JPH084638Y2 - アラーム遮断装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は特に目ざまし時計あるい
はタイマのアラーム遮断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、目ざまし時計やタイマに使用され
て音響アラーム信号を発生させるアラーム発生装置では
使用者がキーあるいは揺動スイッチ機構の制御要素を手
動操作することによりアラームが遮断されている。例え
ば西独実用新案登録ＤＥ−ＧＭ7827708 号は上面全体に
わたって揺動スイッチを設けられた目ざまし時計を開示
している。

【０００３】また、西独実用新案登録ＤＥ−ＧＭ831266
2 号よりアラーム信号の遮断が可動制御要素の操作によ
ってではなく例えば指先等で同時に触れることにより駆
動される一対の感知器によってなされる構成の目ざまし
時計が公知である。かかる感知器は単純な金属ワイヤで
もあるいは前記ＤＥ−ＧＭ8312662 号に記載されている
ような筐体上に施された導電性エナメル被覆であっても
よい。かかる構成の目ざまし時計ではアラーム信号を止
めるのに使用者がなす必要があるのは単に目ざまし時計
に触れることだけである。

【０００４】西独特許ＤＥ−ＰＳ3404252 号に記載の電
池駆動アラーム発生装置では時計の使用者はアラーム信
号を声によって止めることができる。この場合は使用者
はアラーム発生装置に触れる必要もない。かかるアラー
ム発生装置では使用者の声はマイクロホンと濾波及び増
幅ユニットと整流器とよりなる受信及び信号整形回路に
よって受信されその出力信号が所定レベルの入力信号に
応じて非安定状態に状態を変化させる単安定マルチバイ
ブレータに入力される。この単安定マルチバイブレータ
の状態変化により時計駆動集積回路への入力信号が変化
し、その結果アラーム信号変換器への駆動信号の供給が
停止する。電池を節約するためマイクロホンやフィルタ
及び増幅ユニットにはアラーム信号が発生されるまでは
電源が供給されない。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】かかるアラーム発生装
置は実質的に１０００Ｈｚ程度の周波数（人の声の基音
周波数帯域）の信号のみが増幅されるように高域フィル
タや低域フィルタを使用してはいるが様々な音源からの
背景雑音により使用者が起きる前に目ざまし信号が切れ
てしまうおそれがある。

【０００６】かかるアラーム装置はまた目ざまし時計の
使用者がアラームを停止させる際の声で側にいる他の人
を意図せずに起こしてしまう問題点をも有する。西独特
許公開公報ＤＥ−ＯＳ3040751 号より赤外線送信器及び
受信器を使用した非接触スイッチが公知である。しか
し、公知の反射光の遮断を検出するように構成された送
信及び受信器対を目ざまし時計のアラーム遮断装置とし
て使うのは一般に遮断装置の有効範囲内に枕や使用者自
身を始めとする数多くの物体が存在してアラームがひと
りでに切れてしまう問題点があり不適当である。このよ
うに、公知の非接触スイッチを目ざまし時計やタイマに
使用するには送信器及び受信器の有効範囲内にあって赤
外線を反射する物体を全て除去するかあるいは時計を適
当な位置に置くかするしかない。

【０００７】そこで本考案は手動操作されることなく作
動され、干渉に強く、消費電力が少なく、使用場所を選
ばず、作動させる際に室内の他の人を起こしたりその眠
りを妨げたりすることのない目ざまし時計やタイマのア
ラーム遮断装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案の上記の目的は請
求項第１項前文に記載の目ざまし時計に請求項第１項特
徴項記載の特徴を組合わせることにより達成される。要
約すると、本考案は目ざまし時計のアラーム遮断装置に
おいて、目ざまし時計の使用者が時計の方へ接近運動し
たりあるいは手の如き体の一部を時計の方へ動かすこと
により目ざまし時計が発しているアラーム信号を遮断な
いし停止させることのできるアラーム遮断装置を提供す
ることを目的とする。時計は赤外線あるいは超音波を発
生する送信器と運動している反射物体により反射された
これらの赤外線あるいは超音波を検出する受信器とを備
えている。信号整形回路４，５，，６はこれらの検出信
号の時間変化を検出しこの時間変化の大きさに対応する
量がしきい値スイッチ段で所定値と比較される。その結
果、時間変化が所定値より大きければアラーム信号が停
止される。

【０００９】

【作用】本考案においてはアラーム遮断装置の受信及び
信号整形回路は赤外線運動検出器を構成する。この検出
器は受信器を使用して送受信器構成とされ、そこでは所
定周波数の赤外線を出力する送信器が使用される。この
出力赤外線は例えば使用者の手によって反射される。送
信器を使用することによってアラーム遮断装置は反射式
運動検出器として作動する。すなわち、本考案によれば
アラーム遮断装置は濾波及び増幅器及びしきい値スイッ
チ段の他に整流及び微分段を有し受信範囲内における物
体の運動に応答して動作する。

【００１０】本考案によるアラーム遮断装置では赤外線
送信器及び赤外線受信器のかわりに超音波送信器及び超
音波受信器を使用することもできる。超音波を使用する
場合には物体の運動を検出するのに反射した超音波の強
度変化が利用できるだけでなく送信信号と受信信号の間
に生じるドップラーシフトを利用することもできる。こ
れは赤外線の場合と異なり超音波の周波帯域では運動し
ている物体により引起こされる周波数の変化が無視でき
る程には小さくないためである。

【００１１】微分段には縦続してあるいはその出力端子
に並列に信号遅延段を設けるのが好ましい。この信号遅
延段はアラーム音で起こされた使用者が半分眠ったまま
無意識的に手を動かしてアラーム音を止めてしまうのを
防止するために設けられる。すなわち遅延時間は使用者
が十分に覚醒するように目ざまし信号が十分な時間にわ
たり発せられるように設定される。従って、本考案のア
ラーム遮断装置はアラーム開始後所定の時間が経過しな
いと作動しない。

【００１２】信号遅延段は濾波増幅器とは別個の構成と
なっているため整流及び微分段の大きさを適当に設定す
ることにより濾波増幅段におけるダイナミックレンジを
拡大することができ、自動利得制御を省略することがで
きる。動いていない物体は定常的な反射信号を形成し濾
波増幅段を飽和させる可能性があるにもかかわらず、適
当な試験によれば本考案の改良により濾波増幅器が飽和
するように駆動されることは極くまれにしか生じないこ
とが見出された。これに対し、濾波増幅器中に信号遅延
装置を設ける場合は複雑な利得制御が必要になる。

【００１３】本考案によるアラーム遮断装置の他の有利
な実施例を従属請求項に記載した。

【００１４】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。図１は本考案によるアラーム遮断装置
を備えたタイマないし目ざまし時計のブロック図を示
す。図１に示す構成の回路は西独特許ＤＥ−ＰＳ340425
2 号より公知の目ざまし遮断装置と同一の機能を実行す
ることができる。その他に、本考案によるアラーム遮断
装置は運動検出装置としても作動する。一方、このアラ
ーム遮断装置は音声感応スイッチ装置としては作動しな
い。アラーム遮断装置の動作モードは図２の波形図に関
連して説明される。

【００１５】図１中の参照符号１は起こされた人が振る
腕等の、送信器２から放射された赤外線を反射する物体
をあらわす。電池からの電源電圧は端子Ｕに加えられ
る。この電源電圧は端子Ｕから時計駆動部１４、信号発
生器１２、ランプドライバ９及び単安定マルチバイブレ
ータ８へ供給される。この電源電圧は全ての回路８，
９，１２，１４に供給されるが図示の状態では時計駆動
部１４のみが作動状態になっていて駆動電流が流されて
いる。手動操作スイッチ１８を閉じると時計駆動部１４
中に設けられている自動目ざまし装置がセットされる。
この場合、時計駆動部が表示している時刻が設定された
時刻に達すると駆動部中に設けられスイッチ１８に直列
接続された第２のスイッチ（図示せず）が閉成される。
この第２のスイッチが（第２の時刻ｔ１にて）閉成され
ることにより時計駆動部１４中の集積回路が目ざまし信
号Ａを信号発生器１２へ供給する。信号発生器１２は目
ざまし信号Ａを音響信号Ａ’に変換し使用者に聞かせ
る。この目ざまし信号Ａあるいは音響信号Ａ’は各々可
聴域の周波数を有する短いパルス列よりなる。短い間隔
を置いて第１のパルス列に続いて第２のパルス列が出力
される。この第２のパルス列は目をさました使用者がア
ラーム遮断装置を作動させるまであるいは例えば１２８
秒後に集積回路が目ざまし信号を自動的に切るまで供給
され続ける。

【００１６】アラーム遮断装置を作動させる場合、目ざ
まし信号Ａはツェナーダイオード１９及びダイオード２
０を介して回路図を図４に示すオンオフ制御段１３に供
給する。別のツェナーダイオード４２及び充電用コンデ
ンサ４１により制御段１３は時刻ｔ１においてはゼロで
あるがコンデンサ４１の充電特性に従って時刻ｔ２まで
には所定の最大電圧値に達するオン信号を形成する。時
刻ｔ２においてオン信号の値が上記電圧値に達するとト
ランジスタ６４（図４参照）が導通し出力信号Ｃが得ら
れる。オンオフ制御段１３にはさらにトランジスタ３８
を含むターンオフ要素１１が協働する。このトランジス
タ３８は以下に説明するようにこの時点では導通してお
らず後程説明するように時刻ｔ４で導通する。

【００１７】出力信号Ｃは抵抗器４３を介してスイッチ
段１５のトランジスタ４４へ供給されてこれを導通させ
時刻ｔ２において電源電圧Ｕが出力信号Ｄとして出力さ
せる。その結果、回路２，３，４，５，６及び７には信
号Ｄ（電源電圧Ｕと等しい）は時刻ｔ２までは加わらな
い。この時刻以降送信器２が送信パルスを発生し、この
パルスは枕や眠っている使用者自身によって反射されて
受信器３により受信され出力信号ｅが形成される。この
検出された信号Ｅは送信パルスの周波数に対応する帯域
を有する濾波増幅器４を通され信号Ｍとして整流及び微
分段５に供給される。整流段においては受信器３で形成
された交流出力信号が受信パルスの強さに応じて大きさ
の変化する整流出力信号に交換される。

【００１８】図３は整流及び微分段５を信号遅延段６及
びしきい値スイッチ第７と共に示す。信号Ｍはコンデン
サ２７を介して２つのダイオード２８，２９に供給され
る。２つのダイオード２８，２９はコンデンサ２７，３
１と協働して信号Ｍを整流する倍電圧整流回路を形成す
る。整流された信号Ｍは並列接続された抵抗器３０を介
して放電するコンデンサ３１を充電する。整流器には更
にコンデンサ３２及び抵抗器３３よりなる微分回路が接
続される。この微分回路を使用することにより、アラー
ム遮断装置が信号Ｅの強度ではなくその時間変化に応じ
て作動するようにできる。換言すれば、整流及び微分段
５の出力信号Ｐは反射物体１の運動速度の関数となり微
分回路３２，３３のカットオフ周波数により送信器及び
受信器を備えたクロックの方向への反射物体１の最小接
近速度が規定される。

【００１９】濾波増幅器４及び整流及び微分段５の構成
要素の定数を適当に設定することにより本考案において
は信号Ｅ及びそれから導かれた信号Ｐの増幅の際のダイ
ナミックレンジを拡大することができる。ダイナミック
レンジが広いため、静止した反射物体が存在しても増幅
器への入力信号で増幅器が飽和するような事態はほとん
ど生じない。従って自動利得後は不必要である。

【００２０】このダイナミックレンジの拡大の理由は以
下のように説明される。ただし、この説明は以下のパラ
メータを使って行う。 Ｕｅ：濾波増幅器４への入力パルス振幅（信号Ｅ） Ｕａ：濾波増幅器４からの出力パルス振幅（信号Ｍ） Ｔ ：信号Ｍの出力パルス期間 Ｔａ：コンデンサ３１（図３）の充電時間 Ｔｅ：コンデンサ３１の放電時間 Ｔｏ：送信器２の出力パルス周期 Ｎ ：送信器２の送信パルス数 Ｕｃ：コンデンサ３１の整流電圧 瞬時値Ｕｃ（ｔ）の時間変化は以下の式で表わされる： Ｕｃ（ｔ）＝Ｕａ×（１−ｅｘｐＴ×Ｎ（ｔ）／Ｔａ） ここで、Ｔａ，Ｔｅ≫Ｔｏであれば整流電圧Ｕｃの算術
平均〈Ｕｃ〉は定常状態では 〈Ｕｃ〉＝Ｕａ×Ｔ／Ｔｏ となる。

【００２１】このことから、出力パルス振幅Ｕａの制限
（濾波増幅器４の飽和）が生じていても出力パルス期間
Ｔが増加する結果〈Ｕｃ〉は増加し続ける。かかる出力
パルス期間Ｔの増加は濾波増幅器４が微分作用を行ない
その結果出力パルス期間が入力パルス振幅と共に増加す
るために生じる。かかる増加は濾波増幅器４が飽和して
いて出力パルス振幅Ｕａがそれ以上増加しない場合でも
生じる。

【００２２】信号Ｐのパルスは信号Ｅに基づいて形成さ
れ時刻ｔ１で発生が開始された音響アラーム信号を遅れ
なく直ちに遮断するのに使うこともできる。しかし、以
下説明する２つの理由で信号Ｐに所定の不感時間が設定
されこの所定の不感時間が経過した後はじめてパルスＰ
が目ざまし信号Ａを切るように構成されるようにするこ
とが望ましい。

【００２３】その一の理由はアラーム信号に応じて眠っ
ている使用者が例えばベッドで寝返りをうつ等、体を無
意識に動かす可能性があることで、このような場合は使
用者が十分に目をさまさないうちにアラームが切れてし
まうことになる。その結果アラームは切れ、使用者は再
び寝込んでしまう。もう一つの理由は時刻ｔ１に電源電
圧Ｄが放電状態のコンデンサ３１（図３参照）に加えら
れることで、その場合充電過程の始めに生じる充電電流
のサージによって微分回路３２，３３にアラーム遮断装
置を作動させて目ざまし信号Ａを停止させる信号Ｐと同
様な信号が生じてしまうことがあることである。これを
防ぐために、コンデンサ３１が充電されるに十分な不感
時間が形成されまた眠っている使用者を確実に起こせる
最小限の目ざましパルスが形成されるように信号遅延段
６を設けることが望ましい。

【００２４】図１を参照するに、信号遅延段６は例えば
回路３，４，５，７，８よりなる信号処理系に直列に挿
入される。図２を参照するに、信号遅延段６は時刻ｔ３
まではイネーブルされない（信号Ｆ）。その結果大きさ
がｔ３−ｔ２の遅延ないし不感時間が設定される。同様
に、信号遅延段６に後続するしきい値スイッチ段７も時
刻ｔ３までは目ざまし信号Ａの遮断信号の処理を行なわ
ない。時間を単位にしてあらわしたアラーム遮断装置の
有効作動範囲は信号Ｇに対応する時刻ｔ３以降になる。

【００２５】目ざまし信号Ａにより目をさました使用者
が目ざまし信号を止めようとする場合には反射物体であ
る自分の手を送信器２が放射する送信パルスの有効範囲
内へ短時間動かしさえすればよい。すなわち、使用者が
時計の所まで行ってスイッチ１８を操作する必要はな
い。これは送信パルスの放射場がベッド中の使用者にま
で及んでいるためである。反射物体１が時刻ｔ４に動く
としきい値スイッチ段７より短い持続時間のパルスＨが
出力される。このしきい値スイッチ段７は目ざまし信号
Ａを切るのに必要な受信信号の所定値を設定する。しき
い値スイッチ段７から出力された出力パルスＨは単安定
マルチバイブレータ８に供給されその状態を時刻ｔ４に
おいて非安定状態に遷移させる。単安定マルチバイブレ
ータ８の状態変化によりその出力信号Ｉが回路９及び１
１以外にも時計駆動部１４の集積回路に供給されてこの
集積回路から音響信号Ａ’を発生している信号発生器１
２へ供給されている駆動パルスの出力を停止させ、これ
により目ざまし信号Ａの供給が止まる。時計面にはまた
ランプ１０が設けられランプドライバ９の出力信号Ｋに
よって駆動されて時計面を照明する。このランプ１０は
単安定マルチバイブレータ８の駆動と同時に時刻ｔ４に
おいて点灯される。単安定マルチバイブレータ８が元の
状態に戻るとランプ１０は消灯する。このように、ラン
プが点灯している時期はｔ４からｔ６の間の時期であり
単安定マルチバイブレータ８が非安定状態になっている
期間に対応する。

【００２６】図１及び図４に示すように、信号Ｉはさら
にターンオフ要素１１にも供給される。ターンオフ要素
１１はトランジスタ３８と、ベース抵抗器４０と、コレ
クタ抵抗器３９とよりなる。エミッタをオン／オフ制御
段のトランジスタ６４のエミッタと共通接続されたトラ
ンジスタ３８はトランジスタ６４のベースエミッタ間に
挿入される。そこで、時刻ｔ４にトランジスタ３８が信
号Ｉの立上がり縁に対応して導通されるとコンデンサ４
１がコレクタ抵抗器３９を介して放電を開始する。時刻
ｔ５には信号Ｂの電圧値はローレベルまでさがりトラン
ジスタ６４及びトランジスタ４４がオフになる。その結
果、電源電圧Ｄの回路２，３，４，５，６，７への供給
が停止される。これはスイッチ段１５が信号Ｂ（時刻ｔ
２）によりターンオンされ時刻ｔ５に信号Ｉより導かれ
る信号Ｌによりターンオフされることによる。その結果
アラーム遮断装置はアイドル状態になる。これを再び作
動させるには前と同様にスイッチ１８を操作して閉成し
電源電圧Ｄを供給する。この場合もアラーム遮断装置は
遅延時間ないし不感時間ｔ３−ｔ２が経過するまでは作
動しない。スイッチ１８が開成されていなければ時計駆
動部１４中の集積回路は数分後に目ざまし信号Ａを供給
することで別の目ざましサイクル（居眠り）を実行す
る。このように、スイッチ１８が開成されるまでアラー
ム遮断装置はキャンセルされない。

【００２７】図３は整流及び微分段５の他に信号遅延段
６及びしきい値スイッチ段７の具体的実施例を示す。各
段６及び７において最も重要な要素は比較器２１及び２
２である。これらの比較器２１，２２には動作電圧Ｄが
加えられ、濾波増幅器４へ加えられる供給電圧Ｎは濾波
増幅器４中に含まれている抵抗器１７及びコンデンサ
（図示せず）により平滑化される。

【００２８】信号遅延段６は抵抗器２３，２５により形
成される分圧器を有しこの分圧器で分圧された電圧が比
較器２１の非反転入力端子に供給され一方コンデンサ２
６と抵抗器２４とにより形成される分圧器により形成さ
れる出力電圧が比較器２１の反転入力端子に供給され
る。コンデンサ２６には電圧Ｎが供給され一方抵抗器２
４は接地される。前記比較器２１の反転入力端子はコン
デンサ２６及び抵抗器２４の中点に接続される。そこ
で、Ｎが時刻ｔ２に加えられると反転入力端子への入力
電圧は非反転入力端子への入力電圧よりも正になる。そ
の結果、比較器２１の出力電圧はゼロとなり望ましくな
い信号Ｍのパルスがコンデンサ３２を介して接地され
る。所定の遅延ないし不感時間ｔ３−ｔ２が経過した後
コンデンサ２６は抵抗器２４を介して充電され演算増幅
器２１の反転入力端子は非反転入力端子よりも大きく負
側に移行する。その結果、比較器出力はターンオフされ
出力信号Ｑが出力される比較器２１の出力端子は高イン
ピーダンスを有するようになる。これは演算増幅器（Ｌ
Ｍ 393) が開放コレクタ出力構成を有するためである。
遅延時間ないし不感時間を決定する時間決定要素は直列
接続されたコンデンサ２６及び抵抗器２４より構成され
る。スイッチ動作点はまた抵抗器２３に生じる電圧値の
大きさによっても決まる。図１の信号遅延段６が伝送路
に直列接続されている場合と異なり図３の信号遅延段は
整流及び微分段５に並列に接続されるように構成されて
おり、この理由によりこれは遅延時間にわたってターン
オンされた後不動作とされる。

【００２９】しきい値スイッチ段７は分圧器を形成する
抵抗器３４及び３５を含み、この分圧器のタップが比較
器２２の反転入力端子に結合される。比較器２２の非反
転入力端子は微分回路３２，３３の出力端子に接続され
また比較器２１の出力端子に接続される。比較器２２の
出力端子は単安定マルチバイブレータ８の入力端子に接
続されたダイオード３７及び電源Ｄへ接続された抵抗器
３６に接続される。コンデンサ３２を介して供給された
電圧サージが分圧器３４，３５が形成する基準電圧を越
えると比較器の出力はゼロから電源電圧Ｄに等しい値に
変化する。この比較器２２より出力される出力パルスは
ダイオード３７を経て単安定マルチバイブレータ８に供
給され時刻ｔ４にその状態を変化させる。

【００３０】図５は送信器２及び受信器３の実施例を示
す。送信器２は抵抗器１６を介して電圧Ｄ及び入力信号
０を供給される。コンデンサ４５と協働して抵抗器１６
は送信器２を受信器３から切離し、その結果受信器中に
送信パルス波形に対応した動作電圧の変動が誘起される
のが防止される。送信器２は更に抵抗器４６，４８，４
９，５２及びコンデンサ４７と共に相補接続された２つ
のトランジスタ５０，５１を含む。これらのトランジス
タは単安定マルチバイブレータを形成する。パルスの繰
り返し周波数はコンデンサ４７及び抵抗器４６により決
定される。パルスの持続時間はコンデンサ４７及び抵抗
器４８の大きさを設定することにより決まる。またアノ
ード側が抵抗器５４及び充電コンデンサ５６の接続点に
接続された赤外線発光ダイオード５５が送信要素として
使用される。このダイオード５５のカソードは抵抗器５
３を介してトランジスタ５１のコレクタに接続される。
トランジスタ５１がオフになっている状態ではコンデン
サ５６は抵抗器５４を介して充電されトランジスタ５１
が導通するとダイオード５５を介して放電する。抵抗器
５３はダイオードに流れる電流を制限する。パルス制御
モードではバッテリーの負荷が軽減される。これはバッ
テリーの容量が制限されているためである。パルス繰り
返し周波数は５００Ｈｚであるのが好ましい。

【００３１】ダイオード５５が放出した赤外線放射は反
射物体１により反射された後カソード側が電池電圧Ｎに
接続された赤外線感応ダイオード５６よりなる受信要素
に到達する。ダイオード５６は抵抗器５７と結合されて
分圧器を形成し、この分圧器のタップすなわちダイオー
ド５６と抵抗器５７との接続点によりダイオード５６が
受信した送信パルスがコンデンサ５８を介して電流パル
スの形で取出され濾波増幅器４に供給される。

【００３２】図６は時計筐体の一部分を切除して示した
側面図である。図中、時計正面を符号６１で示す。送受
信要素５５，５６はクロック筐体６０の前面上縁部に沿
って比較的離間して配設するのが好ましい。筐体６０の
壁面中には送受信される信号のための入口及び出口開口
部５９が設けられ、この開口部５９の数は送受信要素５
５，５６の数によって決まる。主な送信方向Ｘ（あるい
は受信方向）は受信及び送信要素の放射特性によって決
まり、用途如何により水平面Ｙに対して上向きにあるい
は下向きに設定される。主送信方向は２０°〜２５°だ
け上向きに設定するのが好ましい。

【００３３】赤外線の主放射方向を時計面６７に対し垂
直に設定しないことにより、コンデンサ３１及び抵抗器
３０の定数を適当に設定することによるしきい値スイッ
チ段７の動作点の設定以外の方法で遮断装置の感度を実
用上の要素に適合させることが可能になる。主送信方向
を２０°〜２５°上向きに傾けることにより時計の正面
に置かれているかも知れないランプや書物等の静止した
反射物体により送信ビームが遮断されるのが防止され
る。濾波増幅器を適当に設計することでこの他にもアラ
ーム遮断装置を実際の使用状態に適合させることが可能
になる。

【００３４】以上、本考案によるアラーム遮断装置を赤
外線送信器及び受信器を備え反射物体１の動きにより引
起こされた受信信号の強度変化を検出する構成の実施例
について説明した。この場合、受信用ダイオード５５を
時計の使用者の体から放射される熱を検出できるような
十分な感度を有する赤外線検出装置によって置換えれば
赤外線を放射する送信器を省略することもできる。

【００３５】本考案では濾波増幅器を使用することは必
ずしも必須ではなく、受信器３から単安定マルチバイブ
レータ８に至る信号路中に周波数弁別器あるいはサンプ
リアンドホールド回路を設けるようにしてもよい。ま
た、本考案は接近する物体に対して応答するのみならず
反射物体が時計から遠ざかる運動を行なう場合にこれに
対しても応答するように構成することができる。

【００３６】図７は赤外線感応受信器のかわりに超音波
受信器３’を使用したアラーム遮断装置の実施例を示
す。この実施例では超音波増幅器４はコンデンサ５８を
介して濾波増幅器４に結合される。超音波受信器３’以
降に接続される回路部分は図１〜図６に関連して説明し
たものと同じであり、その動作の詳細な説明は省略す
る。超音波受信器３’の主要部分は抵抗器６５，６７，
６８及び９８により動作点が調節される２つのＮＰＮ形
トランジスタ６３，６４を含む。超音波を受信するのに
は例えば圧電セラミックトランスデューサの如き超音波
トランスデューサ６２が抵抗器６５に直列接続されて使
用される。抵抗器６５は抵抗器９８と協働してトランジ
スタ６３の動作点を決定し、一方トランジスタ６３のベ
ースエミッタ間に挿入された超音波トランスデューサ６
２は濾波増幅器の信号源として作用する。超音波送信器
より発信された信号は超音波トランスデューサ６２によ
って検出されて電圧信号に変換され増幅された後コンデ
ンサ６６を介して次段のトランジスタ６４に供給され
る。出力側では増幅された信号がトランジスタ６４のコ
レクタから取出され先に説明したのと同じ過程を辿って
後続する回路によって処理される。

【００３７】図８は超音波送信器２’の一実施例を示
す。この超音波送信器２’は非安定マルチバイブレータ
として作用し３０〜４０ＫＨｚであるのが好ましい周波
数のパルスを出力する。このパルスは図７に図示した受
信器３’によって検出される。本構成においては超音波
トランスデューサ６２は抵抗器７７に直列に接続されて
トランジスタ７１のコレクタに接続される。図７の場合
と異なり、図８においては超音波トランスデューサ６２
はトランジスタ７１のコレクタ電圧の変化を超音波に変
換し、この超音波は先にも説明したように受信器３’に
よって電圧信号に再び変換される。超音波送信器２’の
主要部はコンデンサ７２，７３を発振のための帰還要素
として使用する２つのＮＰＮ形トランジスタ７０，７１
により構成される。抵抗器６９，７４，７５，７６は２
つのトランジスタ７０及び７１の動作点を設定するのに
使われる。

【００３８】図９は図７及び図８の回路と異なり送信器
と受信器が単一の回路として統合された実施例を示す。
換言すれば、図９の回路は送受信器として動作する。本
実施例においては２つのトランジスタ８０，８１は統合
されてエミッタ結合単安定マルチバイブレータを形成す
る。すなわち、トランジスタ８０，８１の各エミッタは
共振状態で位相を交互に１８０°変化させる超音波トラ
ンスデューサ６２を介して統合される。抵抗器８７は出
力信号を振動パルスから切離す作用をする。コンデンサ
７８は抵抗器８８と結合して電源電圧から振動パルス成
分を除波するのに使われる。この場合も抵抗器８２，８
３，８４及び８５はトランジスタ８０，８１の動作点の
設定に使用されまた帰還量は抵抗器８６及び８７よりな
る分圧器によって調節される。トランジスタ８０はベー
ス共通接続構成とされておりコンデンサ７９を介し“ゼ
ロ”電位に短絡されている。これは入力信号と出力信号
とを分離するためである。

【００３９】超音波トランスデューサ６２が出力した音
響波が反射して戻ってくるとトランスデューサ６２によ
って再び電圧信号に変換される。すなわち、出力される
超音波信号は反射されて戻ってくる超音波信号に重畳さ
れる。そこでトランスデューサ６２中では２つの過程、
すなわち電圧信号の出力超音波信号への変換と戻ってき
た超音波信号から電圧信号への変換が同時に行なわれ
る。これは超音波トランスデューサが両方向に動作可能
なためである。従って、トランジスタＳ１のエミッタに
生じる電圧信号は次段以降の回路にも供給され先にも説
明したような使用者の手等の運動物体による超音波反射
の変化のみが検出される。すなわち、超音波が同時に静
止物体及び運動物体によって反射されて戻って来た場合
ドップラー効果によりビートが生じるが、その際のビー
トの周波数が運動速度に対応する。

【００４０】図１０は送信器及び受信器として同時に動
作する送受信回路の第２の実施例である。図１０の回路
の主要部分は相補構成のＮＰＮ／ＰＮＰトランジスタ対
９０，９１よりなる。コンデンサ９３を介して帰還が行
なわれる。超音波トランスデューサ６２はポテンション
メータ９６と直列接続されてトランジスタ９１のエミッ
タに接続される。またエミッタ電流を維持するため抵抗
器９７が直列接続された抵抗器９６及びトランスデュー
サ６２に並列にトランジスタ９１のエミッタに接続され
る。これはトランスデューサ６２がコンデンサと同様の
構成を有し交流電流しか通さないためである。ポテンシ
ョンメータ９６を調節することによりコンデンサ９３を
介してトランジスタ９０へ供給される帰還パルスの電圧
レベルが調整される。抵抗器８９，９２，９４，９５は
前と同様に動作点の設定のためのものであるが、抵抗器
９４，９５（破線で示す）は用途によっては省略しても
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるアラーム遮断装置の実施例を示す
ブロック回路図である。

【図２】図１のアラーム遮断装置の動作モードを説明す
るための波形図である。

【図３】図１中の整流／微分段、信号遅延段及びしきい
値スイッチ段の実施例を示す概略図である。

【図４】図１中のスイッチ段、オンオフ制御段及びター
ンオフ要素の実施例を示す概略図である。

【図５】図１の送信及び受信段の実施例を示す概略図で
ある。

【図６】本考案によるアラーム遮断装置を備えた時計の
筐体部分を示す図である。

【図７】本考案によるアラーム遮断装置で使われる超音
波受信器の実施例を示す概略図である。

【図８】図７の超音波受信器と協働する超音波送信器の
実施例を示す概略図である。

【図９】超音波送受信器として動作する回路の第一の実
施例である。

【図１０】超音波送受信器として動作する回路の第二の
実施例を示す。

【符号の説明】

１ 反射物体 ２，２’ 送信器 ３，３’ 受信器 ４ 濾波及び増幅器 ５ 整流及び微分段 ６ 遅延段 ７ スイッチ段 ８ 単安定マルチバイブレータ ９ ランプ駆動回路 １０ ランプ １１ ターンオフ要素 １２ 信号発生器 １３ オンオフ制御回路 １４ 時計駆動部 １５ スイッチ回路 １６，１７，２３，２４，２５，３０，３３〜３６，３
９，４０，４３，４６，４８，４９，５２，５３，５
４，５７，６５，６７，６８，６９，７４〜７７，８２
〜８９，９２，９４，９５，９７，９８ 抵抗器 １８ スイッチ １９，４２ ツェナーダイオード ２０，２８，２９，３７，５５ ダイオード ２１，２２ 比較器 ２６，２７，３１，３２，４１，４５，４７，５６，５
８，６６，７２，７３，７８，７９，９３ コンデンサ ３６，４４，５０，５１，６３，６４，７０，７１，８
０，８１，９０，９１トランジスタ ５９ 開口部 ６０ 筐体 ６２ トランスデューサ ９６ ポテンションメータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−139766（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−45595（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−47994（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−29891（ＪＰ，Ｕ)

Claims (18)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 時刻が所定の設定時刻になった場合に好
   ましくは電気音響変換器よりなる信号発生器へ目ざまし
   信号を供給する集積回路を含んだ時計駆動部と、受信器
   と濾波及び増幅器と整流回路としきい値スイッチ手段と
   よりなり使用者が発する遮断信号を受けて更に処理する
   ものであり、該目ざまし信号が供給される迄は電圧源に
   接続されず該目ざまし信号が供給されると該遮断信号を
   処理し該集積回路への入力の印加によって該目ざまし信
   号の供給を遮断する受信及び信号整形回路とよりなる電
   池作動目ざまし時計又はタイマのためのアラーム遮断装
   置であって、 該アラーム遮断装置は赤外線を放射する送信器（２）を
   含み該受信及び信号整形回路は赤外線放射に感知性の受
   信器（３）を含むこと、該送信器（２）はパルス制御モ
   ードにおいて赤外線を放射する赤外線ダイオード（５
   ５）を含み、該赤外線放射は使用者（１）によって反射
   され該受信器（３）によって検出されること、及び該整
   流回路（２７−３１）は該整流回路（２７−３１）に後
   続する微分回路（３２，３３）によって整流器及び微分
   段（５）へと拡張され、その出力信号（Ｐ）は該受信器
   （３）によって検出された赤外線放射の時間変化によっ
   て決定されること、及び 送信器（２）はパルス制御モードで赤外線を放射する発
   光ダイオード（５５）を含み、該発光ダイオードが形成
   するパルスの繰り返し周波数及び持続時間は単安定マル
   チバイブレータを形成するコンデンサ（４７）及び抵抗
   器（それぞれ４６及び４８）及び２つの別の抵抗器（４
   ９，５２）の組合わせにより設定されること を特徴とす
   るアラーム遮断装置。
2. 【請求項２】 しきい値スイッチ段（７）と集積回路入
   力側との間には単安定マルチバイブレータ（８）が接続
   され、該単安定マルチバイブレータ（８）はしきい値ス
   イッチ段（７）より供給される出力信号（Ｈ）に応じて
   非安定状態に状態を遷移させ出力信号を集積回路入力側
   に出力することを特徴とする請求項１記載のアラーム遮
   断装置。
3. 【請求項３】 整流及び微分段（５）は直列接続された
   整流回路及び微分回路を含み、該整流回路は２つのダイ
   オード（２８，２９）と２つのコンデンサ（ ２７，３
   １）とを含む倍電圧整流回路よりなり微分回路は直列接
   続されたコンデンサ（３２）及び抵抗器（３３）よりな
   ることを特徴とする請求項２記載のアラーム遮断装置。
4. 【請求項４】 該受信及び信号整形回路はしきい値スイ
   ッチ段（７）に先行して設けられアラーム信号（Ａ’）
   が少なくとも所定の時間（ｔ３−ｔ１）にわたって発せ
   られるように出力信号（Ｑ）を入力信号（Ｐ）に対して
   時間（ｔ３−ｔ２）だけ遅らせて出力する信号遅延段を
   含むことを特徴とする請求項３記載のアラーム遮断装
   置。
5. 【請求項５】 信号遅延段（６）は整流及び微分段
   （５）に並列接続され、また出力端子が微分回路（３
   ２，３３）の出力側に接続されたオープンコレクタ比較
   器（２１）を含み、遅延時間（ｔ３−ｔ２）は直列接続
   されたコンデンサ（２６）及び抵抗器（２４）により設
   定されることを特徴とする請求項４記載のアラーム遮断
   装置。
6. 【請求項６】 しきい値スイッチ段（７）は第１の入力
   端子に基準電圧を加えられ第２の出力端子に整流及び微
   分段（５）の微分回路（３２，３３）の出力信号（Ｐ）
   及び信号遅延段（６）の比較器（２１）の出力信号
   （Ｑ）が供給されることを特徴とする請求項５記載のア
   ラーム遮断装置。
7. 【請求項７】 目ざまし信号（Ａ）は信号発生器（１
   ２）へ供給される以外にさらに直列接続されたツェナー
   ダイオード（１９）及びダイオード（２０）を介してオ
   ンオフ制御段（１３）にも供給され、該オンオフ制御段
   はスイッチ段（１５）を介して受信及び信号整形回路
   （３，４，５，６，７）及び送信器（２）をそれぞれの
   電源（Ｄ，０）に接続することを特徴とする請求項２記
   載のアラーム遮断装置。
8. 【請求項８】 該オンオフ制御段（１３）はダイオード
   （２０）の出力信号（Ｂ）に基づいて並列接続されたツ
   ェナーダイオード（４２）及び充電コンデンサ（４１）
   によりオン信号を形成し、該オン信号は出力トランジス
   タ（６４）を所定の遅延時間（ｔ２−ｔ１）にわたって
   導通させ、一方該出力トランジスタはスイッチ段（１
   ５）中に設けられた直列トランジスタ（４４）を導通さ
   せることを特徴とする請求項７記載のアラーム遮断装
   置。
9. 【請求項９】 単安定マルチバイブレータ信号（Ｉ）は
   更にターンオフ要素（１１）を介してオンオフ制御段
   （１３）へ第２の入力信号（Ｌ）として供給され、オン
   オフ制御段の出力信号（Ｃ）により単安定マルチバイブ
   レータ（８）が非安定状態へ遷移した後スイッチ段（１
   ５）が受信及び信号整形回路（３，４，５，６，７）及
   び送信器（２）をそれぞれの電源（Ｄ，０）から切離す
   ことを特徴とする請求項７記載のアラーム遮断装置。
10. 【請求項１０】 ターンオフ要素（１１）はオンオフ制
    御段（１１）の出力トランジスタ（６４）のベースエミ
    ッタ間に接続されたエミッタ共通トランジスタ（３８）
    よりなり、該トランジスタ（３８）はベースに単安定マ
    ルチバイブレータ（８）の出力信号（Ｉ）を供給される
    ことを特徴とする請求項８及び９記載のアラーム遮断装
    置。
11. 【請求項１１】 送信器（２）のパルス繰り返し周波数
    は赤外線の場合５００Ｈｚ程度の値であることを特徴と
    する請求項１記載のアラーム遮断装置。
12. 【請求項１２】 受信器（３）はカソード側が電源電圧
    （Ｕ）に基づいて形成された電圧（Ｎ）に接続され抵抗
    器（５７）と結合されて分圧器を形成する赤外線感知ダ
    イオード（５６）を含み、該分圧器を形成する抵抗器と
    ダイオードとの接続点にはコンデンサ（５８）が接続さ
    れ該コンデンサを通ってダイオード（５６）で受信され
    た信号が濾波及び増幅器（４）へ供給されることを特徴
    とする請求項１記載のアラーム遮断装置。
13. 【請求項１３】 受信器（３，３’）及び送信器（２，
    ２’）は時計筐体（６０）の全面上縁部に比較的離間し
    て配設され、送信又は受信信号の主送信方向又は受信方
    向は水平面Ｙに対し好ましくは２０°ないし２５°上向
    きに傾斜していることを特徴とする請求項１記載のアラ
    ーム遮断装置。
14. 【請求項１４】 単安定マルチバイブレータ（８）の出
    力信号（Ｉ）はさらにランプ駆動回路（９）へ入力され
    該ランプ駆動回路の出力信号（Ｋ）は単安定マルチバイ
    ブレータ（８）が非安定状態である限りゼロと異なった
    値をとることを特徴とする請求項２記載のアラーム遮断
    装置。
15. 【請求項１５】 受信器（３’）及び送信器（２’）は
    統合されて超音波帯域で動作し２つのエミッタ結合トラ
    ンジスタ（８０，８１）を含み超音波トラン スデューサ
    （６２）により発振作用のための帰還路が形成される送
    受器を形成することを特徴とする請求項１記載のアラー
    ム遮断装置。
16. 【請求項１６】 超音波トランスデューサ（６２）は２
    つのトランジスタ（８０，８１）のエミッタ路中に設け
    られた減結合抵抗器（８７）を介して送受信回路の出力
    端子に接続され、該減結合抵抗器（８７）はエミッタ抵
    抗器（８６）と直列に接続されていることを特徴とする
    請求項１５記載のアラーム遮断装置。
17. 【請求項１７】 受信器（３’）及び送信器（２’）は
    統合されて超音波帯域で動作し相補接続された２つのト
    ランジスタ（９０，９１）を含む単安定マルチバイブレ
    ータを形成し、超音波トランスデューサ（６２）が抵抗
    器（９６）と直列接続されてトランジスタ（９１）の出
    力信号が取出されるエミッタに接続され、さらに直列接
    続された超音波トランスデューサ（６２）及び抵抗器
    （９６）に並列にエミッタ抵抗器（９７）が接続される
    ことを特徴とする請求項１記載のアラーム遮断装置。
18. 【請求項１８】 抵抗器（９６）はポテンションメータ
    であることを特徴とする請求項１７記載のアラーム遮断
    装置。