JPH10197669A - アラーム時計の音量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータの起動電圧の近傍で、モータの駆動制
御が安定に行なわれ、高精度のアラーム音量制御が可能
なアラーム時計の音量制御装置を提供する。 【解決手段】 可変抵抗器２６によりモータ３０の駆動
電圧が広い範囲で調整され、トランジスタ３１、３２に
より、設定された駆動電圧とモータ３０への印加電圧と
が比較され、可変抵抗器２６が設定する駆動電圧に基づ
き、モータ３０に起動電圧以上の電圧が印加され、高い
駆動電圧ではモータに大電流が供給され、大きな音量の
アラーム音が安定に発生されると共に、駆動電圧が起動
電圧に近付くと、トランジスタ３１、３２の電流は、抵
抗値の高い抵抗３３に安定に流れ、トランジスタ３１、
３２にアンバランス動作が生じることがなく、アラーム
の最小音量の発生を高精度に行なうことも可能で、簡単
な構成で製造コスト上でも有利なアラーム時計の音量制
御装置が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予め設定した時刻
にモータを駆動することにより、アラーム音を発するア
ラーム時計のアラームの音量を制御するアラーム時計の
音量制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アラーム時計では、予め設定した時刻に
なると、直流モータが回転し撞木が駆動されて鈴体が叩
打されベル音がアラーム音として発生するが、このアラ
ーム音の音量を制御して、所望の音量を調整設定する必
要がある。このアラーム音の音量を制御する方式として
は、図５に示すように、所定の電圧値のバイアス電源１
とアース間に可変抵抗器６が接続され、この可変抵抗器
６の可変抵抗端子がトランジスタ２のベースに接続さ
れ、トランジスタ２のコレクタには、所定の電圧値のバ
イアス電源１が接続され、トランジスタ２のエミッタと
アース間に、直流モータ３が接続された構成を取り、可
変抵抗器６で抵抗値を調整することにより、トランジス
タ２のベース電圧を調整して直流モータ３に印加される
駆動電圧を変化し、アラームの音量を制御することが行
なわれている。

【０００３】また、他の方式としては、図６に示すよう
に、可変抵抗器１５によって、出力パルス幅が可変なワ
ンショットＩＣ１０のＱ端子を、エミッタがアースされ
たトランジスタ１１のベースに接続し、ワンショットＩ
Ｃ１０の〈Ｑ〉端子を、エミッタに１．５Ｖのバイアス
電源１４が接続されたトランジスタ１２のベースに接続
し、トランジスタ１１、１２のコレクタと３Ｖのバイア
ス電源１３間に直流モータ３を接続して、ワンショット
ＩＣ１０からＰＷＭ（パルス幅変調）したパルスを出力
させ、直流モータ３の駆動電圧を変化させて、アラーム
の音量を制御する方式も取られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図５に示す方式では、
直流モータに印加される駆動電圧が、トランジスタ２の
ベース−エミッタ間電圧Ｖｂｅ（ほぼ０．６Ｖ）だけ低
下し、最大ベース電圧値でも充分な音量が得られないこ
とがあり、また、直流モータ３の起動電圧近傍でアラー
ムが鳴動しなくなることがある。また、図６に示す方式
では、回路が複雑で製造コスト上で問題が生じると共
に、駆動電圧の最大値と最小値での実効電圧差が余りな
く、制御音量範囲が充分に得られないという問題があ
る。

【０００５】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、その第１の目的は、モータの起
動電圧の近傍で、モータの駆動制御が安定に行なわれ、
高精度のアラーム音量制御が可能なアラーム時計の音量
制御装置を提供することにある。また、本発明の第２の
目的は、モータの起動電圧以下の駆動電圧領域にまで、
音量の制御範囲を拡大したアラーム時計の音量制御装置
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、予め設定した時刻にモータを駆動するこ
とにより、アラーム音を発するアラーム時計のアラーム
の音量を制御するアラーム時計の音量制御装置であっ
て、上記モータの起動電圧を最小駆動電圧値として、上
記モータに印加する駆動電圧値を調整する電圧調整手段
と、上記電圧調整手段が調整する駆動電圧値と、上記モ
ータの印加電圧値とを比較しながら、上記モータへの印
加電圧を制御し、アラーム音量を設定する音量設定手段
と、上記音量設定手段に設けられ、上記音量設定値に応
じて、切換られる抵抗値の異なる電流流路とを有する。

【０００７】また、本発明は、予め設定した時刻にモー
タを駆動することにより、アラーム音を発するアラーム
時計のアラームの音量を制御するアラーム時計の音量制
御装置であって、上記モータに印加する駆動電圧値を、
所定の電圧領域内で調整する電圧調整手段と、上記電圧
調整手段が調整する駆動電圧値と、上記モータの印加電
圧値とを比較しながら、上記モータに対する起動電圧以
上の駆動電圧の印加を制御し、上記アラーム音を設定す
る第１の音量設定手段と、上記電圧調整手段が調整する
駆動電圧値が上記起動電圧以下になると、所定周期の駆
動パルスを出力する駆動パルス発生手段と、上記駆動電
圧値が上記起動電圧以下になると、上記駆動パルス発生
手段から出力される駆動パルスを、上記モータに印加す
ることにより上記アラーム音を設定する第２の音量設定
手段とを有する。

【０００８】本発明によれば、電圧調整手段によって、
駆動電圧値がモータの起動電圧を最小電圧値として調整
され、音量設定手段によって、電圧調整手段が調整する
駆動電圧値と、モータの印加電圧値とが比較され、モー
タへの印加電圧が制御されてアラーム音量が設定され
る。このアラーム音量の設定動作時に、音量設定値に応
じて、電流流路が抵抗値の異なる流路に切換えられる。
これにより、モータの起動電圧近傍で正確な電圧が設定
され、広い音量範囲で高精度の音量制御を行なうことが
可能になる。

【０００９】また、本発明によれば、電圧調整手段によ
って、駆動電圧値が所定の電圧領域内で調整され、モー
タの起動電圧以上の駆動電圧では、第１の音量設定手段
によって、調整された駆動電圧値と、モータの印加電圧
値とが比較されながら、モータへの起動電圧以上の駆動
電圧の印加が制御され、駆動電圧に応じたアラーム音が
設定される。そして、駆動電圧値が起動電圧以下になる
と、駆動パルス発生手段から所定周期の駆動パルスが出
力され、第２の音量設定手段によって、駆動パルス発生
手段から出力される駆動パルスがモータに印加される。
その結果、起動電圧以上の駆動電圧では、駆動電圧に応
じた音量の連続音で、起動電圧以下では低音量の間歇音
でアラームが鳴動し、起動電圧以下の領域までアラーム
音発生領域を拡大し、連続音と間歇音の切換で変化に富
んだアラーム音制御を行なうことが可能になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】

［第１の実施の形態］本発明の第１の実施の形態を、図
１及び図２を参照して説明する。図１は本実施の形態の
概略構成を示す回路図、図２は本実施の形態の構成を示
す回路図である。

【００１１】本実施の形態では、図１に示すように、鳴
り止めスイッチ２３、スヌーズスイッチ２４、時計駆動
用のモータ２２が接続され、時計回路２０を構成する時
計ＩＣ２１のＡＬＯ端子が、エミッタに３Ｖのバイアス
電圧が印加されたトランジスタ２５のベースに接続さ
れ、トランジスタ２５のコレクタとアース間には、抵抗
３７と可変抵抗器２６及び１．１Ｖの基準電圧（モータ
の起動電圧）の定電圧発生器２７の直列接続回路とが、
互いに並列に接続されている。また、最大設定抵抗値が
１０ｋΩの可変抵抗器２６の可変抵抗端子は、差動増幅
器２８の反転入力端子に接続され、差動増幅器２８の出
力端子は、エミッタに３Ｖのバイアス電圧が印加された
トランジスタ２９のベースに接続され、トランジスタ２
９のコレクタ及び差動増幅器２８の非反転入力端子とア
ース間には、撞木を駆動して鈴体の叩打動作を行なうモ
ータ３０が接続されている。

【００１２】本実施の形態をさらに具体的に説明する
と、図２に示すように、定電圧発生器２７としては、３
端子電圧レギュレータが使用され、差動増幅器２８部分
では、可変抵抗器２６の可変抵抗端子が、トランジスタ
３１のベースに接続され、トランジスタ３１のエミッタ
は、コレクタに３Ｖのバイアス電圧が印加されたトラン
ジスタ３２のエミッタに接続され、トランジスタ３１、
３２のエミッタとアース間には、抵抗３３と、ダイオー
ド３４及び抵抗３５の直列接続回路とが、互いに並列に
接続されている。ここで、抵抗３３の抵抗値は８２０Ω
で、抵抗３５の抵抗値４７Ωに比して、その抵抗値が充
分に大きく設定されている。また、トランジスタ３１の
コレクタは、エミッタに３Ｖのバイアス電圧が印加され
たトランジスタ２９のベースに接続され、トランジスタ
２９のコレクタ及びトランジスタ３２のベースとアース
間には、モータ３０が接続されている。

【００１３】このような構成の本実施の形態の動作を説
明する。所定の報時時間になると、時計ＩＣ２１のＡＬ
Ｏ端子から報時信号がトランジスタ２５に入力され、ト
ランジスタ２５がＯＮとなって、可変抵抗器２６に電流
が流れ、可変抵抗器２６によって、モータ３０の起動電
圧を最低電圧として、可変抵抗器２６の設定抵抗値に対
応する駆動電圧を、可変抵抗端子から取り出し設定する
ことが可能になる。可変抵抗器２６で設定された抵抗値
に対応して、可変抵抗端子から取り出された駆動電圧
は、トランジスタ３１のベースに印加され、トランジス
タ３１に対応する電流が流れ、トランジスタ２９のベー
スにトランジスタ３１のコレクタ電圧が印加され、トラ
ンジスタ２９には対応する電流が流れ、モータ３０に可
変抵抗器２６で制御される駆動電圧に対応する電圧が印
加される。

【００１４】モータ３０への印加電圧がトランジスタ３
２のベースに入力され、トランジスタ３１、３２によっ
て、可変抵抗器２６で設定される駆動電圧とモータ３０
の印加電圧とが比較され、モータ３０には、可変抵抗器
２６によって、モータ３０の起動電圧以上の電圧が印加
制御される。この場合、可変抵抗器２６の最大抵抗値の
設定時には、モータ３０にはほぼ３０Ｖのバイアス電源
が印加され、充分な電流が供給された状態で、モータ３
０によって駆動鳴動される鈴体により最大のアラーム音
量の鳴動が行なわれる。この状態では、トランジスタ３
１、３２のエミッタ電流の殆どは、ダイオード３４を介
して抵抗値の小さい抵抗３５に流れ、印加電圧に対応し
てモータ３０の回転数が設定され、可変抵抗器２６の設
定抵抗値を次第に減少して行くと、モータ３０の回転数
が低下し、アラームの音量は次第に小さくなって行く。

【００１５】可変抵抗器２６の設定抵抗値が減少し、可
変抵抗端子に取り出される駆動電圧が、モータ３０の起
動電圧１．１Ｖに近付くと、抵抗３３に流れる電流で設
定されるダイオード３４の陽極側の電圧が所定値以下と
なり、ダイオード３４はＯＦＦ状態となり、トランジス
タ３１、３２のエミッタ電流は抵抗３３に安定に流れ、
トランジスタ３１、３２の動作のアンバランスを防止し
て、モータ３０に起動電圧近傍の駆動電圧が安定に印加
され、モータ３０の低回転速度での回転が精度よく行な
われ、アラームの最小音量の発生が高精度で行なわれ
る。

【００１６】このように、本実施の形態によると、可変
抵抗器２６によってモータ３０の駆動電圧が広い範囲で
調整され、トランジスタ３１、３２によって、設定され
た駆動電圧とモータ３０への印加電圧とが比較され、可
変抵抗器２６によりモータ３０に起動電圧以上の電圧が
印加されるので、高い駆動電圧ではモータに大電流が供
給され、大きな音量のアラーム音が安定に設定されると
共に、駆動電圧が起動電圧に近付くと、トランジスタ３
１、３２の電流は、抵抗値の高い抵抗３３に安定に流
れ、トランジスタ３１、３２にアンバランス動作が生じ
ることがなく、アラームの最小音量の発生を高精度に行
なうことも可能で、簡単な構成で製造コスト上でも有利
なアラーム時計の音量制御装置が提供される。

【００１７】［第２の実施の形態］本発明の第２の実施
の形態を、図３及び図４を参照して説明する。図３は本
実施の形態の概略構成を示す回路図、図４は本実施の形
態の構成を示す回路図である。

【００１８】本実施の形態では、図３に示すように、す
でに図１を参照して説明した第１の実施の形態に対し
て、可変抵抗器２６の一端が、１．１Ｖの基準電圧（モ
ータの起動電圧）の定電圧発生器２７を介することなく
直接アースされ、可変抵抗器２６の可変抵抗端子は、差
動増幅器４０の反転入力端子にも接続され、この差動増
幅器４０の非反転端子とアース間に１．１Ｖの基準電圧
の定電圧発生器２７が接続されている。また、差動増幅
器４０の出力端子には、所定周期の駆動パルスを出力す
るタイミング発生回路４２が接続され、タイミング発生
回路４２には、駆動パルスを波形整形し、駆動タイミン
グを設定する基準電圧バッファ回路４３が接続され、基
準電圧バッファ回路４３には、差動増幅器４０の非反転
入力端子も接続され、基準電圧バッファ回路４３の出力
端子には、トランジスタ２９のコレクタが接続されてい
る。本実施の形態のその他の部分の構成は、すでに図１
を参照して説明した第１の実施の形態と同一なので、重
複する説明は行なわない。

【００１９】本実施の形態をさらに具体的に説明する
と、図４に示すように、タイミング発生回路４２として
は時計ＩＣ４４が使用され、基準電圧バッファ回路４３
は、波形整形回路４５とバッファ回路４６とで構成され
ている。ところで、差動増幅器４０部分では、可変抵抗
器２６の可変抵抗端子が、トランジスタ５０のベースに
接続され、トランジスタ５０のエミッタは抵抗５２を介
してアースされ、コレクタには抵抗４１を介して３Ｖの
バイアス電圧が印加されている。また、定電圧発生器２
７の出力端子が、トランジスタ５１のベースに接続さ
れ、トランジスタ５１のコレクタには、３Ｖのバイアス
電圧が印加され、エミッタはトランジスタ５０のエミッ
タに接続されている。さらに、トランジスタ５０のコレ
クタは、抵抗５３を介して、エミッタに３Ｖのバイアス
電圧が印加されたトランジスタ５４のベースに接続さ
れ、トランジスタ５４のコレクタとアース間には、抵抗
５５、５６が互いに直列に接続され、抵抗５５、５６の
接続点が、時計ＩＣ４４のＡＬＩ端子に接続されてい
る。

【００２０】時計ＩＣ４４のＡＬＯ端子は、波形整形回
路４５のトランジスタ５７のベースに接続され、トラン
ジスタ５７のエミッタには、定電圧発生器２７の出力端
子が接続され、トランジスタ５７のコレクタとアース間
には、抵抗５８とコンデンサ５９とが互いに並列に接続
されている。また、トランジスタ５７のコレクタは、抵
抗６７を介してトランジスタ６０のベースに接続され、
トランジスタ６０のエミッタはアースされ、コレクタに
は抵抗６１を介して３Ｖのバイアス電圧が印加されてい
る。さらに、トランジスタ６０のコレクタは、抵抗６２
を介してトランジスタ６３のベースに接続され、トラン
ジスタ６３のエミッタには、３Ｖのバイアス電圧が印加
され、コレクタは、抵抗６４を介して、トランジスタ６
５のエミッタに接続され、トランジスタ６５のベースに
は定電圧発生器２７の出力端子が接続され、トランジス
タ６５のコレクタはアースされている。そして、トラン
ジスタ６５のエミッタが、トランジスタ６６のベースに
接続され、トランジスタ６６のコレクタには３Ｖのバイ
アス電圧が印加され、トランジスタ６６のエミッタがト
ランジスタ３２のベースに接続されている。

【００２１】このような構成の本実施の形態の動作を説
明する。所定の報時時間になると、時計ＩＣ２１のＡＬ
Ｏ端子から報時信号がトランジスタ２５に入力され、ト
ランジスタ２５がＯＮとなって、可変抵抗器２６に電流
が流れ、可変抵抗器２６によって、可変抵抗器２６の設
定抵抗値に対応する駆動電圧を、可変抵抗端子から取り
出し設定することが可能になる。可変抵抗器２６で設定
された抵抗値に対応して、可変抵抗端子から取り出され
た駆動電圧は、トランジスタ３１のベースに印加され、
トランジスタ３１に対応する電流が流れ、トランジスタ
２９のベースにトランジスタ３１のコレクタ電圧が印加
され、トランジスタ２９には対応する電流が流れ、モー
タ３０に可変抵抗器２６で制御される駆動電圧に対応す
る電圧が印加される。

【００２２】モータ３０への印加電圧がトランジスタ３
２のベースに入力され、トランジスタ３１、３２によっ
て、可変抵抗器２６で設定される駆動電圧とモータ３０
の印加電圧とが比較され、モータ３０には、可変抵抗器
２６によって設定された駆動電圧に対応する電圧が印加
電圧として印加される。この場合、可変抵抗器２６の最
大抵抗値の設定時には、モータ３０にはほぼ３０Ｖのバ
イアス電源が印加され、充分な電流が供給された状態
で、モータ３０によって駆動鳴動される鈴体により最大
のアラーム音量の鳴動が行なわれる。この状態では、ト
ランジスタ３１、３２のエミッタ電流の殆どは、ダイオ
ード３４を介して抵抗値の小さい抵抗値３５に流れ、印
加電圧に対応してモータ３０の回転数が設定され、可変
抵抗器２６の設定抵抗値を次第に減少して行くと、モー
タ３０の回転数が低下し、アラームの音量は次第に小さ
くなって行く。

【００２３】可変抵抗器２６で設定される駆動電圧が、
モータの起動電圧を上回る状態では、駆動電圧がベース
に印加されるトランジスタ５０がＯＮとなり、トランジ
スタ５４のベースに所定の電圧が印加され、トランジス
タ５４はＯＮとなっていて、時計ＩＣ４４のＡＬＩ端子
には、抵抗５５、５６で分圧された所定の電圧が印加さ
れ、ＡＬＩ端子の信号の論理値は“１”となり、時計Ｉ
Ｃ４４のＡＬＯ端子からは駆動パルスは出力されない。
可変抵抗器２６で設定される駆動電圧が、モータの起動
電圧以下になると、トランジスタ５０がＯＦＦとなっ
て、トランジスタ５４のベースには、所定の電圧が印加
されなくなり、トランジスタ５４がＯＦＦとなるので、
時計ＩＣ４４のＡＬＩ端子の信号の論理値が“０”とな
り、時計ＩＣ４４のＡＬＯ端子から所定周期の駆動パル
スが出力される。時計ＩＣ４４から出力された駆動パル
スは、波形整形回路４５で波形整形され、バッファ回路
４６で駆動タイミングが設定されて、モータ３０に印加
され、モータ３０によって鈴体が間歇的に駆動鳴動さ
れ、弱音で間歇的なアラーム音が発せられる。

【００２４】このようにして、本実施の形態では、実際
には、可変抵抗２６で設定される駆動電圧がモータ３０
の起動電圧（１．１ｖ）以上であると、設定された駆動
電圧に応じた音量の連続音のアラームが発せられ、可変
抵抗２６で設定される駆動電圧が、トランジスタ３１の
ベース−エミッタ間電圧Ｖｂｅ（≒０．６Ｖ）からモー
タ３０の起動電圧までの範囲では、連続微弱音に弱音の
間歇音が重畳されたアラームが発せられ、可変抵抗２６
で設定される駆動電圧が、モータ３０の起動電圧以下で
あると、弱音の間歇音がアラームとして発せられる。

【００２５】以上に説明したように、本実施の形態によ
ると、可変抵抗器２６によってモータ３０の駆動電圧が
広い範囲で調整され、トランジスタ３１、３２によっ
て、設定された駆動電圧とモータ３０への印加電圧とが
比較され、可変抵抗器２６によりモータ３０に起動電圧
以上の電圧が印加されるので、高い駆動電圧ではモータ
に大電流が供給され、大きな音量のアラーム音が安定に
設定される。また、駆動電圧が起動電圧以下になると、
トランジスタ５０がＯＦＦとなり、トランジスタ５４が
ＯＦＦとなって、時計ＩＣ４４のＡＬＩ端子の信号の論
理値が“０”となり、時計ＩＣ４４のＡＬＯ端子から所
定周期の駆動パルスが出力され、この駆動パルスが、波
形整形回路４５で波形整形され、バッファ回路４６で駆
動タイミングが設定されて、モータ３０に印加され、モ
ータ３０によって弱音で間歇的なアラーム音が発せられ
る。このために、本実施の形態によると、起動電圧以上
の駆動電圧では、駆動電圧に応じた音量の連続音でアラ
ームが鳴動し、起動電圧以下では低音量の間歇音でアラ
ームが鳴動し、起動電圧以下の領域にまでアラーム音発
生領域を拡大し、連続音と間歇音との切換で変化に富ん
だアラーム音制御を行なうことが可能になる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モータの起動電圧近傍で正確な電圧が設定され、広い音
量範囲で高精度の音量制御を行なうことが可能になる。
また、本発明によれば、起動電圧以上の駆動電圧では、
駆動電圧に応じた音量の連続音で、起動電圧以下では低
音量の間歇音でアラームが鳴動し、起動電圧以下の領域
までアラーム音発生領域を拡大し、連続音と間歇音の切
換で変化に富んだアラーム音制御を行なうことが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す回
路図である。

【図２】同実施の形態の構成を示す回路図である。

【図３】本発明の第２の実施の構成を示す概略回路図で
ある。

【図４】同実施の形態の構成を示す回路図である。

【図５】従来のこの種のアラーム音量制御の説明図であ
る。

【図６】従来のこの種の他のアラーム音量制御の説明図
である。

【符号の説明】

２１…時計ＩＣ ２５…トランジスタ ２６…可変抵抗器 ２７…定電圧発生器 ２８…差動増幅器 ２９…トランジスタ ３０…モータ ３１、３２…トランジスタ ３３、３５…抵抗 ３４…ダイオード ４０…差動増幅器 ４２…タイミング発生回路 ４３…基準電圧バッファ回路 ４４…時計ＩＣ ４５…波形整形回路 ４６…バッファ回路 ５０、５１…トランジスタ ５４…トランジスタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め設定した時刻にモータを駆動するこ
   とにより、アラーム音を発するアラーム時計のアラーム
   の音量を制御するアラーム時計の音量制御装置であっ
   て、 上記モータの起動電圧を最小駆動電圧値として、上記モ
   ータに印加する駆動電圧値を調整する電圧調整手段と、 上記電圧調整手段が調整する駆動電圧値と、上記モータ
   の印加電圧値とを比較しながら、上記モータへの印加電
   圧を制御し、アラーム音量を設定する音量設定手段と、 上記音量設定手段に設けられ、上記音量設定値に応じ
   て、切換られる抵抗値の異なる電流流路とを有するアラ
   ーム時計の音量制御装置。
2. 【請求項２】 予め設定した時刻にモータを駆動するこ
   とにより、アラーム音を発するアラーム時計のアラーム
   の音量を制御するアラーム時計の音量制御装置であっ
   て、 上記モータに印加する駆動電圧値を、所定の電圧領域内
   で調整する電圧調整手段と、 上記電圧調整手段が調整する駆動電圧値と、上記モータ
   の印加電圧値とを比較しながら、上記モータに対する起
   動電圧以上の駆動電圧の印加を制御し、上記アラーム音
   を設定する第１の音量設定手段と、 上記電圧調整手段が調整する駆動電圧値が上記起動電圧
   以下になると、所定周期の駆動パルスを出力する駆動パ
   ルス発生手段と、 上記駆動パルス発生手段から出力される駆動パルスを、
   上記モータに印加することにより上記アラーム音を設定
   する第２の音量設定手段とを有するアラーム時計の音量
   制御装置。