(57)【要約】【課題】本発明は、信号処理技術分野に関し、モータ励起信号検索方法及び電子機器を提供する。【解決手段】モータ励起信号検索方法は、モータのＭ個の励起信号をランダムに生成し、Ｍ個の励起信号のうちのいずれか１つの励起信号に基づいてモータを駆動して得られた振動感が所望の振動感であることは存在するかどうかを判断し、存在する場合、モータを駆動して得られた振動感が所望の振動感である励起信号を最適な励起信号として出力し、存在しない場合、予め設定された遺伝的アルゴリズムに基づいて、Ｍ個の励起信号を計算して新世代のＭ個の励起信号を得て、最適な励起信号を得るまで、再びＭ個の励起信号のうちのいずれか１つの励起信号に基づいてモータを駆動して得られた振動感が所望の振動感であることは存在するかどうかを判断する。本発明は、モータを駆動して所望の振動感を得る最適な励起信号を検索でき、効率が高い。【選択図】図１
2020027644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ励起信号検索方法であって、
モータのＭ個の励起信号をランダムに生成し、Ｍが正の整数であるステップＡと、
前記Ｍ個の励起信号が予め設定された条件を満たすかどうかを判断し、前記Ｍ個の励起信号が予め設定された条件を満たす場合、ステップＣを実行し、前記Ｍ個の励起信号が予め設定された条件を満たさない場合、ステップＤを実行し、前記予め設定された条件とは、前記Ｍ個の励起信号のうちのいずれか１つの前記励起信号に基づいてモータを駆動して得られた振動感が所望の振動感であるということであるステップＢと、
前記Ｍ個の励起信号のうちの最適な励起信号を、検索で得られた励起信号として出力し、前記最適な励起信号とは、当該励起信号でモータを駆動した後に得た振動感が所望の振動感である励起信号であるステップＣと、
予め設定された遺伝的アルゴリズムに基づいて、前記Ｍ個の励起信号に対して計算して新世代のＭ個の励起信号を得るステップＤと、
前記新世代のＭ個の励起信号が予め設定された条件を満たすかどうかを判断し、前記新世代のＭ個の励起信号が前記予め設定された条件を満たす場合、前記ステップＣを実行し、前記新世代のＭ個の励起信号が前記予め設定された条件を満たさない場合、前記ステップＤに戻るステップＥとを含む、ことを特徴とするモータ励起信号検索方法。
【請求項２】
前記ステップＤの後、且つ、前記ステップＥの前に、さらに、
前記遺伝的アルゴリズムの繰り返し回数が第１プリセット閾値に達しているかどうかを判断し、前記遺伝的アルゴリズムの繰り返し回数が前記第１プリセット閾値に達していない場合、再び前記ステップＥを実行し、前記遺伝的アルゴリズムの繰り返し回数が前記第１プリセット閾値に達している場合、ステップＧを実行するステップＦと、
前記Ｍ個の励起信号のうちの目標励起信号を、検索で得られた励起信号として出力し、前記目標励起信号とは、当該励起信号でモータを駆動して得られた振動感が所望の振動感に最も近い励起信号であるステップＧとを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のモータ励起信号検索方法。
【請求項３】
前記ステップＤは、具体的に、
予め設定された選択圧力及び予め設定されたコスト関数に基づいて、計算によって前記Ｍ個の励起信号のうちの各励起信号の適応度を得ることと、
前記各励起信号の適応度に基づいて、前記Ｍ個の励起信号からＮ個の励起信号を選択し、Ｎ≦Ｍであり、且つＮが正の整数であることと、
前記Ｎ個の励起信号に対して再構成処理を行うことと、
再構成処理された前記Ｎ個の励起信号に対して突然変異処理を行うことと、
前記各励起信号の適応度に基づいて、前記Ｍ個の励起信号からＭ−Ｎ個の励起信号を選択して、選択された前記Ｍ−Ｎ個の励起信号を突然変異処理された前記Ｎ個の励起信号に加えることで、新世代のＭ個の励起信号を得ることとを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のモータ励起信号検索方法。 
【請求項４】
前記各励起信号の適応度に基づいて、前記Ｍ個の励起信号からＮ個の励起信号を選択することは、具体的に、前記各励起信号の適応度に基づいて、ランダムランダム・トラバーサル・サンプリングの方法で前記Ｍ個の励起信号からＮ個の励起信号を選択することである、ことを特徴とする請求項３に記載のモータ励起信号検索方法。
【請求項５】
前記各励起信号の適応度に基づいて、前記Ｍ個の励起信号からＮ個の励起信号を選択することは、具体的に、前記各励起信号の適応度に基づいて、ルーレット選択の方法で前記Ｍ個の励起信号からＮ個の励起信号を選択することである、ことを特徴とする請求項３に記載のモータ励起信号検索方法。
【請求項６】
前記励起信号は、Ｋ個の電圧値及びＫ個の時間値を含み、Ｋは正の整数であり、
前記Ｎ個の励起信号に対して再構成処理を行うことは、具体的に、それぞれの前記励起信号におけるＫ個の電圧値をランダムに互いに交換し、それぞれの前記励起信号におけるＫ個の時間値をランダムに互いに交換することである、ことを特徴とする請求項３に記載のモータ励起信号検索方法。
【請求項７】
再構成処理された前記Ｎ個の励起信号に対して突然変異処理を行うことは、具体的に、
予め設定された突然変異率に従って、再構成処理された前記Ｎ個の励起信号からＪ個の励起信号をランダムに選択し、Ｊ≦Ｎであり、且つＮは正の整数であることと、
前記Ｊ個の励起信号の電圧値範囲及び時間値範囲を取得することと、
前記Ｊ個の励起信号のうち、それぞれの励起信号のＫ個の電圧値を電圧値範囲の半分だけ増減し、それぞれの励起信号のＫ個の時間値を時間値範囲の半分だけ増減することとを含むことである、ことを特徴とする請求項３に記載のモータ励起信号検索方法。
【請求項８】
前記ステップＢは、具体的に、
前記Ｍ個の励起信号をそれぞれ予め設定されたシミュレーションモデルに入力し、前記Ｍ個の励起信号における各励起信号の振動応答を得ることと、
予め設定されたコスト関数及び振動応答に基づいて、計算によって前記Ｍ個の励起信号のコストを得ることと、
いずれか１つの励起信号のコストが第２プリセット閾値に達していることは存在するかどうかを判断することと、
いずれか１つの励起信号のコストが第２プリセット閾値に達していることは存在する場合、前記Ｍ個の励起信号が予め設定された条件を満たすと判定することと、
いずれか１つの励起信号のコストが第２プリセット閾値に達していることは存在しない場合、前記Ｍ個の励起信号が予め設定された条件を満たさないと判定することとを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のモータ励起信号検索方法。
【請求項９】
電子機器であって、
少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに通信接続されるメモリとを含み、
前記メモリには、前記少なくとも１つのプロセッサに実行可能な命令が記憶されており、前記少なくとも１つのプロセッサが請求項１乃至８のいずれか１項に記載のモータ励起信号検索方法を実行できるように、前記命令が前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
コンピュータプログラムが記憶されるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムがプロセッサに実行されると、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のモータ励起信号検索方法が実行される、ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は信号処理技術分野に関し、特にモータ励起信号検索方法及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、多くの電子機器にリニアモータが導入されており、リニアモータのタッチ制御でハードウェアキーをシミュレーションする。リニアモータの振動で生じる触感がハードウェアキーによる効果に匹敵することができるように、ハードウェアキーの押下と起上の過程を分析し、一連の量化されたデータ、例えばキートップの加速度、変位、スペクトルなどを得ることができ、実際のキー押下による効果が量化されたデータに変換される。リニアモータにより、ある種類のキー押下による効果を生じることが必要となるとき、一般的にトラバーサル検索の方式が用いられ、具体的に、異なる励起信号をリニアモータに入力して、それに対応する触感結果が生じ、当該触感結果のデータが、キー押下による効果のデータにマッチングしたとき、当該触感結果に対応する励起信号を生成し、当該励起信号がキー押下による効果に対応する励起信号となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、本発明の発明者は、上記トラバーサル検索の方式であるキー押下による効果の励起信号を検索する場合、トラバーサル検索の回数は、一般的に数百万回であり、検索が非常に難しく、また、時間が非常にかかることを見出した。
【課題を解決するための手セグメント】
【０００４】
本発明の実施形態は、モータを駆動した後に所望の振動感を得る最適な励起信号を迅速に検索することができ、かつ効率の高いモータ励起信号検索方法及び電子機器を提供することを目的とする。
【０００５】
上記技術的問題を解決するために、本発明の実施形態は、モータ励起信号検索方法を提供し、当該モータ励起信号検索方法は、モータのＭ個の励起信号をランダムに生成し、Ｍが正の整数であるステップＡと、Ｍ個の励起信号が予め設定された条件を満たすかどうかを判断し、予め設定された条件とは、Ｍ個の励起信号のうちのいずれか１つの励起信号に基づいてモータを駆動して得られた振動感が所望の振動感であることであり、Ｍ個の励起信号が予め設定された条件を満たす場合、ステップＣを実行し、Ｍ個の励起信号が予め設定された条件を満たさない場合、ステップＤを実行するステップＢと、Ｍ個の励起信号のうちの最適な励起信号を、検索で得られた励起信号として出力し、最適な励起信号とは、当該励起信号でモータを駆動した後に得た振動感が所望の振動感となる励起信号であるステップＣと、予め設定された遺伝的アルゴリズムに基づいて、Ｍ個の励起信号を計算して新世代のＭ個の励起信号を得るステップＤと、新世代のＭ個の励起信号が予め設定された条件を満たすかどうかを判断し、新世代のＭ個の励起信号が予め設定された条件を満たす場合、ステップＣを実行し、新世代のＭ個の励起信号が予め設定された条件を満たさない場合、ステップＤに戻るステップＥとを含む。
【０００６】
本発明の実施形態は電子機器をさらに提供し、当該電子機器は、少なくとも１つのプロセッサと、少なくとも１つのプロセッサに通信接続されるメモリとを含み、そして、メモリに少なくとも１つのプロセッサに実行される命令が記憶され、少なくとも１つのプロセッサが上記モータ励起信号検索方法を実行できるように、命令が少なくとも１つのプロセッサによって実行される。
【０００７】
本発明の実施形態は、コンピュータプログラムが記憶されるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供し、コンピュータプログラムがプロセッサに実行されるとき、上記のモータ励起信号検索方法を実行する。
【０００８】
本発明実施形態は、従来技術に対して、モータのＭ個の励起信号をランダムに生成し、Ｍ個の励起信号のうちのいずれか１つの励起信号に基づいてモータを駆動して得られた振動感が所望の振動感であることは存在するかどうかを判断し、いずれか１つの励起信号に基づいてモータを駆動して得られた振動感が所望の振動感であることはが存在する場合、当該励起信号を最適な励起信号として出力する。いずれか１つの励起信号に基づいてモータを駆動して得られた振動感が所望の振動感であることは存在しない場合、予め設定された遺伝的アルゴリズムに基づいて、Ｍ個の励起信号を計算して新世代のＭ個の励起信号を得て、最適な励起信号が見つかるまで、再び新世代のＭ個の励起信号のうちのいずれか１つの励起信号に基づいてモータを駆動して得られた振動感が所望の振動感であることは存在するかどうかを判断する。遺伝的アルゴリズムをモータの励起信号の検索に応用すると、遺伝的アルゴリズムの有する迅速な検索能力で、モータを駆動して所望の振動感を得る最適な励起信号を検索することができ、効率が高い。
【０００９】
また、ステップＤの後、且つ、ステップＥの前に、さらに、遺伝的アルゴリズムの繰り返し回数が第１プリセット閾値に達しているかどうかを判断し、遺伝的アルゴリズムの繰り返し回数が第１プリセット閾値に達していない場合、再びステップＥを実行し、遺伝的アルゴリズムの繰り返し回数が第１プリセット閾値に達している場合、ステップＧを実行するステップＦと、Ｍ個の励起信号のうちの目標励起信号を、検索で得られる励起信号として出力し、目標励起信号とは、当該励起信号でモータを駆動して得られた振動感が所望の振動感に最も近い励起信号であるステップＧとを含む。本実施形態では、所望の目標励起信号を取得するために、必要に応じて遺伝的アルゴリズムの繰り返し回数を設定してもよい。
【００１０】
また、ステップＤは、具体的に、予め設定された選択圧力及び予め設定されたコスト関数に基づいて、計算によってＭ個の励起信号のうちの各励起信号の適応度を得ることと、各励起信号の適応度に基づいて、Ｍ個の励起信号からＮ個の励起信号を選択し、ただし、Ｎ≦Ｍであり、且つＮが正の整数であることと、Ｎ個の励起信号に対して再構成処理を行うことと、再構成処理されたＮ個の励起信号に対して突然変異処理を行うことと、各励起信号の適応度に基づいて、Ｍ個の励起信号からＭ−Ｎ個の励起信号を選択して、選択されたＭ−Ｎ個の励起信号を突然変異処理されたＮ個の励起信号に加えることで、新世代のＭ個の励起信号を得ることとを含む。本実施形態は、予め設定された遺伝的アルゴリズムに基づいて、Ｍ個の励起信号を計算して、新世代のＭ個の励起信号を得る具体的な実現方式を提供する。
【００１１】
また、各励起信号の適応度に基づいて、Ｍ個の励起信号からＮ個の励起信号を選択することは、具体的に、各励起信号の適応度に基づいて、ランダムランダム・トラバーサル・サンプリングの方法で、Ｍ個の励起信号からＮ個の励起信号を選択することである。本実施形態は、各励起信号の適応度に基づいて、Ｍ個の励起信号からＮ個の励起信号を選択する具体的な実現方式を提供する。
【００１２】
また、各励起信号の適応度に基づいて、Ｍ個の励起信号からＮ個の励起信号を選択することは、具体的に、各励起信号の適応度に基づいて、ルーレット選択の方法でＭ個の励起信号からＮ個の励起信号を選択することである。本実施形態は、各励起信号の適応度に基づいて、Ｍ個の励起信号からＮ個の励起信号を選択するもう１つの具体的な実現方式を提供する。
【００１３】
また、励起信号は、Ｋ個の電圧値及びＫ個の時間値を含み、Ｋは正の整数である。Ｎ個の励起信号に対して再構成処理を行うことは、具体的に、それぞれの励起信号におけるＫ個の電圧値をランダムに互いに交換し、それぞれの励起信号におけるＫ個の時間値をランダムに互いに交換することである。本実施形態は、Ｎ個の励起信号に対して再構成処理を行う具体的な実現方式を提供する。
【００１４】
また、再構成処理されたＮ個の励起信号に対して突然変異処理を行うことは、具体的に、予め設定された突然変異率に従って、再構成処理されたＮ個の励起信号からＪ個の励起信号をランダムに選択し、だたし、Ｊ≦Ｎであり、且つＮは正の整数であることと、Ｊ個の励起信号の電圧値範囲及び時間値範囲を取得することと、Ｊ個の励起信号のうち、それぞれの励起信号のＫ個の電圧値を電圧値範囲の半分だけ増減し、それぞれの励起信号のＫ個の時間値を時間値範囲の半分だけ増減することとを含む。本実施形態は、再構成処理されたＮ個の励起信号に対して突然変異処理を行う具体的な実現方式を提供する。
【００１５】
また、ステップＢは、具体的に、Ｍ個の励起信号をそれぞれ予め設定されたシミュレーションモデルに入力し、Ｍ個の励起信号における各励起信号の振動応答を得ることと、予め設定されたコスト関数及び振動応答に基づいて、計算によってＭ個の励起信号のコストを得ることと、いずれか１つの励起信号のコストが第２プリセット閾値に達していることは存在するかどうかを判断することと、いずれか１つの励起信号のコストが第２プリセット閾値に達していることは存在する場合、Ｍ個の励起信号が予め設定された条件を満たすと判定することと、いずれか１つの励起信号のコストが第２プリセット閾値に達していることは存在しない場合、Ｍ個の励起信号が予め設定された条件を満たさないと判定することとを含む。本実施形態は、Ｍ個の励起信号が予め設定された条件を満たすかどうかを判断する具体的な実現方式を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るモータ励起信号検索方法の具体的なフローチャートである。
【図２】本発明の第２実施形態に係るモータ励起信号検索方法の具体的なフローチャートである。
【図３】本発明の第３実施形態に係るモータ励起信号検索方法の具体的なフローチャートである。
【図４】本発明の第４実施形態に係るモータ励起信号検索方法の具体的なフローチャートである。
【図５】本発明の第４実施形態に係る励起信号検索の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の目の、技術案及び利点をより明瞭にするために、図面を参照しながら、本発明の各実施形態をより詳しく説明する。ただし、本発明の各実施形態において、読者が本発明をよりよく理解するために多くの技術の詳細が提出されるが、これらの技術の詳細と下記各実施形態に基づく種々の変更及び修正がなくても、本発明の特許請求の範囲において請求される技術案を実現し得ることは、当業者に理解されるべきである。
【００１８】
本発明の第１実施形態は、最適な励起信号を検索して出力するためのモータ励起信号検索方法に関し、最適な励起信号に基づいてモータを駆動して得られた振動感は所望の振動感であり、モータはリニアモータであってもよい。
【００１９】
本実施形態のモータ励起信号検索方法の具体的なフローは図１に示すとおりである。
【００２０】
ステップＡであって、モータのＭ個の励起信号をランダムに生成する。
【００２１】
具体的に、リニアモータの振動モードは、正負が切り替えるものであり、生成されたモータのＭ個の励起信号のうち、それぞれの励起信号は、いずれもＫ個のセグメントに分けることができ、それぞれのセグメントは１つの電圧値及び時間値を含み、即ち、それぞれの励起信号は、Ｋ個の電圧値及びＫ個の時間値を含む。ただし、Ｍ、Ｋは正の整数である。
【００２２】
ステップＢであって、Ｍ個の励起信号が予め設定された条件を満たすかどうかを判断する。上記条件を満たすと判断された場合、ステップＣを実行し、上記条件を満たさないと判断された場合、ステップＤを実行する。
【００２３】
具体的に、予め設定された条件とは、Ｍ個の励起信号のうちのいずれか１つの励起信号に基づいてモータを駆動して得られた振動感が所望の振動感であるということであり、Ｍ個の励起信号が予め設定された条件を満たすかどうかを判断することは、即ち、Ｍ個の励起信号のうちのいずれか１つの励起信号に基づいてモータを駆動して得られた振動感が所望の振動感であることは存在するかどうかを判断することである。存在する場合、ステップＣを実行し、存在しない場合、ステップＤを実行する。
【００２４】
ステップＣであって、Ｍ個の励起信号のうちの最適な励起信号を、検索で得られた励起信号として出力する。
【００２５】
具体的に、モータを駆動して得られた振動感が所望の振動感である励起信号が存在するため、当該励起信号が最適な励起信号であり、即ち、検索しようとする励起信号であり、当該励起信号を出力する。
【００２６】
ステップＤであって、予め設定された遺伝的アルゴリズムに基づいて、Ｍ個の励起信号を計算して、新世代のＭ個の励起信号を得る。
【００２７】
具体的に、ランダムに生成されたモータのＭ個の励起信号を初期個体群とし、初期個体群には、Ｍ個の励起信号を含み、それぞれの励起信号が、Ｋ個の電圧値及びＫ個の時間値を含み、そして、予め設定された遺伝的アルゴリズムを用いて当該初期個体群を計算して、新世代の個体群を得て、新世代の個体群には、新世代のＭ個の励起信号を含む。好ましくは、本実施例では、より高い精度を得るため、浮動小数点数値でそれぞれの電圧値及び時間値を表す。
【００２８】
ステップＥであって、新世代のＭ個の励起信号が予め設定された条件を満たすかどうかを判断する。上記条件を満たす場合、ステップＣを実行し、上記条件を満たさない場合、ステップＤに戻る。
【００２９】
具体的に、新世代のＭ個の励起信号には、モータを駆動して得られた振動感が所望の振動感である励起信号が存在するかどうかを判断する。上記のような励起信号が存在する場合、ステップＣを実行して、Ｍ個の励起信号のうちの最適な励起信号を、検索で得られた励起信号として出力し、上記のような励起信号が存在しない場合、ステップＤに戻り、再び予め設定された遺伝的アルゴリズムで新世代のＭ個の励起信号からなる個体群を計算して新世代のＭ个激励信息を得て、モータを駆動して得られた振動感が所望の振動感である最適な励起信号を得るまで、当該ステップを繰り返する。
【００３０】
本発明実施形態は、従来技術に対して、モータのＭ個の励起信号をランダムに生成し、Ｍ個の励起信号のうちのいずれか１つの励起信号に基づいてモータを駆動して得られた振動感が所望の振動感であることは存在するかどうかを判断し、いずれか１つの励起信号に基づいてモータを駆動して得られた振動感が所望の振動感であることは存在する場合、当該励起信号を最適な励起信号として出力する。いずれか１つの励起信号に基づいてモータを駆動して得られた振動感が所望の振動感であることは存在しない場合、予め設定された遺伝的アルゴリズムに基づいて、Ｍ個の励起信号を計算して新世代のＭ個の励起信号を得て、最適な励起信号が見つかるまで、再び新世代のＭ個の励起信号のうちのいずれか１つの励起信号に基づいてモータを駆動して得られた振動感が所望の振動感であることは存在するかどうかを判断する。遺伝的アルゴリズムをモータの励起信号の検索に応用すると、遺伝的アルゴリズムの有する迅速な検索能力で、モータを駆動して所望の振動感を得る最適な励起信号を迅速に検索することができ、効率が高い。
【００３１】
本発明の第２実施形態は、モータ励起信号検索方法に関し、本実施形態は、第１実施形態に基づいて改良されたものであり、主な改良点は、遺伝的アルゴリズムの繰り返し回数を判断することを加えることである。
【００３２】
本実施形態のモータ励起信号検索方法の具体的なフローは図２に示すとおりである。
【００３３】
また、ステップＡ、ステップＢ、ステップＣ、ステップＤ、ステップＥは、第１実施形態におけるステップＡ、ステップＢ、ステップＣ、ステップＤ、ステップＥとほぼ同じであるため、ここで繰り返し述べない。主な相違点は、ステップＦ、ステップＧを加えることにあり、具体的に、以下の通りである。
【００３４】
ステップＦであって、遺伝的アルゴリズムの繰り返し回数が第１プリセット閾値に達しているかどうかを判断する。上記繰り返し回数が第１プリセット閾値に達している場合、ステップＧを実行し、上記繰り返し回数が第１プリセット閾値に達していない場合、ステップＥを実行する。
【００３５】
具体的に、ステップＤにおいて、予め設定された遺伝的アルゴリズムに基づいて、Ｍ個の励起信号を計算して新世代のＭ個の励起信号を得た後、遺伝的アルゴリズムの繰り返し回数が第１プリセット閾値に達しているかどうかを判断し、即ち、検索時に、予め遺伝的アルゴリズムの繰り返し回数を設定することができる。遺伝的アルゴリズムの繰り返し回数が予め設定された回数に達すると、遺伝的アルゴリズムが繰り返しを完了したと示し、ステップＧを実行する。遺伝的アルゴリズムの繰り返し回数が予め設定された回数に達しないと、遺伝的アルゴリズムが繰り返しを完了していないと示し、ステップＥを実行して、新世代のＭ個の励起信号が予め設定された条件を満たすかどうかを判断する。
【００３６】
ステップＧであって、Ｍ個の励起信号のうちの目標励起信号を、検索で得られた励起信号として出力する。
【００３７】
具体的に、新世代のＭ個の励起信号のうち、モータを駆動して得られた振動感が所望の振動感に最も近い励起信号は、検索しようとする目標励起信号であり、当該目標励起信号を出力する。
【００３８】
本実施形態は、第１実施形態に対して、必要に応じて、遺伝的アルゴリズムの繰り返し回数を設定して、所望の目標励起信号を取得することができる。
【００３９】
本発明の第３実施形態は、モータ励起信号検索方法に関し、本実施形態は、第１実施形態に基づいて詳細化されたものであり、主な詳細化されたことは、予め設定された遺伝的アルゴリズムに基づいて、Ｍ個の励起信号を計算して、新世代のＭ個の励起信号を得る具体的な実現方式を提供することにある。
【００４０】
本実施形態のモータ励起信号検索方法の具体的なフローは図３に示すとおりである。
【００４１】
また、ステップＡ、ステップＢ、ステップＣ、ステップＥは、第１実施形態におけるステップＡ、ステップＢ、ステップＣ、ステップＥとほぼ同じであるため、ここで繰り返し述べない。主な相違点は、ステップＤが以下のサブステップを含むことにある。
【００４２】
サブステップＤ１であって、予め設定された選択圧力及び予め設定されたコスト関数に基づいて、計算によってＭ個の励起信号のうちの各励起信号の適応度を得る。
【００４３】
具体的に、Ｍ個の励起信号をそれぞれ予め設定されたシミュレーションモデルに入力して、Ｍ個の励起信号の振動応答を得ることができ、そして、Ｍ個の励起信号の振動応答をそれぞれ予め設定されたコスト関数に代入し、計算によってＭ個の励起信号のコストを得ることができる。本実施形態では、ソートに基づく適応度の割り当て方法が用いられており、具体的に、計算によって得られたＭ個の励起信号のコストに基づいて、Ｍ個の励起信号に対してランキングを行い、コストが小さいほど、そのランクが上位となる。そして、線形順位の適応度の計算式に基づいて、各励起信号の適応度を計算する。線形順位の適応度の計算式は以下の通りである。
2020027644.tif 000003
【００４４】
ただし、ｐｏｓは、励起信号のランクを表し、Ｎｉｎｄは、励起信号の総数を表し、即ち、Ｎｉｎｄ＝Ｍであり、ｓｐは選択圧力を表し、ＦｉｔｎＶ（ｐｏｓ）は、ランクがｐｏｓである励起信号の適応度を表す。
【００４５】
本実施形態では、コスト関数（目標関数と称してもよい）は、所望の振動感に応じて、予め設定されてもよく、コスト関数に基づいて計算されたコストが小さいほど、得られた振動感が所望の振動感に近くなり、例えば、時間の総長さが定まる場合、振動量ができる限り大きく、ブレーキ量ができる限り小さくすることを要求すれば、以下のコスト関数ＯｂｊＶａｌを書くことができる。
2020027644.tif 000004
【００４６】
ただし、Ｇｐｐ１は、励起信号で駆動されているモータの振動子が振動する加速度ピークツーピーク値を表し、Ｇｐｐ２は、励起信号による駆動が停止されたモータの振動子が振動する加速度ピークツーピーク値を表す。
【００４７】
選択圧力は、進化圧力とも称し、予め設定可能なパラメータであり、その値の範囲は［１、２］である。
【００４８】
遺伝的アルゴリズムでは、適応度は、ある個体が環境に対する適応能力を表し、当該個体が子孫を繁殖させる能力も表し、個体群における個体の優劣の程度を判断するための指標である。本実施形態では、適応度は、Ｍ個の励起信号のうちの各励起信号が最適な励起信号に近い程度を表すための指標である。
【００４９】
なお、本実施形態では、ソートに基づく適応度の割り当て方法を用いて、各励起信号の適応度を計算するが、本実施形態は、励起信号の適応度の計算方法について、なんら限定もしない。
【００５０】
サブステップＤ２であって、各励起信号の適応度に基づいて、Ｍ個の励起信号からＮ個の励起信号を選択する。
【００５１】
具体的に、本実施形態では、Ｍ個の励起信号から、選別してＮ個の励起信号を得ることができ、ただし、Ｎ≦Ｍであり、且つＮは正の整数である。また、Ｍ個の励起信号からＮ個の励起信号を選択する方法は２つがあり、１つ目の方法として、ランダムランダム・トラバーサル・サンプリングの方法があり、まず、各励起信号の適応度に基づいて、各励起信号が選択される確率を計算し、具体的な計算式は以下の通りである。
2020027644.tif 000005
【００５２】
ただし、Ｆ（ｉ）は、ｉ個目の励起信号が選択される確率を表し、ｆ（ｉ）は、ｉ個目の励起信号の適応度を表し、Ｎｉｎｄは励起信号の総数を表し、即ち、Ｎｉｎｄ＝Ｍである。
【００５３】
算出された各励起信号が選択される確率に基づいて、Ｍ個の励起信号において、等間隔でＮ個の励起信号を選択する。
【００５４】
２つ目の方法として、ルーレット選択の方法があり、ランダムランダム・トラバーサル・サンプリングの方法と同様に、各励起信号が選択される確率を算出し、各励起信号が選択される確率に基づいて、ルーレットを構成し、そして、ルーレット選択を行い、Ｎ個の励起信号を選択し、適応度が高いほど、励起信号が選択される確率が高くなる。
【００５５】
なお、本実施形態では、Ｍ個の励起信号からＮ個の励起信号を選択する２つの方法だけが概略的に提供されているが、本実施形態は、これに限定されず、他の方法、例えばトーナメント選択法を用いてＭ個の励起信号からＮ個の励起信号を選択してもよい。
【００５６】
サブステップＤ３であって、Ｎ個の励起信号に対して再構成処理を行う。
【００５７】
具体的に、Ｎ個の励起信号に対して再構成処理を行う再構成方法は複数あり、例えば、離散再構成、線形再構成、中間再構成などがある。具体的に、それぞれの励起信号がＫ個の電圧値及びＫ個の時間値を含み、本実施形態の再構成方法は、Ｎ個の励起信号のうちの各励起信号におけるＫ個の電圧値をランダムに互いに交換し、各励起信号におけるＫ個の時間値をランダムに互いに交換することで、再構成処理されたＮ個の励起信号を得ることができる。
【００５８】
サブステップＤ４であって、再構成処理されたＮ個の励起信号に対して突然変異処理を行う。
【００５９】
具体的に、予め設定された突然変異率に従って、再構成処理されたＮ個の励起信号からＪ個の励起信号を選択し、例えば、突然変異率がＫ∈（０、１）であり、Ｊ＝Ｎ＊Ｋであり、Ｊが整数でない場合、自動的に整数に切り上げる。選択されたＪ個の励起信号に基づいて、Ｊ個の励起信号の電圧値範囲及び時間値範囲を取得し、そして、Ｊ個の励起信号のうちのそれぞれの励起信号のＫ個の電圧値を電圧値範囲の半分だけ増減して、それぞれの励起信号のＫ個の時間値を時間値範囲の半分だけ増減することで、突然変異処理されたＪ個の励起信号を得ることができる。なお、ある励起信号のＫ個の電圧値のうち、ある電圧値が電圧値範囲の半分より小さく、或いは、励起信号のＫ個の時間値のうち、ある時間値が時間値範囲の半分より小さい場合、電圧値範囲又は時間値範囲を制限する必要があり、例えば、当該電圧値又は時間値を元の値に保つ。
【００６０】
サブステップＤ５であって、各励起信号の適応度に基づいて、Ｍ個の励起信号からＭ−Ｎ個の励起信号を選択し、選択されたＭ−Ｎ個の励起信号を、突然変異処理されたＮ個の励起信号に加えて、新世代のＭ個の励起信号を得る。
【００６１】
具体的に、Ｍ個の励起信号の適応度の高い順に従って、Ｍ個の励起信号からＭ−Ｎ個の励起信号を選択して、このＭ−Ｎ個の励起信号を、突然変異処理されたＮ個の励起信号に内挿することで、新世代のＭ個の励起信号を得て、即ち、新世代の個体群を得る。旧世代の個体群における、適応度の高いＭ−Ｎ個の励起信号を再び新世代の個体群に戻すことは、個体群全体のロバスト性を保証することに有利である。
【００６２】
本実施形態は、第１実施形態に対して、予め設定された遺伝的アルゴリズムに基づいて、Ｍ個の励起信号を計算し、新世代のＭ個の励起信号を得る具体的な実現方式を提供する。なお、本実施形態は、第２実施形態を元に詳細化されたものとしてもよく、同様な技術的効果を奏することもできる。
【００６３】
本発明の第４実施形態は、モータ励起信号検索方法に関し、本実施形態は、第１実施形態に基づいて、詳細化されたものであり、主な詳細化されたことは、Ｍ個の励起信号が予め設定された条件を満たすかどうかを判断する具体的な実現方式を提供することにある。
【００６４】
本実施形態のモータ励起信号検索方法の具体的なフローは、図４に示すとおりである。
【００６５】
また、ステップＡ、ステップＣ、ステップＤ、ステップＥは、第１実施形態におけるステップＡ、ステップＣ、ステップＤ、ステップＥとほぼ同じであり、ここで繰り返し述べない。主な相違点は、ステップＢが以下のサブステップを含むことにある。
【００６６】
サブステップＢ１であって、Ｍ個の励起信号をそれぞれ予め設定されたシミュレーションモデルに入力して、Ｍ個の励起信号のうちの各励起信号の振動応答を得る。
【００６７】
具体的に、Ｍ個の励起信号をそれぞれ予め設定されたシミュレーションモデルに入力することで、Ｍ個の励起信号のうちの各励起信号の振動応答を得ることができる。なお、本実施形態では、Ｍ個の駆動信号をそれぞれモータに入力して、モータの振動を検知することで、各励起信号に対応する振動応答を取得することもできる。
【００６８】
サブステップＢ２であって、予め設定されたコスト関数及び振動応答に基づいて、計算によってＭ個の励起信号のコストを得る。
【００６９】
具体的に、Ｍ個の振動応答をそれぞれ予め設定されたコスト関数に代入し、計算によってＭ個の振動応答のコスト、即ち、Ｍ個の励起信号のコストを得る。
【００７０】
サブステップＢ３であって、いずれか１つの励起信号のコストが第２プリセット閾値に達していることは存在するかどうかを判断する。いずれか１つの励起信号のコストが第２プリセット閾値に達していることは存在する場合、ステップＣを実行し、いずれか１つの励起信号のコストが第２プリセット閾値に達していることは存在しない場合、ステップＤを実行する。
【００７１】
具体的に、Ｍ個の励起信号のうち、１つの励起信号のコストが第２プリセット閾値に達していることは、当該励起信号に基づいてモータを駆動して得られた振動感が所望の振動感であり、即ち、当該励起信号が最適な励起信号であると示す。なお、第２プリセット閾値は、テストの需要に応じて設定することができる。
【００７２】
なお、本実施形態では、ステップＢを例として、Ｍ個の励起信号が予め設定された条件を満たすかどうかをどのように判断することを説明したが、ステップＥにおいて、同様に、上記の方法で新世代のＭ個の励起信号が予め設定された条件を満たすかどうかを判断することができ、上記方法に従って新世代のＭ個の励起信号が予め設定された条件を満たすかどうかを判断することで、遺伝的アルゴリズムの各回の繰り返しの過程で、いずれもこの世代のＭ個の励起信号のうちの最も優れた励起信号を取得することができる。図５を例とし、それは、１回の励起信号検索の模式図であり、各回の繰り返しで、Ｍ個の励起信号のうちの最も優れた励起信号のコストで示し、1500回未満の繰り返しの後、新世代のＭ個の励起信号のうち、最も優れた励起信号のコストが０.０３８である。図からわかるように、設定された第２プリセット閾値が０.０３８未満であれば、ある世代のＭ個の励起信号のうち、１つの励起信号のコストが第２プリセット閾値に達するまで、遺伝的アルゴリズムで引き続き繰り返しを行ってもよい。なお、遺伝的アルゴリズムの収束速度を速くする必要があれば、遺伝的アルゴリズムの突然変異率、再構成方式、コスト関数を調整することができる。
【００７３】
本実施形態は、第１実施形態に対して、Ｍ個の励起信号が予め設定された条件を満たすかどうかを判断する具体的な実現方式を提供する。なお、本実施形態は、第２実施形態又は第３実施形態に基づいて詳細化されたものとしてもよく、同様な技術的効果を奏することもできる。
【００７４】
本発明の第５実施形態は、電子機器に関し、例えば、テストホストに関し、当該テストホストには、対応するソフトウェア・プログラムがインストールされている。電子機器が、少なくとも１つのプロセッサと、少なくとも１つのプロセッサに通信接続されるメモリとを含み、そして、メモリには、少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な命令が記憶されている。命令が少なくとも１つのプロセッサに実行されると、少なくとも１つのプロセッサが、第１乃至第４実施形態のいずれか１つに記載のモータ励起信号検索方法を実行することができる。
【００７５】
また、メモリ及びプロセッサは、バス方式で接続される。バスは、１つまたは複数のプロセッサとメモリの様々な回路を接続する任意の数の相互接続されたバスおよびブリッジを含み得る。バスは、例えば、周辺機器、電圧調整器、および電力管理回路などの他の様々な回路も接続することができ、これらはいずれも当該分野で周知されているものであり、従って、本明細書ではこれ以上説明しない。バスインタフェースは、バスとトランシーバとの間にインターフェースを提供する。トランシーバは、１つの素子であってもよいし、例えば伝送媒体に様々な他の装置と通信するための手段を提供する複数の受信機と送信機などの複数の素子であってもよい。プロセッサに処理されたデータは、アンテナを介して無線媒体において伝送され、さらに、アンテナは、データも受信して、データをプロセッサに伝送する。
【００７６】
プロセッサは、バスおよび通常の処理を司るものであり、さらに、タイミング、周辺インターフェース、電圧調整、電力管理、および他の制御機能を含む様々な機能も提供することができる。メモリは、操作を実行する際に使用されるデータを格納するために用いられることができる。
【００７７】
本発明の第６実施形態は、コンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されるとき、上記方法の実施形態が実現される。
【００７８】
即ち、当業者が理解できるように、上記実施形態の方法の中の全て又は一部のステップは、プログラムで関連のハードウェアに対して命令することで実行可能なものであり、当該プログラムが１つの記憶媒体に記憶され、１つの機器（ワンチップマイコン、チップなどであってもよい）又はプロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）が本願の各実施形態の方法の全て又は一部のステップを実行するように、いくつかの命令を含む。上述した記憶媒体は、プログラムコードを記憶可能な、フラッシュメモリ、ポータブルハードディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ、Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ、Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気ディスク又は光ディスクなどの様々な媒体を含む。
【００７９】
上述した各実施形態は、本発明を実現するための具体的な実施例であるが、実際の応用では、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で形式や詳細を各種の改良を行うことが可能であることは、当業者には理解されるところである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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