标波形信号的起始时刻的幅值相等,i为大于或等于1且小于K的整数,且K为大于0的整数。

第二方面,本申请实施例提供了一种振动马达,所述振动马达采用如第一方面所述的方法设计的输出波形进行激励。

第三方面,本申请实施例提供了一种波形设计装置,所述波形设计装置包括获取单元、调整单元和连接单元;其中,

所述获取单元,配置为获取K个初始波形时长以及对应的K组频率参数;

所述调整单元,配置为根据所述K组频率参数分别对所述K个初始波形时长进行调整,生成K个目标波形信号;

所述连接单元,配置为依次连接K个所述目标波形信号,生成目标输出波形;其中,第i个所述目标波形信号的终止时刻的幅值与第i+1个所述目标波形信号的起始时刻的幅值相等,i为大于或等于1且小于K的整数,且K为大于0的整数。

第四方面,本申请实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括存储器和处理器,其中,

所述存储器,用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序;

所述处理器,用于在运行所述计算机程序时,执行如第一方面所述的方法。

第五方面,本申请实施例提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现如第一方面所述的方法。

本申请实施例所提供的一种波形设计方法、装置、电子设备和计算机存储介质,通过获取K个初始波形时长以及对应的K组频率参数;根据K组频率参数分别对K个初始波形时长进行调整,生成K个目标波形信号;依次连接K个目标波形信号,生成目标输出波形;其中,第i个目标波形信号的终止时刻的幅值与第i+1个目标波形信号的起始时刻的幅值相等,i为大于或等于1且小于K的整数,且K为大于0的整数。这样,通过K组频率参数分别对K个初始波形时长进行调整,生成K个目标波形信号,然后依次连接生成的K个目标波形信号,生成目标输出波形,从而可以提高波形设计的丰富性,使得振感设计更加自然,进而改善波形设计后的振动效果,能够提高目标输出波形与实际振动效果的匹配度。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种波形设计方法的流程示意图;

图2为本申请实施例提供的一种波形设计方法的应用场景示意图;

图3为本申请实施例提供的一种目标输出波形示意图;

图4为本申请实施例提供的另一种波形设计方法的流程示意图;

图5为本申请实施例提供的一种初始波形时长调整示意图;

图6为本申请实施例提供的一种波形设计方法的框图示意图;

图7为本申请实施例提供的另一种波形设计方法的框图示意图;

图8为本申请实施例提供的一种波形设计装置的组成结构示意图;

图9为本申请实施例提供的一种电子设备的组成结构示意图;

图10为本申请实施例提供的另一种电子设备的组成结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释相关申请,而非对该申请的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关申请相关的部分。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的,不是旨在限制本申请。

在以下的描述中,涉及到“一些实施例”,其描述了所有可能实施例的子集,但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集,并且可以在不冲突的情况下相互结合。

需要指出,本申请实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序,以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

在触觉设计中,波形设计用于达到特定的振动设计效果,其往往通过结构化的波形组件形成。相关技术提供了一种振动波形设计方法,其通过确定波形中相邻峰值与谷值的幅度和频率来依次连接波形;并且在其他现有的设计工具中,结构化的波形组件也被拆分为以半周期、一周期、或四分之一周期的正弦波或余弦波来依次设计。

但是对于振动系统,其振动数据并不能简单地在一段时间内拆分为标准的正弦波或余弦波,而是一个相位、频率、幅值动态变化的过程。因此无论是设计驱动波形,还是设计振动数据(例如位移、速度、加速度等数据),都会存在客观的不自然设计,导致波形设计后的振动效果与实际振动效果存在不匹配、不光滑等现象。

本申请实施例提供了一种波形设计方法,该方法的基本思想是:获取K个初始波形时长以及对应的K组频率参数;根据K组频率参数分别对K个初始波形时长进行调整,生成K个目标波形信号;依次连接K个目标波形信号,生成目标输出波形;其中,第i个目标波形信号的终止时刻的幅值与第i+1个目标波形信号的起始时刻的幅值相等,i为大于或等于1且小于K的整数,且K为大于0的整数。这样,通过K组频率参数分别对K个初始波形时长进行调整,生成K个目标波形信号,然后依次连接生成的K个目标波形信号,生成目标输出波形,从而可以提高波形设计的丰富性,使得振感设计更加自然,进而改善波形设计后的振动效果,能够提高目标输出波形与实际振动效果的匹配度。

下面将结合附图对本申请各实施例进行详细说明。

本申请的一实施例中,参见图1,其示出了本申请实施例提供的一种波形设计方法的流程示意图。如图1所示,该方法可以包括:

S101、获取K个初始波形时长以及对应的K组频率参数。

需要说明的是,本申请实施例提供了一种波形设计方法,该方法可以应用于波形设计装置,或者集成有该装置的电子设备。在这里,电子设备可以是诸如计算机、智能手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、导航装置、可穿戴设备等等,本申请实施例对此不作具体限定。

还需要说明的是,在本申请实施例中,初始波形时长和频率参数的取值可以来自于外界设定,例如,可以通过线下人为进行设定,也可以是线上的硬盘、应用程序(Application,App)或者游戏中前一个模块根据音频或视频的需要计算出的波形特征参数等,本申请实施例对此不作具体限定。

还需要说明的是,本申请实施例可以基于振动马达进行波形设计,这里的振动马达具体可以为线性马达。当应用于线性马达时,因为线性马达分为短振和长振,所以短振时的初始波形时长可以大于1毫秒,例如可以为10毫秒;长振时的初始波形时长可以达到几秒,具体的初始波形时长根据不同的应用场景进行设定,本申请实施例对此也不作具体限定。

S102、根据K组频率参数分别对K个初始波形时长进行调整,生成K个目标波形信号。

需要说明的是,在获取了K个初始波形时长以及对应的K组频率参数之后,通过K组频率参数分别对其对应的K个初始波形时长进行调整,生成K个目标波形信号。

在一些实施例中,根据K组频率参数分别对K个初始波形时长进行调整,生成K个目标波形信号,可以包括:

根据K组频率参数分别对K个初始波形时长进行调整,生成K个初始波形信号;

获取K组幅值参数,根据K组幅值参数生成K个幅值曲线;

根据K个幅值曲线分别对K个初始波形信号进行加权计算,生成K个目标波形信号。

需要说明的是,在获取了K个初始波形信号和其对应的K个幅值曲线之后,将K个幅值曲线分别和其对应的K个初始波形信号进行加权计算,得到K个目标波形信号。

在一些实施例中,根据K个幅值曲线分别对K个初始波形信号进行加权计算,生成K个目标波形信号,可以包括:

对K个幅值曲线和K个初始波形信号分别进行点乘运算,生成K个目标波形信号。

需要说明的是,本申请实施例是对初始波形信号进行全信号的点乘运算,例如初始波形信号的目标波形时长为100毫秒,其中共有4800个点,幅值曲线也有4800个点,则将初始波形信号和幅值曲线进行对应的点与点之间的两两点乘,从而得到目标波形信号。

参见图2,其示出了本申请实施例提供的一种波形设计方法的应用场景示意图。如图2所示,虚线代表初始波形信号,实线代表幅值曲线,点划线代表进行点乘运算后的目标波形信号。在图2中,对幅值曲线和初始波形信号进行点乘运算后,可以得到目标波形信号。

需要说明的是,首先根据K组频率参数分别对K个初始波形时长进行调整,生成K个目标波形时长;再根据K组频率参数和K个目标波形时长,生成K个初始波形信号。

在一些实施例中,根据K组频率参数分别对K个初始波形时长进行调整,生成K个初始波形信号,可以包括:

获取当前待处理的初始波形时长以及对应的频率参数;

根据频率参数对初始波形时长进行调整,生成目标波形时长;

根据频率参数和目标波形时长,生成初始波形信号。

S103、依次连接K个目标波形信号,生成目标输出波形。

需要说明的是,在本申请实施例中,第i个目标波形信号的终止时刻的幅值与第i+1个目标波形信号的起始时刻的幅值相等,i为大于或等于1且小于K的整数,且K为大于0的整数。

还需要说明的是,可以首先根据K个幅值曲线分别对与其对应的K个初始波形信号进行加权计算,生成K个目标波形信号,这时候第i个目标波形信号的终止时刻的幅值与第i+1个目标波形信号的起始时刻的幅值相等,从而能够实现将K个目标波形信号进行依次连接,生成目标输出波形。

此外,在本申请实施例中,对于目标输出波形,这里也可以首先将K个目标波形信号进行依次连接,生成波形拼接信号,然后根据目标幅值曲线对波形拼接信号进行加权计算,生成目标输出波形。其中,在波形拼接时,也可以是第i个目标波形信号的终止时刻的幅值与第i+1个目标波形信号的起始时刻的幅值相等,以便实现K个目标波形信号的拼接处理。

还需要说明的是,在本申请实施例中,依次连接K个目标波形信号所生成的目标输出波形,可以为振动波形,也可以为驱动波形,甚至还可以为其他波形,这里对此不作具体限定。

在一些实施例中,依次连接K个目标波形信号,生成目标输出波形,可以包括:

依次连接K个目标波形信号,生成波形拼接信号;

获取目标幅值曲线;

根据目标幅值曲线对波形拼接信号进行加权计算,生成目标输出波形。

也就是说,在K个目标波形信号中,针对每相邻两个的目标波形信号,如果前一个目标波形信号的终止时刻的幅值和相邻的下一个目标波形信号的起始时刻的幅值相等,那么可以将这两个目标波形信号进行连接。

进一步地,在一些实施例中,根据目标幅值曲线对波形拼接信号进行加权计算,生成目标输出波形,可以包括:对目标幅值曲线和波形拼接信号进行点乘运算,生成目标输出波形。其中,根据目标幅值曲线对波形拼接信号进行加权计算的方式与前述根据幅值曲线对初始波形信号进行加权计算的方式相同,这里不再赘述。

进一步地,在一些实施例中,该方法还包括:

对目标输出波形进行平滑处理。

需要说明的是,在尽量保留图像原有信息的情况下,本申请实施例还需要通过平滑处理来过滤掉图像内部的噪声。这样,经过平滑处理后的目标输出波形会更加自然。

参见图3,其示出了本申请实施例提供的一种目标输出波形示意图。如图3所示,可以将不同的初始波形时长、频率参数和幅值参数等配置参数形成的目标波形信号进行连接,在将不同的目标波形信号进行连接时,还可以对连接点进行平滑处理,从而形成自然丰富的设计波形。

还需要说明的是,对于目标幅值曲线而言,在一些实施例中,获取目标幅值曲线,可以包括:

获取K组幅值参数;

根据K组幅值参数生成K个幅值曲线;

依次连接K个幅值曲线,生成目标幅值曲线。

也就是说,在本申请实施例中,可以将K个幅值曲线进行依次连接,生成目标幅值曲线。其中,如果第i个幅值曲线的终止时刻的幅值与第i+1个幅值曲线的起始时刻的幅值相等,那么可以将K个幅值曲线进行连接,生成目标幅值曲线。

进一步地,在一些实施例中,根据K组幅值参数生成K个幅值曲线,可以包括:

确定当前待处理的幅值参数,其中,幅值参数包括幅值模式参数和幅值范围参数;

根据幅值模式参数确定目标曲线,以及根据幅值范围参数确定起始幅值和结束幅值;

根据起始幅值、结束幅值和目标曲线,生成幅值曲线。

需要说明的是,幅值模式参数用于描述幅值变化模式、曲度和线性度控制等参数,当幅值模式参数等于1时,表示线性曲线;当幅值模式参数小于1时,表示指数曲线;幅值范围参数用于描述波形信号的起止(即起始时刻与终止时刻)幅值(m1,m2),起止幅值可以相同,也可以不同,对此不作具体限定。

还需要说明的是,幅值模式参数也可以大于1,例如表示对数曲线;或者也可以根据实际需要表示其他曲线,对此也不作具体限定。

在一种具体的实施例中,当第i个目标波形信号的终止时刻的幅值与第i+1个目标波形信号的起始时刻的幅值相等且均等于零时,第i个目标波形信号的终止时刻的相位可以为Nπ,N为偶数;第i+1个目标波形信号的起始时刻的相位可以为Nπ,N也为偶数,此时两个波形可以进行连接,相位连续。

在另一种具体的实施例中,当第i个目标波形信号的终止时刻的幅值与第i+1个目标波形信号的起始时刻的幅值相等且均等于零时,第i个目标波形信号的终止时刻的相位可以为Nπ,N为偶数;第i+1个目标波形信号的起始时刻的相位可以为Nπ,N为奇数,此时两个波形也可以进行连接,相位不连续。

可以理解的是,当第i个目标波形信号的终止时刻的相位与第i+1个目标波形信号的起始时刻的相位都为Nπ时,可以将这两个目标波形信号进行连接;其中,第i个目标波形信号的终止时刻的相位和第i+1个目标波形信号的起始时刻的相位的奇偶性可以相同,也可以不同,本申请实施例对此不作具体限定。

示例性地,K可以为1。当K=1时,可以将该目标波形信号的起始相位调整为零相位,这时候接收到后续实时的触发事件对应的第2个目标波形信号时,也可以将第2个目标波形信号的起始相位调整为零相位,从而方便将这两个目标波形信号进行拼接,最终生成目标输出波形。在本申请实施例中,也可以将第2个目标波形信号的起始时刻的幅值调整为与该目标波形信号的终止时刻的幅值相等,然后将这两个目标波形信号进行拼接,最终生成目标输出波形,这里对此也不作具体限定。

还可以理解的是,在本申请实施例中,当K大于或等于1时,如果在针对K个目标波形信号进行拼接的过程中,这时候接收到第K+1个实时产生的目标波形信号,那么可以将这K个目标波形信号进行拼接之后,还需要与第K+1个目标波形信号进行拼接,最终生成目标输出波形;或者也可以是针对这K+1个目标波形信号,依次对这K+1个目标波形信号进行拼接,最终生成目标输出波形,这里对此也不作具体限定。

示例性地,当K大于或等于1时,将K个目标波形信号进行拼接,得到的拼接后的波形信号的起始时刻的幅值为0,这时候将第K+1个目标波形信号的起始时刻的幅值也调整为0,从而方便将这K+1个目标波形信号进行依次拼接,最终生成目标输出波形;或者也可以针对这K+1个目标波形信号,调整这K+1个目标波形信号的起始时刻的幅值均为0,然后依次对这K+1个目标波形信号进行拼接,最终生成目标输出波形,对此不作具体限定。

也就是说,在本申请实施例中,还可以根据应用场景的需求,将K个目标波形信号进行拼接得到目标输出波形,或者也可以将其中一个目标波形信号作为目标输出波形,对此不作具体限定。

还需要说明的是,在本申请实施例中,目标输出波形可以用于驱动设计,也可以用于运动数据设计;或者目标输出波形可以用于描述一次振动的驱动信号、位移信号、速度信号、或加速度信号等多种形式,对此不作具体限定。

本申请实施例提供了一种波形设计方法,通过获取K个初始波形时长以及对应的K组频率参数;根据K组频率参数分别对K个初始波形时长进行调整,生成K个目标波形信号;依次连接K个目标波形信号,生成目标输出波形;其中,第i个目标波形信号的终止时刻的幅值与第i+1个目标波形信号的起始时刻的幅值相等,i为大于或等于1且小于K的整数,且K为大于0的整数。这样,通过K组频率参数分别对K个初始波形时长进行调整,生成K个目标波形信号,然后依次连接生成的K个目标波形信号,生成目标输出波形,从而可以提高波形设计的丰富性,使得振感设计更加自然,进而改善波形设计后的振动效果,能够提高目标输出波形与实际振动效果的匹配度。

本申请的另一实施例中,参见图4,其示出了本申请实施例提供的另一种波形设计方法的流程示意图。如图4所示,该方法可以包括:

S201、获取当前待处理的初始波形时长以及对应的频率参数。

需要说明的是,本申请实施例的波形设计方法具体为根据K组频率参数分别对K个初始波形时长进行调整,生成K个初始波形信号的流程。其中,在生成K个初始波形信号时,需要首先获取当前待处理的初始波形时长以及对应的频率参数。

S202、根据频率模式参数和频率范围参数确定第一波形信号,并且控制第一波形信号的起始相位为预设相位。

需要说明的是,在本申请实施例中,频率参数可以包括频率模式参数和频率范围参数。其中,频率模式参数用于描述频率变化模式,当频率模式参数等于1时,表示线性扫频信号;当频率模式参数等于2时,表示对数扫频信号;频率范围参数用于描述波形信号的起止频率(f1,f2)。

还需要说明的是,扫频信号是指信号频率随时间在一定范围内反复变化的正弦信号。根据扫频信号频率的产生规律,可以分为线性扫频和对数扫频两种扫频模式;其中,线性扫频信号是指频率以一个恒定速度变化的信号,对数扫频信号是指在低频时扫频速度慢,在高频时扫频速度快的信号。

还需要说明的是,第一波形信号可以为线性扫频信号或者对数扫频信号,预设相位可以为任意相位,例如0°、90°、270°等相位,这里对此均不作具体限定。

S203、根据初始波形时长,计算第一波形信号的初始结束相位。

S204、在初始结束相位不满足预设条件时,对初始结束相位进行相位调整处理,得到第一波形信号的目标结束相位。

需要说明的是,在获取了初始波形时长和第一波形信号之后,可以计算出第一波形信号的初始结束相位。其中,如果初始结束相位满足预设条件,那么可以执行S205,即根据目标结束相位和频率范围参数进行波形时长计算,得到目标波形时长;如果初始结束相位不满足预设条件,那么可以执行S204,即对初始结束相位进行相位调整处理,得到第一波形信号的目标结束相位。

还需要说明的是,在本申请实施例中,预设条件可以为初始结束相位对应的幅值与起始相位对应的幅值相等,或者,也可以为初始结束相位与起始相位均为π的整数倍,这里对此不作具体限定。

在一种可能的实现方式中,该方法还包括:

若初始结束相位对应的幅值与预设相位对应的幅值不相等,则确定初始结束相位不满足预设条件;

相应地,对初始结束相位进行相位调整处理,得到第一波形信号的目标结束相位,可以包括:

对初始结束相位进行相位调整处理,以控制目标结束相位对应的幅值与预设相位对应的幅值相等。

需要说明的是,第一波形信号的目标结束相位对应的幅值与起始相位对应的幅值相等,可以都等于0,也可以都等于0.3、0.8、或者1,对此不作具体限定。

在另一种可能的实现方式中,在目标结束相位与起始相位对应的幅值均等于零的情况下,这时候第一波形信号的初始结束相位为π的整数倍。具体地,在一些实施例中,在目标结束相位对应的幅值与预设相位对应的幅值均等于零的情况下,该方法还包括:

控制第一波形信号的起始相位为零相位,计算第一波形信号的初始结束相位为nπ;

若n为非整数,则确定初始结束相位不满足预设条件;

相应地,对初始结束相位进行相位调整处理,得到第一波形信号的目标结束相位,可以包括:

对n进行取整运算,以控制目标结束相位为π的整数倍。

需要说明的是,本申请实施例可以根据实际需要对n进行取整运算,例如可以将2.4取整为2,也可以将2.4取整为3,对此不作具体限定。

S205、根据目标结束相位和频率范围参数进行波形时长计算,得到目标波形时长。

需要说明的是,S202至S205具体为在获取当前待处理的初始波形时长以及对应的频率参数之后,根据频率参数对初始波形时长进行调整,得到目标波形时长的方法步骤。

需要说明的是,在获取了频率范围参数(f1,f2)和目标结束相位之后,可以根据式(1)计算出目标波形时长。

在一些实施例中,根据目标结束相位和频率范围参数进行波形时长计算,得到目标波形时长,可以包括:

根据频率范围参数确定起始频率f1和截止频率f2;

对n进行取整运算,得到N;

根据f1、f2和N进行波形时长计算,得到目标波形时长。

需要说明的是,可以根据式(1)计算出目标波形时长。

t’=f(f1, f2, N)                                        (1)

其中,t’代表目标波形时长,f1代表起始频率,f2代表截止频率,N代表对初始结束相位nπ中的n进行取整后得到的数值。

参见图5,其示出了本申请实施例提供的一种初始波形时长调整示意图。如图5所示,实线代表第一波形信号的初始波形时长,虚线代表第一波形信号的目标波形时长。如图5所示,在对初始波形时长进行调整,得到目标波形时长后,第一波形信号的起始时刻与终止时刻的幅值相等。

需要说明的是,在本申请实施例中,初始波形时长也可以不进行调整。例如,如果目标波形时长t’和初始波形时长t相等,那么就不需要对初始波形时长进行调整,但是这里对此不作具体限定。

S206、根据频率参数和目标波形时长,生成初始波形信号。

需要说明的是,根据获取的频率模式参数、频率范围参数和调整后的目标波形时长,就可以生成初始波形信号。

综上可知,本申请实施例提供了一种波形设计方法,用参数控制将频率、幅值的动态变化表现出来,用于设计更加自然多变的振动设计;并且相比于相关技术中的人为构造的标准波形,本申请实施例构造的波形是符合基于加速度、速度和位移产生的实际波形,以及基于马达物理特性实际能够产生的波形。

可以理解地,图6示出了本申请实施例提供的一种波形设计方法的框图示意图。如图6所示,首先,需要获取波形时长、频率变化参数、频率范围参数以及幅值变化参数、幅值范围参数;然后,对于所获取的波形时长,需要根据频率变化参数、频率范围参数微调波形时长;然后根据微调后的波形时长以及频率变化参数、频率范围参数得到变频信号;并根据幅值变化参数、幅值范围参数生成幅值曲线;最后使用幅值曲线对变频信号进行加权,形成设计波形。

在一种具体的实施例中,结合图6,对于前述实施例的波形设计方法,具体可以包括如下步骤:

步骤1、获取波形时长(即初始波形时长),获取频率变化参数(即频率模式参数)和频率范围参数,对波形时长进行微调。

需要说明的是,频率参数包括频率变化参数和频率范围参数;其中,频率变化参数用于描述频率变化模式,频率范围参数用于描述起止频率(f1,f2)。

例如:

频率变化参数k=1,表示线性扫频信号S。

频率变化参数k=2,表示对数扫频信号S。

在一种具体的实施例中,初始波形时长为t,需要根据频率变化参数和频率范围参数进行微调,得到t’(即目标波形时长)。微调的结果使得类正弦信号的起止幅值为零(或相位是π的整数倍),此步骤方便波形拼接(即波形连接)。对初始波形时长t进行微调的步骤如下:

(1)控制扫频信号以零相位开始。

(2)计算扫频信号的结束相位nπ。

(3)对n进行取整,控制扫频信号的结束相位Nπ。

(4)计算t’=f(f1,f2,N),将初始波形时长调节为t’。

需要说明的是,对初始波形时长进行微调的作用是能够让产生的初始波形信号是起止点幅值都是0的波形,如图5所示。

还需要说明的是,本申请实施例产生的初始波形信号是扫频信号或者其他变频信号,相比相关技术中的正弦信号或者余弦信号的波形,会更加自然多变。

步骤2、生成起止幅值为零的信号(即目标波形信号)。

需要说明的是,本申请实施例产生起止点幅值都是0的波形,以便用于后续波形的拼接,如图3所示。

还需要说明的是,本申请实施例产生的起止点幅值可以都是0,也可以为其他数值,只要起止点的位置相同即可进行拼接,例如起止点的幅值都是1,或者0.6等。

步骤3、获取幅值变化参数(即幅值模式参数)和幅值范围参数,生成幅值曲线。

需要说明的是,幅值参数包括幅值变化参数和幅值范围参数;其中,幅值变化参数用于描述幅值变化模式、曲度和线性度控制参数,幅值范围参数用于描述起止幅值(m1,m2),其中起止幅值可以相同。例如:

幅值变化参数r=1,表示线性曲线A。

幅值变化参数r<1,表示指数曲线A。

还需要说明的是,幅值曲线相当于加权系数,可以通过幅值曲线设计出需要的波形。

步骤4、使用幅值曲线对信号(即初始波形信号)进行加权,形成设计波形(即目标波形信号);也就是设计波形的生成方法是将变频信号与幅值曲线进行点乘(S*A)。

如前述的图2所示,虚线表示初始波形信号,具体可以为速度、加速度、位移或者驱动信号。其中,任一信号进行微调后,其起止幅值都是0,可以将多个微调后的信号进行拼接,且任一信号都能驱动马达;另外,实线可以表示为幅值曲线(也可称为加权系数曲线);在初始波形信号与幅值曲线进行加权处理之后,所得到的目标波形信号用点划线表示。

步骤5、多个波形(即目标波形信号)进行拼接,形成一次连续振动波形。

需要说明的是,可以根据应用场景对波形进行拼接,也可以不对波形进行拼接,对此不作具体限定。如前述的图3所示,针对不同的配置参数形成的波形进行拼接形成自然丰富的驱动、振动设计波形。

在另一种具体的实施例中,参见图7,其示出了本申请实施例提供的另一种波形设计方法的框图示意图。如图7所示,首先,获取第1组、第2组以及直到第k组共k组波形的强度参数、频率参数和时间参数,具体可以为:强度11(Intensity11)、强度12(Intensity12)、频率11(Frequency11)、频率12(Frequency12)、时间11(Time11)和时间12(Time12);强度21(Intensity21)、强度22(Intensity22)、频率21(Frequency21)、频率22(Frequency22)、时间21(Time21)和时间22(Time22);…;强度K1(IntensityK1)、强度K2(IntensityK2)、频率K1(FrequencyK1)、频率K2(FrequencyK2)、时间K1(TimeK1)和时间K2(TimeK2)。其次,依次通过累计时长调整k组波形各自的波形时长,具体可以根据当前预期累计时长减去已累计时长来调整k组波形各自的波形时长;再依次根据k组波形各自的频率参数微调各自的波形时长,以使得微调后得到的目标波形时长对应的波形相位连续,这里,若相位为Nπ,则不要求幅值连续,即Intensityi-1,2可以不等于Intensityi,1。再次,分别根据k组波形各自微调后的波形时长以及对应的强度参数、频率参数和时间参数生成k组初始波形信号,具体为初始波形信号1、初始波形信号2直至初始波形信号k;然后依次根据强度参数形成k组初始波形信号各自的幅值曲线,并依次根据幅值曲线对k组初始波形信号进行加权,生成k组目标波形信号,具体为目标波形信号1、目标波形信号2直至目标波形信号k,对所生成的k组目标波形信号进行拼接,可以生成最终的目标输出波形;或者,针对k组初始波形信号进行拼接,得到拼接波形,再根据所形成的幅值曲线对拼接波形进行加权,也可以最终生成目标输出波形。

本申请实施例提供了一种波形设计方法,根据上述实施例对前述实施例的具体实现进行了详细阐述,从中可以看出,根据前述实施例的技术方案,根据波形时长、频率变化参数、频率范围参数、幅值变化参数和幅值范围参数,生成设计波形;生成的设计波形进行拼接可以形成一次连续波形,用于描述一次振动的驱动信号、位移信号、速度信号或者加速度信号;其中,频率变化参数和频率范围参数用于生成类正弦波信号,具体可以为扫频信号(与相关技术采用的正弦波或者余弦波信号不同,本申请实施例使用扫频信号或者变频信号来产生正弦波信号);当起止频率相同时,为单频信号。这样,通过将扫频信号与调幅曲线(即幅值曲线)进行点乘形成了自然的波形设计曲线,用于丰富振感设计;并且不同的配置形成的波形进行拼接形成了自然丰富的驱动、振动设计波形。

本申请的再一实施例中,还提供了一种振动马达,采用如上中任一项所述的方法设计的输出波形进行激励。

本申请的再一实施例中,参见图8,其示出了本申请实施例提供的一种波形设计装置70的组成结构示意图。如图8所示,该波形设计装置70可以包括获取单元701、调整单元702和连接单元703;其中,

获取单元701,配置为获取K个初始波形时长以及对应的K组频率参数;

调整单元702,配置为根据K组频率参数分别对K个初始波形时长进行调整,生成K个目标波形信号;

连接单元703,配置为依次连接K个目标波形信号,生成目标输出波形;其中,第i个目标波形信号的终止时刻的幅值与第i+1个目标波形信号的起始时刻的幅值相等,i为大于或等于1且小于K的整数,且K为大于0的整数。

在一些实施例中,调整单元702,还配置为根据K组频率参数分别对K个初始波形时长进行调整,生成K个初始波形信号;以及获取K组幅值参数,根据K组幅值参数生成K个幅值曲线;以及根据K个幅值曲线分别对K个初始波形信号进行加权计算,生成K个目标波形信号。

在一些实施例中,连接单元703,还配置为依次连接K个目标波形信号,生成波形拼接信号;以及获取目标幅值曲线;以及根据目标幅值曲线对波形拼接信号进行加权计算,生成目标输出波形。

在一些实施例中,获取单元701,还配置为获取K组幅值参数;以及根据K组幅值参数生成K个幅值曲线;以及依次连接K个幅值曲线,生成目标幅值曲线。

在一些实施例中,调整单元702,还配置为获取当前待处理的初始波形时长以及对应的频率参数;以及根据频率参数对初始波形时长进行调整,生成目标波形时长;以及根据频率参数和目标波形时长,生成初始波形信号。

在一些实施例中,频率参数包括频率模式参数和频率范围参数;调整单元702,还配置为根据频率模式参数和频率范围参数确定第一波形信号,并且控制第一波形信号的起始相位为预设相位;以及根据初始波形时长,计算第一波形信号的初始结束相位;以及在初始结束相位不满足预设条件时,对初始结束相位进行相位调整处理,得到第一波形信号的目标结束相位;以及根据目标结束相位和频率范围参数进行波形时长计算,得到目标波形时长。

在一些实施例中,若初始结束相位对应的幅值与预设相位对应的幅值不相等,则确定初始结束相位不满足预设条件;调整单元702,还配置为对初始结束相位进行相位调整处理,以控制目标结束相位对应的幅值与预设相位对应的幅值相等。

在一些实施例中,在目标结束相位对应的幅值与预设相位对应的幅值均等于零的情况下,如图7所示,波形设计装置70可以包括计算单元704,配置为控制第一波形信号的起始相位为零相位,计算第一波形信号的初始结束相位为nπ;以及若n为非整数,则确定初始结束相位不满足预设条件,对n进行取整运算,以控制目标结束相位为π的整数倍。

在一些实施例中,计算单元704,还配置为根据频率范围参数确定起始频率f1和截止频率f2;以及对n进行取整运算,得到N;以及根据f1、f2和N进行波形时长计算,得到目标波形时长。

如图7所示,波形设计装置70可以包括生成单元705,配置为确定当前待处理的幅值参数,其中,幅值参数包括幅值模式参数和幅值范围参数;以及根据幅值模式参数确定目标曲线,以及根据幅值范围参数确定起始幅值和结束幅值;以及根据起始幅值、结束幅值和目标曲线,生成幅值曲线。

在一些实施例中,连接单元703,还配置为对目标输出波形进行平滑处理。

可以理解地,在本实施例中,“单元”可以是部分电路、部分处理器、部分程序或软件等等,当然也可以是模块,还可以是非模块化的。而且在本实施例中的各组成部分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模块的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并非作为独立的产品进行销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中,基于这样的理解,本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或processor(处理器)执行本实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

因此,本实施例提供了一种计算机存储介质,该计算机存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现前述实施例中任一项所述波形设计方法的步骤。

基于上述的一种波形设计装置70的组成以及计算机存储介质,参见图9,其示出了本申请实施例提供的一种电子设备80的组成结构示意图。如图9所示,电子设备80可以包括:通信接口801、存储器802和处理器803;各个组件通过总线系统804耦合在一起。可理解,总线系统804用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统804除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图9中将各种总线都标为总线系统804。其中,通信接口801,用于在与其他外部网元之间进行收发信息过程中,信号的接收和发送;

存储器802,用于存储能够在处理器803上运行的计算机程序;

处理器803,用于在运行所述计算机程序时,执行:

获取K个初始波形时长以及对应的K组频率参数;

根据K组频率参数分别对K个初始波形时长进行调整,生成K个目标波形信号;

依次连接K个目标波形信号,生成目标输出波形;

其中,第i个目标波形信号的终止时刻的幅值与第i+1个目标波形信号的起始时刻的幅值相等,i为大于或等于1且小于K的整数,且K为大于0的整数。

可以理解,本申请实施例中的存储器802可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(Static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM,DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步链动态随机存取存储器(Synchronous link DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM,DRRAM)。本文描述的系统和方法的存储器802旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

而处理器803可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器803中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器803可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器802,处理器803读取存储器802中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。

可以理解的是,本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现,处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits,ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processing,DSP)、数字信号处理设备(DSP Device,DSPD)、可编程逻辑设备(Programmable LogicDevice,PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。

对于软件实现,可通过执行本文所述功能的模块(例如过程、函数等)来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。

可选地,作为另一个实施例,处理器803还配置为在运行所述计算机程序时,执行前述实施例中任一项所述的方法。

在本申请的再一实施例中,参见图10,其示出了本申请实施例提供的另一种电子设备80的组成结构示意图。如图10所示,该电子设备80至少包括前述实施例中任一项所述的波形设计装置70。

在本申请实施例中,对于电子设备80而言,通过K组频率参数分别对K个初始波形时长进行调整,生成K个目标波形信号,然后依次连接生成的K个目标波形信号,生成目标输出波形,从而可以提高波形设计的丰富性,使得振感设计更加自然,进而改善波形设计后的振动效果,能够提高目标输出波形与实际振动效果的匹配度。

以上所述,仅为本申请的较佳实施例而已,并非用于限定本申请的保护范围。

需要说明的是,在本申请中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

本申请所提供的几个方法实施例中所揭露的方法,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的方法实施例。

本申请所提供的几个产品实施例中所揭露的特征,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的产品实施例。

本申请所提供的几个方法或设备实施例中所揭露的特征,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的方法实施例或设备实施例。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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