JPH0659459B2 - 振動アラーム装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 この発明は、例えばポケットベルなどのように装置を携
帯する者に対してアラームを報知する装置に関する。

(b)従来の技術 従来、例えばポケットベルにおいては、特定の発信者か
らの呼出信号を受信した際アラーム音を報知する手段が
設けられ、また、腕時計などにおいては、予め設定した
時刻にアラーム音を報知する手段が設けられている。と
ころが、この種のアラーム音を報知する装置において
は、装置を携帯する者以外に周囲にいる者に対してもア
ラーム音が報知されるため、特に騒音のない場合でアラ
ーム音が報知された場合、周囲の者に対して不快感を与
えるといった問題があった。

そこで、アラーム音が周囲に漏れないように装置自体を
振動させて、装置を携帯する者に対してのみアラームを
報知する装置も考えられている。その方法は回転軸に中
心の偏心したウェイトを取り付けたモータを装置内部に
設け、モータの回転にともない重心が移動することを利
用してケース全体を振動させるものである。

(c)発明が解決しようとする課題 ところが、このような従来の装置においては、モータを
駆動するために大きな電力を必要とし、また小型化が困
難であった。このため、ポケットベルなどの小型で低消
費電力型の装置には用いることができなかった。また、
ケースの振動によってアラームを報知する場合は装置を
携帯していなければアラームを報知することができない
ため、装置を身に付けずに使用することのある装置にお
いては、必要に応じてアラーム音による報知も可能とす
るものでなければならない。このような場合、従来のア
ラーム音による報知手段を前述の装置自体を振動させる
手段とは別に設けておかなければならない。

この発明の目的は小型かつ低電力で振動によるアラーム
と可聴音によるアラームとを選択的に報知できるように
した振動アラーム装置を提供することにある。

(d)課題を解決するための手段 この発明は、被振動体に圧電振動子を取り付け、この圧
電振動子に駆動信号を印加することによって被振動体を
振動させるようにした振動アラーム装置において、 前記圧電振動子の高次高調波成分が少なく、前記圧電振
動子の基本共振周波数を主成分とする交番の電圧信号を
発生する第１の駆動信号発生手段と、 前記圧電振動子の高次高調波成分を多く含む交番電圧信
号を発生する第２の駆動信号発生手段と、 第１・第２の駆動信号を前記圧電振動子に選択的に供給
する駆動信号切替手段と、 を設けたことを特徴としている。

(e)作用 この発明の振動アラーム装置において、第１の駆動信号
発生手段は、圧電振動子の高次高調波成分が少なく、圧
電振動子の基本共振周波数を主成分とする交番電圧信号
を発生し、第２の駆動信号発生手段は圧電振動子の高次
高調波成分を多く含む交番電圧信号を発生する。そし
て、駆動信号切替手段は第１・第２の駆動信号を圧電振
動子に対して選択的に供給する。

圧電振動子に第１の駆動信号が供給されたとき、圧電振
動子は基本共振周波数で振動し高次振動での共振はほと
んど無い。この基本共振周波数の振動によりケースなど
の被振動体を振動させ、装置の携帯者に体感させること
ができる。圧電振動子に第２の駆動信号が供給されたと
き、圧電振動子は基本共振周波数で共振するが、駆動信
号の高次高調波成分によって高次振動でも共振する。し
たがってこのときケースなどの被振動体が基本共振周波
数で振動するとともに高次高調波成分の振動が可聴音と
して報知される。

(f)実施例 第１図はこの発明の実施例である振動アラーム装置にお
ける圧電振動子の構造を表す斜視図であり、ケース内面
の一部を表している。図において２は長方形板状の金属
板であり、この金属板２の表裏に分極された圧電体板
３，４が接着剤にて接着されて一体化されている。圧電
体板３，４の各々の表面には銀ペーストなどの導電性ペ
ーストの印刷・焼付によって電極３ａ，４ａが形成され
ている。また金属板の開放端２ａに開放端の質量を増大
させるための重り６が取り付けられている。このように
して構成された圧電振動子１はケース８の内部に突設さ
れた支持部材５によってその端部が固定されている。こ
の状態で金属板２と電極３ａ，４ａ間に駆動信号が供給
されることによって、振動子１は支持部材５を支点して
上下に振動する。

第２図は圧電振動子の他の構造を表す図であり、第１図
に示した例と異なり、圧電振動子１はその中央部で支持
部材５によってケース８に固定されている。そして、金
属板の２つの開放端２ａ，２ｂの各々に開放端の質量を
増大させるための重り６ａ，６ｂが取り付けられてい
る。この状態で第１図に示した場合と同様に金属板と各
電極間に駆動信号が供給されるが、圧電体板の分極方向
によって振動子１はシーソーのように振動するか翼のよ
うに左右対称に上下方向に振動する。

以上のように振動子の開放端に質量を付加することによ
って振動子の基本共振周波数を例えば２００Ｈｚと低く
設定していて、基本共振周波数を主成分とする交番電圧
信号が印加された場合、ケース８自体を振動させること
となる。その場合、振動エネルギーが低いため人の聴感
度特性から音としては知覚することができない。

一方、圧電振動子に対して高次高調波成分を多く含む交
番電圧信号を印加した場合、圧電振動子１はその駆動信
号の基本共振周波数成分によって共振するか、圧電振動
子の機械振動特性上分割振動が生じ、基本共振周波数か
ら１０ＫＨｚ程度まで数多くの高次共振が生じる。これ
により圧電振動子１はケース８を振動させるとともに１
〜数ＫＨｚ程度の聴感度特性の高い音が可聴音として聞
こえることとなる。

第３図と第４図は前述の２種類の駆動信号を選択的に圧
電振動子に供給するための駆動回路を示している。

第３図において１０は矩形波発振回路、１１は切替スイ
ッチ、１２はローパスフィルタである。スイッチ１１が
ａ側にあるとき、矩形波信号がそのまま圧電共振子に出
力される。矩形波信号はその基本周波数成分と多数の奇
数次高調波成分を含んでいるため、圧電振動子はこの高
調波成分に応答して可聴音を放出する。スイッチ１１が
ｂ側にあるとき矩形波信号はローパスフィルタ１２によ
ってフィルタリングされ、低域周波数成分のみ圧電振動
子へ出力される。ここでローパスフィルタ１２のカット
オフ周波数を、圧電振動子の高次高調波成分がカットさ
れるように設定することによって、圧電振動子の基本共
振周波数を主成分とする交番電圧信号を出力する。これ
により圧電振動子は基本共振周波数成分にのみ応答して
振動する。

第４図において１３は正弦波発振回路、１４は切替スイ
ッチ、１５，１６はそれぞれ増幅回路である。ここ増幅
回路１５はその増幅率が大きく設定されていて、スイッ
チ１４がａ側にあるとき、発振回路１３から発生された
正弦波信号を増幅するが、そのダイナミックレンジを超
えることにより波頭と波底がクリップされて略矩形波が
出力される。増幅回路１６は増幅率が低く設定されてい
て、スイッチ１４がｂ側にあるとき発振回路１３の出力
信号を歪ませることなく正弦波信号として圧電振動子へ
出力する。

このようにスイッチの切替によって圧電振動子を駆動す
る駆動信号の周波数成分を変化させ、体感アラームと可
聴音アラームとを選択することができる。

(g)発明の効果 以上のようにこの発明によれば、圧電振動子を用いるた
め低電力で駆動することができ、また全体に小型で薄型
化することができる。しかも同一の振動子を用いてケー
スなどの被振動体を振動させてアラームを報知するだけ
でなく、可聴音としてアラームを報知することも可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図はこの発明の実施例である振動アラーム
装置における圧電振動子の構造を表す斜視図、第３図と
第４図は同装置における圧電振動子の駆動回路を表す図
である。 １……圧電振動子、 ８……ケース（被振動体）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被振動体に圧電振動子を取り付け、この圧
   電振動子に駆動信号を印加することによって被振動体を
   振動させるようにした振動アラーム装置において、 前記圧電振動子の高次高調波成分が少なく、前記圧電振
   動子の基本共振周波数を主成分とする交番電圧信号を発
   生する第１の駆動信号発生手段と、 前記圧電振動子の高次高調波成分を多く含む交番電圧信
   号を発生する第２の駆動信号発生手段と、 第１・第２の駆動信号を前記圧電振動子に選択的に供給
   する駆動信号切替手段と、 を設けたことを特徴とする振動アラーム装置。