(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
子供を揺らすための動力式子供用揺りかごにおいて、
シートと、
前記シートを支持するように構成された揺動フレームと、
前記揺動フレームに回動可能に支持された１つまたは複数のアームであって、前記揺動アームの少なくとも１つは、前記シートを支持しており、これによって、前記シートを吊り下げ、前記シートが経路に沿って揺動することを可能とする、１つまたは複数のアームと、
前記揺動フレームに操作可能に接続された第１の磁気要素と、
前記シートに操作可能に接続された第２の磁気要素であって、前記磁気要素の少なくとも１つが電磁石から構成されている、第２の磁気要素と、
前記シートの揺動の振幅を表す信号を生成するように構成された揺動センサと、
揺動制御回路であって、
前記揺動センサから前記信号を受信し、
前記揺動センサからの前記信号を前記揺りかごの目標振幅を表す値と比較し、
電流を前記電磁石に供給し、これによって、前記第１の磁気要素と前記第２の磁気要素との間に吸引磁力を生じさせ、前記シートを前記目標振幅に近い振幅で揺動させる第１の電気信号を、前記比較に基づいて生成し、
電流を前記電磁石に供給し、これによって、前記第１の磁気要素と前記第２の磁気要素との間に反発磁力を生じさせ、前記シートを前記目標振幅に近い振幅で揺動させる第２の電気信号を、前記比較に基づいて生成するように構成されている、揺動制御回路と、
を備えていることを特徴とする動力式子供用揺りかご。
【請求項２】
前記揺動制御回路は、
前記第２の磁気要素が前記第１の磁気要素からある距離だけ離れているときを決定し、
前記第２の磁気要素が前記第１の磁気要素に向かって移動しているときを決定し、
前記第２の磁気要素が前記第１の磁気要素から前記ある距離だけ離れており、前記第２の磁気要素が前記第１の磁気要素に向かって移動しているとき、前記第１の電気信号を生成するようにさらに構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項３】
前記揺動制御回路は、
前記シートの揺動経路の中心に対する前記第１の磁気要素の位置を決定し、
前記中心点に対する前記第１の磁気要素の位置に少なくとも部分的に基づき、前記第１の電気信号の生成の時間を決めるようにさらに構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項４】
前記揺動制御回路は、
前記第２の磁気要素が前記第１の磁気要素からある距離だけ離れているときを決定し、
前記第２の磁気要素が前記第１の磁気要素から離れる方に移動しているときを決定し、
前記第２の磁気要素が前記第１の磁気要素から前記ある距離だけ離れており、前記第２の磁気要素が前記第１の磁気要素から離れる方に移動しているとき、前記第２の電気信号を生成するようにさらに構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項５】
前記第１の電気信号および前記第２の電気信号は、前記電磁石に送られる電流の持続時間に対応していることを特徴とする、請求項１に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項６】
前記第２の磁気要素は、電磁石から構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項７】
前記第１の磁気要素は、１つまたは複数の永久磁石から構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項８】
前記第１の磁気要素は、磁気材料から構成されていることを特徴とする、請求項７に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項９】
前記第１の磁気要素は、電磁石から構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項１０】
前記第２の磁気要素は、１つまたは複数の永久磁石から構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項１１】
前記第２の磁気要素は、磁気材料から構成されていることを特徴とする、請求項１０に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項１２】
揺動経路に沿って揺動するように構成されたシートを備えている揺りかごを制御するための方法において、
前記シートの前記揺動経路に沿った第１の点において、前記シートの速度を検出するステップと、
前記第１の点が前記シートの前記揺動経路に沿った目標検出点から離間しているときを検出するステップと、
前記第１の点が前記目標検出点に近接していないことを検出したことに応じて、前記第１の点における前記検出されたシートの速度に少なくとも部分的に基づいて、前記目標検出点における前記シートの速度を評価するステップと、
を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記目標検出点における前記シートの前記評価された速度を前記シートの目標振幅に対応する目標速度を表す値と比較するステップと、
前記比較に基づき、前記シートを前記揺動経路に沿って駆動する力を調節し、これによって、前記シートを前記目標振幅に近い振幅で揺動させるステップと、
をさらに含んでいることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記シートを駆動する力を調整する前記ステップは、電流を電磁石に供給し、これによって、前記シートを前記目標振幅に近い振幅で揺動させる磁力を生成させる電気信号を、前記比較に基づいて生成することによって、達成されるようになっていることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記電気信号は、前記電磁石に送られる電流の持続期間に対応していることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の点が前記目標検出点に近接していないときを検出する前記ステップは、
前記シートの揺動のサンプル周期の間に、前記シートが前記揺動経路に沿った前記第１の点の第１の側に配置されていた時間量と、前記シートが前記揺動経路に沿った前記第１の点の第２の側に配置されていた時間量と、前記シートが前記第１の点の前記第１の側に配置されていた時間の前記サンプル周期の全存続時間に対する百分率と、を決定し、
前記シートが前記第１の点の前記第１の側に配置されていた時間量の前記サンプル周期の前記全存続時間に対する前記百分率を、前記目標検出点に対応する目標百分率と比較することによって達成されるようになっていることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
子供を揺らすための動力式子供用揺りかごにおいて、
シートと、
前記シートを支持するように構成された揺動フレームと、
前記揺動フレームに回動可能に支持された１つまたは複数の揺動アームであって、前記揺動アームの少なくとも１つは、前記シートを支持しており、これによって、前記シートを吊り下げ、前記シートが経路に沿って揺動することを可能とする、１つまたは複数の揺動アームと、
前記揺動フレームに操作可能に接続された第１の磁気要素と、
前記シートに操作可能に接続された第２の磁気要素と、
を備えており、
前記第１の磁気要素および前記第２の磁気要素の少なくとも１つは、円弧形状を画定しており、
前記第１の磁気要素および前記第２の磁気要素の少なくとも１つは、前記シートの前記揺動経路と略平行になっていると共に前記第１の磁気要素および前記第２の磁気要素の他のものに隣接している円弧経路を画定しており、
前記磁気要素の少なくとも１つは、前記シートをその揺動経路に沿って揺動させるために前記他の磁気要素と一緒に磁力を選択的に生成するように構成された電磁石から構成されていることを特徴とする動力式子供用揺りかご。
【請求項１８】
円弧形状を画定している前記少なくとも１つの磁気要素は、円弧形状を画定するように配置された２つ以上の永久磁石から構成されていることを特徴とする、請求項１７に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項１９】
円弧形状を画定している前記少なくとも１つの磁気要素は、円弧経路に沿って互いに離間した２つ以上の永久磁石から構成されていることを特徴とする、請求項１７に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項２０】
前記シートの揺動の振幅を表す信号を生成するように構成された揺動センサと、
揺動制御回路であって、
前記揺動センサから信号を受信し、
前記揺動センサからの前記信号を前記揺りかごの目標振幅を表す値と比較し、
電流を前記電磁石に供給し、これによって、前記２つ以上の永久磁石と前記電磁石との間に磁力を生成させ、前記シートを前記目標振幅に近い振幅で揺動させる電気信号を、前記比較に基づいて生成するように構成されている、揺動制御回路と、
をさらに備えていることを特徴とする、請求項１９に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項２１】
子供を揺らすための動力式子供用揺りかごにおいて、
シートと、
前記シートを支持するように構成されており、少なくとも１つの円弧状支持部材を画定している揺動フレームと、
前記揺動フレームに回動可能に支持された１つまたは複数の揺動アームであって、前記揺動アームの少なくとも１つは、前記シートを支持しており、これによって、前記シートを吊り下げ、前記シートが経路に沿って揺動することを可能とし、前記円弧状支持部材は、前記シートの前記揺動経路に隣接して配置されており、前記シートの前記揺動経路と略平行に湾曲している、１つまたは複数の揺動アームと、
前記円弧状支持部材によって支持された第１の磁気要素と、
前記シートに操作可能に接続された第２の磁気要素と、
を備えており、
前記第２の磁気要素は、前記シートがその揺動経路に沿って揺動するとき、前記円弧状支持部材と略平行に隣接する経路に沿って移動するように構成されており、
前記磁気要素の少なくとも１つは、前記シートをその揺動経路に沿って揺動させるために前記他の磁気要素と一緒に磁力を選択的に生成するように構成された電磁石から構成されていることを特徴とする、動力式子供用揺りかご。
【請求項２２】
前記第２の磁気要素は、中心空洞を画定している電磁コイルであり、
前記円弧状支持部材の少なくとも一部は、前記第２の磁気要素の経路に沿って前記中心空洞内に配置されており、
前記第１の磁気要素は、前記円弧状支持部材内に配置されていることを特徴とする、請求項２１に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項２３】
前記第２の磁気要素の前記中心空洞は、円断面を有しており、
前記円弧状支持部材は、円弧断面を有しており、前記第２の磁気要素の経路に沿って前記中心空洞と実質的に同心に配置されていることを特徴とする、請求項２２に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項２４】
前記シートは、前後に揺動するように構成されており、
前記円弧状支持部材は、前記シートの片側に配置されていることを特徴とする、請求項２３に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項２５】
前記シートは、横方向に揺動するように構成されており、
前記第２の磁気要素は、電磁石であり、
前記円弧状支持部材は、前記シートの実質的に背後に位置すると共に、前記第２の磁気要素の前記経路に沿って第２の前記磁気要素に隣接して配置されていることを特徴とする、請求項２１に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項２６】
前記シートを支持している前記少なくとも１つの揺動アームは、特定の重量を有する前記シート内に置かれた負荷に応じて撓むように構成されており、これによって、前記第１の磁気要素および前記第２の磁気要素のそれぞれの磁極が真っ直ぐに並ぶようになっていることを特徴とする、請求項２５に記載の動力式子供用揺りかご。
【請求項２７】
子供を揺らすための動力式子供用揺りかごにおいて、
シートと、
前記シートを支持するように構成されており、少なくとも１つの支持部材を画定している揺動フレームと、
前記揺動フレームに回転可能に支持された１つまたは複数の揺動アームであって、前記揺動アームの少なくとも１つは、前記シートを支持しており、これによって、前記シートを吊り下げ、前記シートを経路に沿って揺動することを可能とする、１つまたは複数の揺動アームと、
前記支持部材によって支持された第１の磁気要素と、
前記シートに操作可能に接続された第２の磁気要素と、
を備えており、
前記第２の磁気要素は、中心空洞を有する電磁コイルからなっており、前記第１の磁気要素は、前記第２の磁気要素が前記第１の磁気要素の傍らを通過するとき、前記中心空洞内に位置するようになっており、
前記第２の磁気要素は、前記シートをその揺動経路に沿って揺動させるために前記第１の磁気要素と一緒に磁力を選択的に生成するように構成されていることを特徴とする動力式子供用揺りかご。
【請求項２８】
子供を揺らすための動力式子供用揺りかごにおいて、
シートと、
前記シートを支持するように構成された揺動フレームと、
前記揺動フレームに回動可能に支持された１つまたは複数の揺動アームであって、前記揺動アームの少なくとも１つは、前記シートを支持しており、これによって、前記シートを吊り下げ、前記シートを経路に沿って揺動することを可能とする、１つまたは複数の揺動アームと、
前記揺動フレームに操作可能に接続された第１の磁気要素と、
前記シートに操作可能に接続された第２の磁気要素であって、前記磁気要素の少なくとも１つが電磁石から構成されている、第２の磁気要素と、
前記シートの揺動の振幅を表す信号を生成するように構成された揺動センサと、
揺動制御回路であって、
前記揺動センサから前記信号を受信し、
前記揺動センサからの前記信号を前記揺りかごの目標振幅を表す値と比較し、
前記第２の磁気要素が前記第１の磁気要素からある距離だけ離れているときを決定し、
前記第２の磁気要素が前記第１の磁気要素から離れる方に移動しているときを決定し、
電流を前記電磁石に供給させ、これによって、前記第１の磁気要素と前記第２の磁気要素との間に磁力を生じさせ、前記シートを前記目標振幅に近い振幅で揺動させる電気信号を、前記比較に基づいて生成し、前記電気信号は、前記第２の磁気要素が前記第１の磁気要素から前記いくつかの距離だけ離れており、かつ前記第２の磁気要素が前記第１の磁気要素から離れる方に移動しているときに生成されるように構成されている、揺動制御回路と、
を備えていることを特徴とする動力式子供用揺りかご。
【請求項２９】
子供を揺らすための動力式子供用揺りかごにおいて、
シートと、
前記シートを支持し、前記シートが経路に沿って揺動することを可能とするように構成された揺動フレームと、
前記シートを前記経路に沿って駆動するように構成された駆動システムと、
揺動センサであって、
前記シートの揺動の第１の振幅を表す第１の信号であって、前記シートの揺動の前記第１の振幅は、ユーザによる前記シートの移動によって第１の時点において生じる、第１の信号を生成し、
前記シートの揺動の第２の振幅を表す第２の信号であって、前記シートの揺動の前記第２の振幅は、第２の時点において生じ、前記第２の時点は、前記第１の時点の後である、第２の信号を生成するように構成されている、揺動センサと、
揺動制御回路であって、
前記揺動センサから前記第１の信号を受信し、
前記揺動センサから前記第２の信号を受信し、
前記揺動センサからの前記第１の信号を前記揺動センサからの前記第２の信号と比較し、
前記比較に基づき、前記シートを前記第１の振幅に近い振幅で揺動するように前記駆動システムを駆動させる電気信号を生成するように構成されている、揺動制御回路と、
を備えている動力式子供用揺りかご。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
子供用揺りかごは、典型的には、弧状経路に沿って滑らかに揺動するシートをもたらすことによって、乳児を含む子供を楽しませ、眠りにつかせるのに用いられている。動力式子供用揺りかごは、特に有利である。何故なら、動力式子供用揺りかごは、シートを運動状態で維持するために、両親または子供が駆動力を絶えずもたらすことなく、シートを自動的に揺動するように構成されているからである。このような動力式子供用揺りかごは、モータ（例えば、直流モータ）によって、動力を機械的な連結を介して揺動シートに種々の形態で供給するようになっていることが知られている。他の動力式子供用揺りかごは、磁気駆動システムを使用するものであり、それらの優れた信頼性および静かな作動の点から、モータ駆動式の揺りかごを上回る利点を有している。例えば、いくつかの磁気駆動式子供用揺りかごは、電磁力を利用するものであり、揺動シートに接続された単一の永久磁石を反発させ、これによって、シートをその弧状経路に沿って駆動するように、構成されている。
【０００２】
しかし、現在の磁気駆動式子供用揺りかごは、多くの欠点を有している。現在の揺りかごは、揺動シートを反発磁力によって駆動するようにしか構成されていない。その結果、現在の磁気駆動システムは、揺動シートが磁気要素の１つから離れる方に移動しているときにしか、効力を発揮しない。これは、揺りかごの運動の動力学を制御して滑らかな連続的駆動力をもたらすこのような揺りかごの能力を制限することになる。加えて、２つの磁気対象物間の磁力は距離を隔てると減少するので、現在の揺りかごの磁気駆動要素間の間隙が大きくなると、磁気駆動システムの電力効率が低下することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、当技術分野において、揺りかごの動力学を改善し、電力効率を高めることができる改良された磁気駆動システムを備えている磁気駆動式子供用揺りかごが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の種々の実施形態は、磁気駆動システムを備えている動力式子供用揺りかごであって、該磁気駆動システムが、揺動制御回路によって制御されるようになっており、シートがユーザによって特定された振幅で揺動されるべく揺動シートを駆動するように構成されている、動力式子供用揺りかごに向けられている。種々の実施形態によれば、磁気駆動システムは、揺動シートを駆動する磁力を選択的に生成するように構成された少なくとも２つの磁気要素から構成されている。一実施形態では、磁気駆動システムは、電磁石を備えている電磁駆動システムである。この電磁石は、揺動シートに操作可能に接続されており、他の磁気要素に対して吸引磁力および反発磁力の両方を生成し、これによって、揺動シートを駆動するように構成されている。他の実施形態では、磁気駆動システムは、電磁コイルと、該コイル内に嵌合されて揺動シートを駆動する磁力を生成するように構成された磁気要素と、を備えているソレノイド駆動システムである。磁気駆動システムの各実施形態では、揺動制御回路は、シートの振幅を監視し、磁気駆動システムが揺動シートをユーザによって定められた振幅で駆動することを可能とする制御信号を生成するように構成されている。
【０００５】
種々の実施形態によれば、動力式子供用揺りかごは、シートと、揺動フレームと、１つまたは複数の揺動アームと、第１の磁気要素と、第２の磁気要素と、揺動センサと、揺動制御回路と、を備えている。１つまたは複数の揺動アームは、揺動フレームに回動可能に支持されており、これによって、シートを吊り下げ、シートが経路に沿って揺動することを可能としている。第１の磁気要素は、揺動フレームに操作可能に接続されており、第２の磁気要素は、シートに操作可能に接続されている。磁気要素の少なくとも１つは、電磁石から構成されている。揺動センサは、シートの揺動の振幅を表す信号を生成するように構成されている。揺動制御回路は、揺動センサから信号を受信し、この信号を揺りかごの目標振幅と比較し、電流を電磁石に供給させ、これによって、第１の磁気要素と第２の磁気要素との間に吸引磁力を生じさせ、シートを目標振幅に近い振幅で揺動させる電気信号を、この比較に基づいて生成するように、構成されている。
【０００６】
種々の他の実施形態によれば、動力式子供用揺りかごは、シートと、揺動フレームと、１つまたは複数の揺動アームと、第１の磁気要素と、第２の磁気要素と、を備えている。揺動フレームは、シートを支持しており、少なくとも１つの円弧状支持部材を画定している。１つまたは複数の揺動アームは、揺動フレームに回動可能に支持されており、シートを支持し、これによって、シートを吊り下げ、シートが経路に沿って揺動するのを可能としている。円弧状支持部材は、シートの揺動経路に隣接して配置されており、シートの揺動経路と平行に湾曲している。第１の磁気要素は、円弧状支持部材によって支持されている。第２の磁気要素は、シートに操作可能に接続されており、シートがその揺動経路に沿って揺動するとき、円弧状支持部材と略平行に隣接する経路に沿って移動するように構成されている。磁気要素の少なくとも１つは、シートをその揺動経路に沿って揺動させるために他の磁気要素と一緒に磁力を選択的に生成するように構成された電磁石から構成されている。
【０００７】
種々の他の実施形態によれば、動力式子供用揺りかごは、シートと、揺動フレームと、１つまたは複数の揺動アームと、第１の磁気要素と、第２の磁気要素と、を備えている。揺動フレームは、シートを支持するように構成されており、少なくとも１つの支持部材を画定している。１つまたは複数の揺動アームは、揺動フレームに回動可能に支持されている。揺動アームの少なくとも１つは、シートを支持しており、これによって、シートを吊り下げ、シートが経路に沿って揺動することを可能としている。第１の磁気要素は、支持部材によって支持されている。第２の磁気要素は、シートに操作可能に接続されており、中心空洞を有する電磁コイルから構成されている。第１の磁気要素は、第２の磁気要素が第１の磁気要素の傍らを通過するとき、中心空洞内に位置している。第２の磁気要素は、シートをその揺動経路に沿って揺動させるために、第１の磁気要素と一緒に磁力を選択的に生成するように構成されている。
【０００８】
以下、添付の図面について説明する、なお、図面は、必ずしも縮尺通りに描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態による動力式子供用揺りかごの前方斜視図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による動力式子供用揺りかごの後方斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示されている動力式子供用揺りかごの一領域の拡大後方斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による電磁駆動システムの構成要素の内部の斜視図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による電磁駆動システムの略断面図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態による電磁駆動システムの他の略断面図である。
【図４Ｃ】本発明の一実施形態による電磁駆動システムの他の略断面図である。
【図４Ｄ】本発明の一実施形態による電磁駆動システムの他の略断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による電磁駆動システムの略断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による動力式子供用揺りかごの前方斜視図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態によるソレノイド駆動システムの略断面図である。
【図７Ｂ】本発明の一実施形態によるソレノイド駆動システムの他の略断面図である。
【図７Ｃ】本発明の一実施形態によるソレノイド駆動システムの他の略断面図である。
【図７Ｄ】本発明の一実施形態によるソレノイド駆動システムの他の略断面図である。
【図８Ａ】本発明の一実施形態による動力式子供用揺りかごの構成要素の前方斜視図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態による動力式子供用揺りかごの構成要素の後方斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態によるソレノイド駆動システムの略断面図である。
【図１０】一実施形態による動力式子供用揺りかごの揺動制御回路、揺動センサ、電源、および電磁コイルの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態が示されている添付の図面を参照して、本発明をさらに十分に説明する。しかし、本発明は、多くの異なる形態で実施されてもよく、ここに記載されている実施形態に制限されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が十分かつ完全であって、本発明の範囲を当業者に十分に知らしめるために、提供されるものである。全体を通して、同様の番号は、同様の要素を指すものとする。
【００１１】
前述したように、本発明の種々の実施形態は、磁気駆動システムによって揺動経路に沿って制御された振幅で駆動されるシートをもたらす動力式子供用揺りかごに向けられている。種々の実施形態によれば、この動力式子供用揺りかごは、一般的に、揺動フレーム、シート、揺動アーム、磁気駆動システム、電源、揺動センサ、および揺動制御回路を備えている。前述したように、一実施形態では、磁気駆動システムは、電磁駆動システムである。他の実施形態では、磁気駆動システムは、ソレノイド駆動システムである。ここでは、これらの駆動システムおよびそれぞれの制御回路の種々の実施形態について、説明することになる。
【００１２】
［電磁駆動システムを有する揺りかご］
図１に示されているように、一実施形態による動力式子供用揺りかご１００は、揺動フレーム１２０、シート１３０、揺動アーム１４０、電源１５０、電磁駆動システム、（図３に示されている）揺動センサ１８０、および（図２Ａに示されている）揺動制御回路１９０を備えている。揺動フレーム１２０は、基部１２２および垂直部１２４を備えている。基部１２２は、支持面（例えば、床）上に置かれて、揺りかご１００の他の構成要素を支持するための安定した底部をもたらすように、構成されている。垂直部１２４は、基部１２２から上方に延在して、高架円弧部を形成しており、この高架円弧部からシート１３０が吊り下げられている。垂直部１２４は、（図２Ａに示されている）支持部材１２６も備えている。支持部材１２６は、垂直部１２４の片側から垂直部１２４の反対側に円弧状に延在している。加えて、支持部材１２６の円弧形状は、シート１３０の揺動経路と実質的に平行になっている。垂直部１２４は、垂直部１２４によって形成された円弧部の頂部の近くに配置されたユーザ入力調整つまみ１２８（例えば、ボタン、ダイアル、スイッチ）をさらに備えている。以下、揺動制御回路１９０に関連してさらに詳細に説明するように、ユーザ入力調整つまみ１２８は、ユーザがシート１３０の運動の種々の態様（例えば、振幅）および揺りかご１００の付加的な特徴を制御することを可能とするものである（例えば、タイマー、音響操作ボタン、および音楽操作ボタン）。
【００１３】
シート１３０は、子供または幼児を支えるように構成されており、揺動アーム１４０によって、揺動フレーム１２０の垂直部１２４に回動可能に接続されている。揺動アーム１４０は、シート１３０の重量およびシート１３０を占めている子供の体重を支えることができる適切な弾性材料から構成されている。揺動アーム１４０の上端は、垂直部１２４の旋回点１４１に接続されている。旋回点１４１から、揺動アーム１４０は、下方に延在し、シート１３０の下方を１つまたは複数の接続点まで湾曲している。図示されている実施形態では、揺動アーム１４０は、シート１３０を直接支持しているシートフレームに接続されている。一実施形態では、シート１３０は、必要に応じて、ユーザによって揺動アーム１４０から取り外し可能になっている。旋回点１４１によって、揺動アーム１４０およびシート１３０は、旋回点１４１を中心として、（図２Ａに運動矢印によって示されている）円弧状揺動経路に沿って横方向に揺動することが可能である。揺動フレーム１２０の垂直部１２４がシート１３０の揺動経路を邪魔するのを防ぐために、揺動アーム１４０の底部は、シート１３０を垂直部１２４および旋回点１４１のわずか前方に吊り下げるように、前方に延在している。
【００１４】
揺りかご１００は、シート１３０をその揺動経路に沿って駆動する磁力を生成するように構成された第１の磁気要素および第２の磁気要素を備える電磁駆動システムをさらに備えている。一実施形態では、第１の磁気要素は、支持部材１２６内に配置されている。第２の磁気要素は、揺動アーム１４０に接続された（図２Ａおよび図２Ｂに示されている）ハウジング１４２内に配置されており、シート１３０の揺動経路の少なくとも一部に沿って第１の磁気要素にごく近接するように構成されている。
【００１５】
図２Ｂの例示的な実施形態では、第１の磁気要素は、永久磁石１６０から構成されている。永久磁石１６０は、支持部材１２６の両端から等距離となるように、かつ（図１に示されている）シート１３０と（図１に示されている）揺動アーム１４０との間に位置するように、支持部材１２６の中央部分内に配置されている。永久磁石１６０は、その磁極の一方が旋回点１４１に向かって上方を向くと共に、他の磁極が支持面に向かって下方を向くように、支持部材１２６内に垂直方向に配向されている。一実施形態によれば、永久磁石１６０は、ネオジウム磁石と垂直方向に積層された鉄磁石から構成されている。このような実施形態では、磁石の１つが支持部材１２６内の内部ハウジングによって固定されており、他の磁石をしっかりと吸引しており、これによって、いずれの磁石も磁力に応じて支持部材１２６内で移動することが阻止されるようになっている。種々の他の実施形態によれば、永久磁石１６０は、１つまたは複数の他の適切な磁石から構成されていてもよく、支持部材１２６内にどのような適切な形態で固定されていてもよい。
【００１６】
図２Ｂに示されているように、第２の磁気要素は、ハウジング１４２内に配置された電磁コイル１７０から構成されている。ハウジング１４２は、その上端１４３が支持部材１２６の下方に隣接して位置するように、揺動アーム１４０に接続されている。揺動アーム１４０が旋回点１４１を中心として回転するとき、ハウジング１４２の上端１４３は、支持部材１２６に隣接した状態で保たれている。電磁コイル１７０は、その最上磁極がハウジング１４２の上端１４３の近くに位置するように、ハウジング１２内に垂直に配向されている。その結果、揺動アーム１４０が旋回点１４１を中心として回転するとき、電磁コイル１７０の最上磁極は、支持部材１２６に近接した状態で保たれている。加えて、電磁コイル１７０が永久磁石１６０によって揺動するとき、電磁コイル１７０の最上磁極は、永久磁石１６０の最下磁極に近接している。一実施形態によれば、電磁コイル１７０は、電磁コイル１７０によって生成した磁力を強める金属芯（例えば、鋼、鉄）を備えている。しかし、他の実施形態では、電磁コイル１７０は、金属芯を備えていない。
【００１７】
電磁コイル１７０は、（図１に示されている）電源１５０から電流が供給されると、永久磁石１６０と一緒に磁力を生成するように、構成されている。図示されている実施形態では、電源１５０は、揺動フレーム１２０の基部１２２に接続されたバッテリハウジング内に配置された１つまたは複数のバッテリ（例えば、Ｄセル、リチウム鉄、ニッケルカドミウム）から構成されている。種々の実施形態によれば、電源１５０は、どのような適切な電流源（例えば、差込式ＡＣ／ＤＣ電源）であってもよい。
【００１８】
電磁コイル１７０に供給される電流の方向がその電磁コイル１７０の極性を決定するので、電磁コイル１７０に伝達される電流のパルスは、磁気コイル１７０を永久磁石１６０から反発させる磁力を生成することが可能となり（このパルスは、ここでは、「プッシュパルス」と呼ばれる）、または電磁コイル１７０を永久磁石１６０に吸引する磁力を生成することが可能となる（このパルスは、ここでは、「プルパルス」と呼ばれる）。永久磁石１６０が支持部材１２６内の固定位置に保持されており、電磁コイル１７０がシート１３０に操作可能に接続されているので、これらの磁気要素によって生じた磁力は、シート１３０をその揺動経路に沿って駆動させることになる。電磁コイル１７０が永久磁石１６０の傍らを通過するときに、電磁コイル１７０に電流を繰り返し送ることによって、シート１３０をその揺動経路に沿って連続的に駆動することが可能となっている。
【００１９】
シート１３０は、旋回点１４１のわずか前方に吊り下げられているので、シート１３０の重量とシート１３０上に載せられた任意の負荷（例えば、子供の体重）との組合せ重量によって、揺動アーム１４０には、旋回点１４１を中心とするトルク（すなわち、旋回軸に対して傾斜したトルク）が生じることになる。その結果、揺動アーム１４０は、揺動フレーム１２０の垂直部１２４に向かっていくらか下方に撓むことになる。電磁駆動システムの電力効率を最適化するために、揺動アーム１４０は、目標負荷に応じて、目標位置の方に撓むように構成されている。いくつかの実施形態では、永久磁石１６０および電磁コイル１７０は、目標位置にあるとき、軸方向において真っ直ぐに並んでおり、これによって、永久磁石１６０の最下磁極および電磁コイル１７０の最上磁極が、互いにごく近接して位置することが可能になる。例えば、幼児を載せるように特に設計された揺りかご１００の実施形態では、目標負荷は、幼児の体重（例えば、１０ポンド（４．５４キログラム））と等しくなっているとよい。従って、１０ポンドの幼児がシート１３０に載せられたとき、揺動アーム１４０は、目標位置に撓むことになる。同様に、広い年齢範囲内の子供を載せるように設計された実施形態では、目標負荷は、平均年齢の子供の体重（例えば、２０ポンド）であるとよい。電磁駆動システムは、揺りかごの設計許容値内のどのような負荷条件下においても、（例えば、子供がシートに載せられていないときにも、または重い子供がシートに載せられているときにも）、シート１３０を駆動するように構成されているが、揺動アーム１４０が目標位置に撓んだときに、より効率的に作動するようになっている。
【００２０】
加えて、揺りかご１００は、電磁コイル１７０によって生じた磁力を揺動アーム１４０の下端に加えることにより、シート１３０を駆動するのに必要な電力を低減することができる。電磁コイル１７０が旋回点１４１から大きく離れている揺動アーム１４０の底に位置しているので、揺動アーム１４０は、旋回点１４１を中心とする大きな梃作用を有している。これによって、電磁駆動システムは、機械的な梃作用が小さい駆動システムよりも小さい電力で、シート１３０を駆動するのに必要なトルクを生成することが可能となる。
【００２１】
以下にさらに詳細に説明するように、シート１３０の揺動の振幅は、揺動制御回路１９０によって制御されている。揺動制御回路１９０は、（図３に示されている）揺動センサ１８０からの入力（例えば、信号）に基づき、電磁コイル１７０に供給される電流のタイミング、方向、および幅を制御するように構成されている。種々の実施形態によれば、揺動センサ１８０は、シート１３０の運動の特性を検出し、シート１３０の振幅を表す信号を生成するように構成されている。例えば、図示されている実施形態では、揺動センサ１８０は、目標検出点において、シート１３０の揺動経路に沿った速度を検出し、検出した速度を示す信号（例えば、シート１３０が検出点を通過するときのシート１３０の速度に対応する時間幅を有する信号）を生成するように構成されている。シート１３０の運動の振幅は、シート１３０の速度と相関関係にあるので、揺動センサ１８０によって生成された信号は、シートの振幅を表すことになる。当業者によって理解されるように、揺動センサ１８０によって生成された振幅を表す信号は、速さ（speed）を表すものであってもよいし、方向を伴う速度（velocity）を表すものであってもよい。他の実施形態では、揺動センサ１８０は、（例えば、シート１３０の揺動経路のピークにおいて）シート１３０が方向を転換したときを検出するように構成されている。例えば、シート１３０の２つの方向転換の間に経過した時間に対応する信号またはシート１３０の２つの方向転換の間に移動する円弧長さに対応する信号によって、シート１３０の振幅を表すようになっていてもよい。
【００２２】
図３の例示的な実施形態に示されているように、揺動センサ１８０は、赤外線センサ１８１、第１の反射面１８２、および第２の反射面１８３から構成されている。赤外線センサ１８１および第１の反射面１８２は、速度を表す信号を生成するように構成されている一方、赤外線センサ１８１および第２の反射面１８３は、方向を表す信号を生成するように構成されている。赤外線センサ１８１は、ハウジング１４２の上端１４３上に電磁コイル１７０に隣接して配置されている。従って、赤外線センサ１８１は、シート１３０（図示せず）がその揺動経路に沿って移動するとき、支持部材１２６に絶えず隣接していることになる。第１の反射面１８２は、支持部材１２６の下面上に永久磁石１６０に隣接して配置されており、これによって、揺動アーム１４０が支持部材１２６の両端から等距離の位置にあるとき、第１の反射面１８２は、赤外線センサ１８１の直上でかつ該赤外線センサ１８１に隣接している。以下に揺動制御回路１９０に関連して説明するように、支持部材１２６の中心（すなわち、速度検出点）の傍らを通過するときのシート１３０の速度は、赤外線センサ１８１が第１の反射面１８２の反射を検出することによって生成された信号の幅を測定することによって、決定されるようになっているとよい。
【００２３】
いくつかの実施形態の制御には必ずしも必要ではないが、第２の反射面１８３によって、揺動制御回路１９０は、シート１３０が移動している方向を決定することができる。第２の反射面１８３は、支持部材１２６の下面上に第１の反射面１８２に近接して配置されている。従って、シート１３０の速度は、赤外線センサ１８１が第１の反射面１８２および第２の反射面１８３の傍らを通過する速度と実質的に同じである。加えて、第２の反射面１８３は、第１の反射面１８２の幅と異なる幅を有している。従って、揺動制御回路１９０は、第１の反射面１８２に対応する信号と第２の反射面１８３に対応する信号とを識別することが可能である。反射面１８２，１８３に対応する１対の信号のどちらを最初に受信したかを決定することによって、揺動回路１９０は、支持部材１２６の中心の傍らを通過するときのシート１３０の移動方向を決定することができる。
【００２４】
他の実施形態（図示せず）によれば、揺動センサは、（例えば、旋回点１４１において）揺動アーム１４０に操作可能に接続されたホイールまたはホイール区域のような標的の運動を検出するように構成された光学センサ（例えば、コンピュータマウスセンサ）から構成されている。このような実施形態では、揺動センサ１８０は、ホイールの運動を検出することによって、シート１３０の運動を検出することが可能である。ホイールは、揺動制御回路１９０に対する基準点を設けるために、１つまたは複数の切欠き区域を備えていてもよい。例えば、一実施形態では、基準点は、揺動アーム１４０の位置を示している。揺動センサ１８０の本実施形態は、シート１３０の揺動経路に沿った任意の点において、シート１３０の絶対位置および絶対速度をもたらすことができる点において有利である。
【００２５】
加えて、種々の他の実施形態によれば、揺動センサ１８０は、ホール効果センサ、レーザセンサ、加速度計、光遮断器、またはシート１３０の運動の振幅を表す信号を生成し、必要に応じて、シート１３０の運動の方向を示すのに適切な他のセンサであるとよい。さらに他の実施形態によれば、揺動センサは、シート１３０の揺動経路に沿った１つまたは複数の点において、シート１３０の位置、速度、および／または方向を示すように構成された多数のセンサから構成されていてもよい。
【００２６】
［電磁駆動システムを用いる揺動振幅制御］
種々の実施形態によれば、揺動制御回路１９０は、ユーザ入力調整つまみ１２８および揺動センサ１８０から信号を受信してシート１３０の運動の振幅を制御する制御信号を生成するように構成された集積回路から構成されている。図１０は、揺動制御回路１９０の一実施形態の概略図を示している。揺動制御回路１９０は、内部メモリーと、比較器と、揺動制御回路１９０、揺動センサ１８０、電磁コイル１７０、および電源１５０の間の接続部と、を備えている。図１の例示的な実施形態では、揺動制御回路１９０は、揺動フレーム１２０の垂直部１２４によって形成された円弧の頂部に位置するハウジング内にユーザ入力調整つまみ１２８に近接して配置されている。概略的に前述したように、揺動制御回路１９０によって生成された制御信号は、電源１５０から電磁コイル１７０に送られる電流のタイミング、方向、および幅を制御するように、構成されている。揺動センサ１８０およびユーザ入力調整つまみ１２８からの入力に基づき、揺動制御回路１９０は、シート１３０をユーザによって所望される振幅で揺動させる制御信号を生成するように、構成されている。
【００２７】
揺りかご１００を制御するとき、揺動制御回路１９０は、まず、１つまたは複数のユーザ入力調整つまみ１２８から、シート１３０の運動の目標振幅を示す１つまたは複数の制御信号を受信する。図示されている実施形態では、ユーザは、ユーザ入力調整つまみ１２８を介して、６つの予め設定された振幅値の中から選択することが可能である。例えば、一実施形態では、第１の設定値は、ユーザがシート１３０の振幅を９°と１０°との間に保つことを望んでいることを示すものである。なお、０°は、支持フレームと直交する角度である。残りの５つの設定値は、徐々に大きくなる振幅範囲（例えば、１４〜１５°、１７〜１８°、２２〜２３°、２６〜２７．５°、および２９．５〜３０．５°）に対応している。ユーザが予め設定された振幅値の１つをユーザ調整つまみ１２８を介して選択すると、揺動制御回路１９０は、対応する振幅範囲を目標振幅として設定する。加えて、ユーザ入力制御つまみ１２８は、手動振幅設定値をもたらすこともできる。この手動振幅設定値によって、ユーザは、シート１３０を所望の振幅で物理的に移動させ、次いで、シート１３０から手を離すことができる。揺動制御回路１９０は、ユーザが手動振幅設定値を選択したことを検出すると、ユーザがシート１３０から手を離した時点で、シート１３０の振幅を決定し、この決定された振幅を目標振幅として設定する。ユーザ入力調整つまみ１２８は、どのくらいの間、シート１３０が目標振幅で駆動されることになるのかを決める揺動時間（例えば、１０分）を選択する選択枝をユーザにもたらすようになっていてもよい。
【００２８】
ユーザ入力調整つまみ１２８から受信した制御信号に基づき、揺動制御回路１９０は、目標振幅、もし指定されているなら、揺動時間を決定する。次に、揺動制御回路１９０は、目標振幅に対応する目標速度を決定する。目標速度は、シート１３０が目標振幅と等しい振幅で揺動しているときに揺動センサ１８０の速度検出点の傍らを通過するときの速度を表している。一実施形態では、揺動制御回路１９０は、種々の振幅範囲に対して目標速度を指定している参照テーブルから、目標速度を検索する。他の実施形態では、揺動制御回路１９０は、目標振幅に基づいて目標速度を計算する。さらに他の実施形態では、ユーザ入力調整つまみ１２８によって生成された制御信号は、ユーザによって選択された振幅に対応するプログラム化された目標速度を直接示すように、構成されている。
【００２９】
目標速度を決定した後、揺動制御回路１９０は、揺動センサ１８０からの第１の信号を受信するのを待つことになる。図示されている実施形態では、ユーザは、シート１３０をその静止点から離れる方に移動させ、次いで、シート１３０から手を離すようになっており、これによって、シート１３０は、揺動センサ１８０の速度検出点（すなわち、支持部材１２６の中心）を超えて揺動することになる。ユーザがシート１３０から手を離した後にシート１３０が移動する初期の方向は、ここでは、「第１の方向」と呼ばれている。電磁コイル１７０が第１の方向において速度検出点を超えて揺動すると、揺動制御回路１９０は、揺動センサ１８０から２つの初期信号を受信する。前述したように、これらの初期信号の１つ（ここでは、「速度信号」）は、第１の反射面１８２に対応しており、他の初期信号（ここでは、「方向信号」）は、第２の反射面１８３に対応している。
【００３０】
初期速度信号に基づき、揺動制御回路１９０は、次に、シート１３０の初期速度を決定する。図３の例示的な実施形態に関して前述したように、速度信号は、赤外線センサ１８１が第１の反射面１８２の存在を検出したことを示している。得られた速度信号は、赤外線センサ１８１が第１の反射面１８２の下方に位置していることを示す前縁と、赤外線センサ１８１が第１の反射面１８２の下方にもはや存在していないことを示す後縁と、を有している。速度信号の前縁と後縁との間で経過した時間を測定することによって、揺動制御回路１９０は、（例えば、ミリ秒で表される）信号幅を決定することになる。赤外線センサ１８１は、シート１３０の速度と同じ速度で第１の反射面１８２を超えて移動することになるので、速度信号の幅は、シート１３０の速度と反比例する。従って、揺動制御回路１９０は、第１の反射面１８２の（例えば、ｍｍで表される）幅を揺動センサ１８０から受信した速度信号の幅で割ることによって、速度検出点の傍らを通過するときのシート１３０の（例えば、ｍ／秒で表される）速度を決定することになる。他の実施形態では、目標速度は、所望の速度信号幅に対応するようになっており、揺動制御回路１９０は、シート１３０の実際の速度を計算するよりもむしろ、速度信号の幅を目標速度幅と比較するように、構成されている。
【００３１】
次に、揺動制御回路１９０は、シート１３０の初期速度を目標速度と比較し、電磁コイル１７０に送られる第１の電流パルスの幅（すなわち、「現在パルス幅」）を決定する。もしシート１３０の初期速度が目標速度よりも小さい場合、揺動制御回路１９０は、現在パルス幅をプログラム化された初期パルス幅（例えば、１６ミリ秒）に設定する。もしシート１３０の初期速度が目標速度よりも大きい場合、揺動制御回路１９０は、次のパルス幅をゼロ、すなわち、「パルスなし」に設定する。概略的に前述したように、他の実施形態では、揺動制御回路１９０は、速度信号の幅を目標速度幅と比較するようになっている。この方法によれば、他の利点として、とりわけ、揺動制御回路１９０は、（例えば、バッテリの残量が少ない結果として生じる）電源１５０によって供給される電圧の大きさの低下を補うことが可能である。
【００３２】
速度検出点の傍らを通過した後、シート１３０は、第１の方向において上方に揺動し、そのピーク振幅に到達し、次いで、永久磁石１６０に向かって第２の方向に沿って下方に揺動し始める。揺動制御回路１９０は、揺動センサ１８０からの次の速度信号を受信するのを待つことになる。速度信号を受信するやいなや、揺動制御回路１９０は、決定されている現在パルス幅と等しいパルス幅を有するプッシュパルスを電磁コイル１７０に送らせる制御信号を生成する。図４Ａは、第１のプッシュパルスが送られたときの電磁コイル１７０および永久磁石１６０のそれぞれの位置および極性を示している。加えて、図４Ａ〜図４Ｂは、一実施形態による永久磁石１６０および電磁コイル１７０のそれぞれの磁極の配向を示している。ここで、「Ｎ」は北極であり、「Ｓ」は南極である。
【００３３】
速度信号の後端において、第１のプッシュパルスが送られる。換言すると、赤外線センサ１８１が第１の反射面１８２を超えて揺動した時点で、電流が電磁コイル１７０に送られる。この時点において、電磁コイル１７０の最上磁極は、（図４Ａに示されているように）、シート１３０の運動の方向において永久磁石１６０の最下磁極からいくらか芯ずれしている。その結果、電磁コイル１７０は、プッシュパルスを受信すると、シート１３０の運動の方向において永久磁石１６０から反発し、これによって、シート１３０をその揺動経路に沿って駆動させることになる。
【００３４】
いくつかの実施形態によれば、前述したプッシュパルスは、速度信号の後縁の後、プログラム化された始動遅れ（firing delay）を経て、送られるようになっている。電磁駆動システムの種々の実施形態を試験した結果、このような遅れは、システムの効率を改良することができ、シート１３０の所望の振幅を維持するための電力を低減させることが分かっている。一実施形態では、プログラム化された始動遅れは、揺動速度に対する始動遅れの相関関係、例えば、より低い揺動速度がより長い始動遅れと対応している相関関係を示す参照テーブルから、揺動制御回路１９０によって決定されるようになっている。例えば、もし適切な始動遅れが１０ミリ秒であることを決定したなら、揺動制御回路１９０は、揺動センサ１８０からの速度信号の後縁の後、１０ミリ秒を経てから、プッシュパルスを電磁コイル１７０に送ることになる。加えて、プログラム化された始動遅れは、電磁コイル１７０が永久磁石１６０から離れている距離に対応している。従って、始動遅れは、電磁コイル１７０が永久磁石１６０からある距離だけ離れているときにプッシュパルスが確実に送られるように、プログラム化されているとよい。他の実施形態では、始動遅れは、速度信号の前縁の後に経過する時間量として、プログラム化されていてもよい。
【００３５】
他の実施形態によれば、前述した始動遅れは、電磁コイル１７０の位置を示す付加的な位置表示反射帯片を用いることによって、行われてもよい。例えば、揺動センサ１８０は、揺動制御回路１９０が電磁コイル１７０を始動させるべき１つまたは複数の目標位置を示すために、支持部材１２６に沿って配置された１つまたは複数の付加的な反射帯片を備えていてもよい。このような実施形態では、揺動制御回路１９０は、それぞれの付加的な反射帯片を識別し、付加的な反射帯片によって示される電磁コイル１７０の位置に基づき、プッシュパルスまたはプルパルスを電磁コイル１７０に発するように構成されている。さらに他の実施形態によれば、揺動センサ１８０は、永久磁石１６０に対する電磁コイル１７０の絶対位置を検出することができるセンサ（例えば、光学マウスセンサ）を備えており、揺動制御回路１９０は、揺動センサ１８０によって示されるいくつかの位置において、電磁コイル１７０を始動させるように構成されている。
【００３６】
プッシュパルスを送る直前に、揺動制御回路１９０は、最新の速度信号を受信し、該速度信号の幅を記憶する。前述した方法を用いて、揺動制御回路１９０は、シート１３０の現在速度を決定する。もし現在速度が目標速度よりも低いなら、揺動制御回路１９０は、新たに、現在パルスの幅を規定の増分だけ増大させる。例えば、一実施形態では、揺動制御回路１９０は、現在速度が目標速度よりも小さいと決定されたとき、現在パルス幅を８ミリ秒だけ増大させる。なお、最大パルス幅は、２００ミリ秒である。同様に、もし現在速度が目標速度よりも大きいなら、揺動制御回路１９０は、現在パル幅を規定の増分だけ減少させることになる。例えば、一実施形態では、揺動制御回路１９０は、現在速度が目標速度よりも大きいときはいつでも、現在パルス幅を８ミリ秒だけ減少させ、現在パルス幅が１６ミリ秒よりも小さいと計算されたときにはいつでも、パルス幅は、ゼロに設定されるようになっている。一実施形態によれば、揺動制御回路１９０は、半サイクルごとに（すなわち、シート１３０が速度検出点を通過するたびに）、シート１３０の速度を目標速度と比較し、パルス幅を調整するように構成されている。他の実施形態によれば、揺動制御回路１９０は、パルス幅をそれほど頻繁に調整しないように（例えば、半サイクルごとまたは３回の半サイクルごとにパルス幅を調整するように）構成されていてもよい。
【００３７】
第１のプッシュパルスによって第２の方向に推進された後、シート１３０は、そのピーク振幅に達するまで、上方に揺動する。シート１３０が第１の方向に逆に揺動し、永久磁石１６０に近づくと、揺動制御回路１９０は、決定されている現在パルス幅と等しいパルス幅を有するプルパルスを電磁コイル１７０に送らせる制御信号を生成する。図４Ｂは、第１のプルパルスが送られたときの電磁コイル１７０の位置および極性を示している。
【００３８】
図４Ｂに示されているように、揺動制御回路１９０は、電磁コイル１７０が永久磁石１６０からいくらか離れているときに、プルパルスを送ることになる。揺動制御回路１９０は、まず、電磁コイル１７０が前回の２つの速度信号間で経過した時間を決定することによって、電磁コイル１７０がいつ所望の位置に達するかを予測するように、構成されている。これらの信号間の経過時間は、シート１３０が運動した最新の半周期の期間を表している。次いで、揺動制御回路１９０は、（プルパルスが送られるときに電磁コイル１７０が永久磁石１６０から離れている距離に対応する）プログラム化された時間量を半周期の期間から減算し、プルパルスを発するトリガー時間を決定する。一実施形態では、減算される時間は、減算時間をシート速度または半周期の期間と関連付けている参照テーブルに従って、決定されるようになっている。例えば、もし決定されたトリガー時間が２．８秒である場合、揺動制御回路１９０は、前回の速度信号の後縁の後、２．８秒経ってから、プルパルスを電磁コイル１７０に発することになる。電磁コイル１７０がいつ目標位置に達するかを示すように揺動センサ１８０が構成されている他の実施形態によれば、揺動制御回路１９０は、電磁コイル１７０が目標とするプルパルス位置に達したときを揺動センサが示したときに、プルパルスを電磁コイル１７０に発するように構成されている。
【００３９】
図４Ｂに示されているように、プルパルスによって、シート１３０は、第１の方向においてその揺動経路に沿って駆動されるようになっている。電磁コイル１７０が速度検出点の傍らを通過した後、プルパルスのパルス幅（すなわち、現在パルス幅）と同じパルス幅を有するプッシュパルスが、電磁コイル１７０に送られることになる。図４Ｃに示されているように、永久磁石１６０に対する電磁石１７０の位置および極性は、図４Ａに示されているのと実質的に同様である。プッシュパルスが送られた後、後に続く１対のプルパルスおよびプッシュパルスの現在パルス幅を決定するために、前述したプロセスが繰り返されることになる。図４Ｄは、シート１３０が永久磁石１６０に向かって第２の方向に沿って逆に揺動し、次のプルパルスが発せられるときの電磁コイル１７０の位置および極性を示している。
【００４０】
揺動制御回路１９０は、変動する支持面およびシート１３０の重心の変化が揺りかご１００の制御に及ぼす影響を考慮するように、さらに構成されている。例えば、図示されている実施形態では、揺動センサ１８０は、理想の状態では支持部材１２６の中心と一致する揺動経路の中心（すなわち、目標検出点）において、シート１３０の速度を検出するように構成されている。換言すれば、理想の状態では、目標検出点および速度検出点は、同じである。しかし、もし揺りかご１００が重心の方向と実質的に直交していない支持面に配置されているなら、シート１３０の揺動経路は、速度検出点に対してずれ、これによって、速度検出点は、目標検出点（揺動経路の中心）から位置ずれすることになる。同様に、子供がシート１３０内においてその体重をずらしたとき、シート１３０の重心は、速度検出点に対する揺動経路の位置に影響を及ぼすことになる。これらの状況のいずれにおいても、揺動センサ１８０によって検出された速度は、その揺動経路の実際の中心におけるシート１３０の速度よりも低くなる。もしこの誤差が考慮されない場合、揺動制御回路１９０は、あたかもシート１３０が実際よりも遅く揺動しているかのような情報に基づいて、シート１３０を制御し、その結果、振幅を実際よりも高く設定することになるので、望ましくない。
【００４１】
シート１３０が１つの完全な運動周期を完了した後、揺動制御回路１９０は、シート１３０の揺動経路に対する揺動センサ１８０の速度検出点の位置が変化しているかどうかを点検するようになっている。揺動センサ１８０が揺動経路の中心（目標検出点）において、シート１３０の速度を検出している場合、シート１３０が第１の反射面１８２の左右の側に位置している時間量は、実質的に同じである。従って、シート１３０が第１の反射面１８２の左右の側に位置している時間量を比較することによって、揺動制御回路１９０は、揺動センサ１８０が位置ずれした点においてシートの速度を測定しているかどうかを判断することができる。例えば、もし１つの運動周期において、揺動制御回路１９０が、第１の反射面１８２の第１の側にシート１３０が位置している時間量が第１の反射面１８２の第２の側にシート１３０が位置している時間量よりも大きい、と判断したなら、揺動制御回路１９０は、揺動センサ１８０が位置ずれした点において揺りかごの速度を検出していると判断することができる。
【００４２】
他の実施形態によれば、揺動制御回路１９０は、シート１３０の運動の１つのサンプル周期中、シート１３０が速度検出点の左右の側に位置していた時間の百分率を目標百分率と比較することによって、揺動センサ１８０が位置ずれした点において揺りかごの速度を検出しているかどうかを判断するようになっている。この方法は、目標検出点が揺動経路の中心と一致していない揺りかご１００の実施形態にとって、有益である。例えば、このような実施形態では、速度検出点が目標検出点と同じ位置にあっても、シート１３０の振幅に依存する種々の時間量に対して、シート１３０は、速度検出点の左右の側に位置することになる。しかし、速度検出点が目標検出点と同じ位置にあるとき、シート１３０が速度検出点の左右の側に位置している時間の百分率は、揺動振幅に関わりなく、実質的に一定に（すなわち、目標百分率に）保たれている。従って、シート１３０が速度検出点の左右の側に位置している時間の百分率を目標百分率と比較することによって、揺動制御回路１９０は、速度検出点のどのような位置ずれも判断することができる。
【００４３】
位置ずれした速度検出点によって生じた誤差を補うために、揺動制御回路１９０は、検出した速度を検出した位置ずれに比例して調整するように、構成されている。例えば、一実施形態では、揺動制御回路１９０は、揺動時間の差を計算し、計算した時間差に基づいて（例えば、アルゴリズムまたは参照テーブルを介して）検出した速度を調整する補正因子を決定するように、構成されている。揺動センサ１８０によって検出されたオフセット速度に基づいて、シート１３０の揺動経路の中心点における速度を評価することによって、揺動制御回路１９０は、シート１３０を目標振幅で正確に駆動することが可能となる。
【００４４】
加えて、揺動制御回路１９０は、決定された位置ずれに基づいて次のプルパルスの時間を決めるように構成されている。例えば、もしシート１３０の揺動経路が第１の反射面１８２に対してずれている場合、電磁コイル１７０は、その揺動経路の中心において永久磁石１６０の傍らを通過しないことになる。従って、揺動制御回路１９０は、プルパルスを送るトリガー時間を決定された位置ずれに比例して増減するように構成されている。これによって、電磁コイル１７０が永久磁石１６０に対して適切な位置にあるときにプルパルスを送ることが確実になる。
【００４５】
種々の実施形態によれば、ユーザによって特定された揺動時間が経過するまで、またはユーザが（例えば、手によってまたはユーザ入力調整つまみを介して）揺りかごを停止するまで、ユーザによって特定された振幅でシート１３０の駆動を継続させるために、揺動制御回路１９０は、前述したプロセスを繰り返すように構成されている。加えて、揺動制御回路１９０の作動の種々の態様は、種々の実施形態によって修正されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、揺動制御回路１９０は、プルパルスのみを用いてシート１３０を駆動するように、電磁駆動システムを制御するように構成されている。他の実施形態では、揺動制御回路１９０は、プッシュパルスのみを用いてシート１３０を駆動するように、電磁駆動システムを制御するように構成されている。さらに、揺動制御回路１９０は、種々の異なる制御信号（例えば、前述した種々の振幅を表す信号）に基づいて作動するように構成されていてもよい。
【００４６】
［電磁駆動システムを有する代替的実施形態］
特許請求の範囲に記載されている種々の他の実施形態によれば、動力式子供用揺りかごは、図１〜図４に示されている実施形態に関連して述べた電磁駆動システムおよび他の特徴の変更形態を含んでいてもよい。例えば、種々の実施形態による電磁駆動システムは、少なくとも１つの磁石または磁気材料と、該磁石または磁気材料を選択的に吸引または反発することができる少なくとも１つの電磁石と、を備えている。一実施形態では、支持部材１２６内に配置された第１の磁気要素は、磁気材料（例えば、鉄）である。他の実施形態では、第１の磁気要素は、支持部材１２６内に配置された電磁コイルであり、第２の磁気要素は、ハウジング１４２内に配置された永久磁石または磁気材料である。さらに他の実施形態では、第１の磁気要素および第２の磁気要素の両方が、支持部材１２６およびハウジング１４２内にそれぞれ配置された電磁コイルである。
【００４７】
種々の実施形態によれば、いくつかの磁気要素の位置決めおよび配向が、修正されてもよい。例えば、一実施形態では、第１の磁気要素は、支持部材１２６内の芯ずれした位置（例えば、支持部材１２６の両端から等距離でない位置）に配置されている。加えて、第１の磁気要素および第２の磁気要素は、支持部材１２６およびハウジング１４２内に垂直方向に配向されていてもよいし、または水平方向に配向されていてもよい。いくつかの実施形態では、第２の磁気要素およびそのハウジングは、（図１に示されているように支持部材１２６の下縁に隣接して配置されているのと対照的に）支持部材１２６の側縁または上縁に隣接して配置されていてもよい。他の実施形態では、ハウジング１４２、支持部材１２６、および磁気要素は、旋回点１４１の近くに配置されて、駆動ハウジング内に隠されていてもよい。
【００４８】
他の実施形態では、第１の磁気要素は、多数の磁石または磁気材料部材から構成されていてもよい。例えば、図５に示されている実施形態では、第１の磁気要素は、支持部材１２６内において互いに離間した２つの永久磁石５６０の列から構成されている。図１〜図３に示されている実施形態におけるように、電磁コイル１７０は、揺動アーム１４０に操作可能に連結されている。永久磁石５６０は、（永久磁石５６０間に配置された）スペーサ５２７および（支持部材１２６の両端に配置された）圧縮バネ５２８によって、支持部材５２６内に固定されている。図示されている実施形態では、永久磁石５６０および電磁コイル１７０は、支持部材１２６と直交して配向されている。
【００４９】
図示されている実施形態は、電磁コイル１７０が永久磁石５６０の各々の傍らを通過するときにプッシュパルスを電磁コイル１７０に送らせる制御信号を間欠的に生成するように構成された揺動制御回路１９０（図示せず）を備えている。一実施形態では、揺動制御回路１９０は、光学センサ（例えば、前述したコンピュータマウスセンサ）を用いて、永久磁石５６０に対する電磁コイル１７０の位置を検出し、適切な点において電磁コイル１７０にプッシュパルスを発するようになっている。他の実施形態では、別々のセンサが、支持部材１２６に沿って配置され、永久磁石５６０の各々の位置を揺動制御回路１９０に示すように構成されており、揺動制御回路１９０は、これによって、プッシュパルスを発するように構成されている。さらに他の実施形態では、揺動制御回路１９０は、永久磁石５６０の位置に対応するタイミングアルゴリズムに基づき、プッシュパルスを電磁コイル１７０に送るように構成されていてもよい。電磁コイル１７０をシートの揺動経路の広い範囲にわたって永久磁石５６０から反発させることによって、駆動効率およびシートの運動の制御を改良することが可能である。多数の永久磁石を利用する種々の他の実施形態では、揺動制御回路１９０は、シート１３０を駆動させるプッシュパルスおよび／またはプルパルスを生成するように、構成されていてもよい。
【００５０】
また、当業者によって理解されるように、前述した電磁駆動システムの一般的な原理は、種々の他の揺りかごの実施形態内に組み入れられていてもよい。例えば、前述した揺りかごの構成要素は、電磁駆動システムがシート１３０を横方向と対照的に前後に駆動することを可能とするように、修正されてもよい。加えて、揺動シートの振幅が前述したように制御されるように電磁駆動システムの種々の実施形態を適合させるように、揺動制御回路の実施形態を修正することも考えられる。
【００５１】
［ソレノイド駆動システムを有する揺りかご］
図６に示されているように、一実施形態による動力式子供用揺りかご６００は、揺動フレーム６２０、シート６３０、揺動アーム６４０、ソレノイド駆動システム、揺動センサ６８０、および揺動制御回路６９０を備えている。本明細書に用いられる「ソレノイド（solenoid）という用語は、移動可能なコア（例えば、永久磁石）の周囲に巻き付けられるように構成された電磁コイルからなる電磁石の一種を指している。揺動フレーム６２０は、シート６３０の両側に配置された２つのＡフレーム部６２２を備えている。Ａフレーム部６２２は、各々、２つの脚から形成されている。これらの脚は、その上端が互いに接続されており、下端が支持面（例えば、床）の上に載せられるように構成されている。各Ａフレーム部６２２は、支持部材６２６も備えている。支持部材６２６は、１つのＡフレーム脚の中央部から隣接するＡフレーム脚の中央部に円弧状に延在している。支持部材６２６の円弧形状は、シート６３０の揺動経路と実質的に平行になっている。加えて、揺動フレーム６２０は、ユーザ入力調整つまみ（図示せず）を備えている。ユーザ入力調整つまみは、ユーザがシート６３０の運動の種々の態様を制御することを可能とするものである。一実施形態では、ユーザ入力調整つまみは、図１に示されている揺りかご１００に関連して前述したものと実質的に同様である。
【００５２】
シート６３０は、子供または乳児を支えるように構成されており、シート６３０の両側に配置された揺動アーム６４０によって、Ａフレーム部６２２に旋回可能に接続されている。各揺動アーム６４０の上端は、各対のＡフレーム脚の頂部近くに位置する旋回点６４１において、各Ａフレーム部６２２に接続されている。旋回点６４１から、揺動アーム６４０が、支持部材６２６に向かって下方に延在している。揺動アーム６４０は、シート６３０に操作可能に接続されており、これによって、シート６３０を支持面の上方に吊り下げている。旋回点６４１によって、揺動アーム６４０およびシート６３０は、旋回点６４１を中心として、（図６に運動矢印によって示されている）円弧状の揺動経路に沿って前後に揺動することが可能である。
【００５３】
揺りかご６００は、ソレノイド駆動システムをさらに備えている。ソレノイド駆動システムは、シート６３０をその揺動経路に沿って駆動する磁力を生成するように構成された第１の磁気要素および第２の磁気要素を備えている。図示されている実施形態では、第１の磁気要素は、支持部材６２６内に位置する（図７Ａ〜図７Ｄに示されている）永久磁石６６０である。第２の磁気要素は、揺動アーム６４０の下端に操作可能に接続された電磁コイル６７０から構成されている。種々の実施形態によれば、ソレノイド駆動システムの第１の磁気要素および第２の磁気要素は、シート６３０の両側に配置されていてもよいし、またはシート６３０の片側にのみ配置されていてもよい。ここでは、ソレノイド駆動システムを説明する目的から、磁気要素は、シート６３０の片側に配置されているものとして説明することになる。
【００５４】
図７Ａ〜図７Ｄの例示的な実施形態に示されているように、永久磁石６６０は、支持部材６２６の両端から等距離となるように、支持部材６２６の中央部内に配置されている。種々の実施形態によれば、永久磁石６６０は、電磁コイル６７０の幅と等しいかまたはそれよりも大きい（支持部材６２６の長さに沿って測定された）幅を有している。一実施形態によれば、永久磁石６６０は、その磁極の１つが揺りかご６００の前部に向かって前方を向くと共に、他の磁極が揺りかご６００の後部に向かって後方を向くように、支持部材６２６内に水平方向に配向されている。一実施形態による永久磁石６６０および電磁コイル６７０の両方のそれぞれの磁極は、図７Ａ〜図７Ｄにおいて、「Ｎ（南極）」および「Ｓ（南極）」によって示されている。図２Ｂに示されている永久磁石１６０に関連して前述したように、永久磁石６６０は、１つまたは複数の適切な磁石から構成されていてもよく、支持部材６２６内にどのような適切な形態で固定されていてもよい。例えば、一実施形態では、永久磁石６６０は、支持部材６２６の湾曲と実質的に平行の円弧形状で配置されているいくつかの互いに接続された小さい永久磁石から構成されている。さらに、（制限されないが、揺りかご１００，６００を含む）本発明の種々の実施形態によれば、第１の磁気要素および第２の磁気要素の一方または両方は、実質的に円弧形状を有していてもよい。
【００５５】
図６および図７Ａ〜図７Ｄに示されているように、電磁コイル６７０は、金属コアを含んでおらず、支持部材６２６の周囲に嵌合するように、配置されている。その結果、支持部材６２６の一部は、電磁コイル６７０の空洞内に位置しており、揺動アーム６４０が旋回点６４１を中心として回動するとき、電磁コイル６７０と実質的に同心である。加えて、電磁コイル６７０が支持部材６２６の中心を超えて揺動するとき、永久磁石６６０が電磁コイル６７０の空洞内を通過することになる。
【００５６】
電磁コイル６７０は、電源６５０から電流が供給されると、永久磁石６６０と一緒に磁力を生成するように構成されている。電源１５０に関連して前述したように、電源６５０は、どのような適切な電流源（例えば、バッテリ、差込み式ＡＣ／ＤＣ電源）から構成されていてもよい。前述した電磁駆動システムと同様、シート６３０をその揺動経路に沿って駆動するのに、電源６５０によって電磁コイル６７０に送られる電流のパルスが用いられるとよい。しかし、ソレノイド駆動システムは、シート６３０が電磁コイル６７０の空洞内に存在する集中磁場に対する永久磁石６６０の反作用によって駆動することを可能とするものである。その結果、パルスによって生じる磁力は、極めて強力である。加えて、磁気要素によって生じた磁場を揺動アーム６４０の端に加えることによって、このシステムは、シート６３０を駆動するのに必要な力を低減させることになる。ソレノイド駆動システムのこれらの特性は、シート６３０をその揺動経路に沿って駆動させるのに小さい電力しか必要とせず、システムの全体の効率を増大させることになる。
【００５７】
以下にさらに詳細に説明するように、シート６３０の揺動の振幅は、揺動制御回路６９０によって制御可能である。揺動制御回路６９０は、揺動センサ６８０からの入力に基づき、電磁コイル６７０に供給された電流のタイミング、方向、および幅を制御するように構成されている。図６の例示的な実施形態では、揺動センサ６８０は、旋回点６４１の近くに配置された光学センサ（例えば、コンピュータマウスセンサ）である。揺動センサ６８０は、シート６３０が支持部材６２６の中心（すなわち、速度検出点）の傍らを通過するときのシート６３０の速度を表す速度信号、およびシート６３０が移動している方向を示す方向信号を生成するように、構成されている。他の実施形態では、図６の揺動センサ６８０は、永久磁石６８０に対する電磁コイル６７０の絶対位置を示す信号を生成するように、さらに構成されている。
【００５８】
種々の他の実施形態によれば、揺動センサ６８０は、シート６３０の振幅を表す信号を生成し、かつシート６３０が移動する方向を決定することができるセンサ（例えば、ホール効果センサ、レーザセンサ、光遮断器、加速度計）であればよい。前述したように、シート６３０の速度に対応する信号またはシート６３０が方向を転換するときを示す信号は、シート６３０の振幅を表すことになる。以下にさらに詳細に述べるように、揺りかご６００のいくつかの実施形態は、シート６３０の位置を決定することができる揺動センサ（例えば、前述した揺動センサ１８０の種々の実施形態）を含んでいる。
【００５９】
［ソレノイド駆動システムによる揺動振幅制御］
種々の実施形態によれば、揺動制御回路６９０は、ユーザ入力調整つまみおよび揺動センサ６８０から信号を受信してシート６３０の振幅を制御する制御信号を生成するように構成された集積回路から構成されている。図６の例示的な実施形態では、揺動制御回路６９０は、揺動フレーム６２０内において、旋回点６４１の近くに配置されている。揺動センサ６８０およびユーザ入力調整つまみからの入力に基づき、揺動制御回路６９０は、シート６３０をユーザによって望まれる振幅で揺動させる制御信号を生成するように、構成されている。
【００６０】
揺りかごを制御するとき、揺動制御回路６９０は、最初、１つまたは複数のユーザ入力調整つまみから１つまたは複数の制御信号を受信する。揺動制御回路１９０に関連して前述したように、揺動制御回路６９０は、最初、ユーザ入力調整つまみから受信した制御信号に基づき、目標振幅、もし指定されるなら、揺動時間を決定する。次に、揺動制御回路６９０は、目標振幅に対応する目標速度を決定する。一実施形態として、これは、揺動制御回路１９０に関連して前述した手順を用いて、行われるとよい。
【００６１】
目標速度を決定した後、揺動制御回路６９０は、揺動センサ６８０からの第１の速度信号を受信するのを待つことになる。揺りかご１００と同様、ユーザは、最初、シート６３０をその静止点から離れる方に移動させ、次いで、手を離し、これによって、電磁コイル６７０は、揺動センサ６８０の検出点を超えて揺動することになる。電磁コイル６７０が第１の方向において速度検出点を超えて揺動すると、揺動制御回路６９０は、揺動センサ６８０から初期速度信号および初期方向信号を受信することになる。
【００６２】
初期速度信号に基づいて、揺動制御回路６９０は、次に、シート６３０の初期速度を決定する。一実施形態として、これは、揺動制御回路１９０に関連して前述した手法の１つを用いて、行われるとよい。次に、揺動制御回路６９０は、シート６３０の初期速度を目標速度と比較し、電磁コイル６７０に送られる第１の電流パルスの幅（すなわち、「現在パルス幅」）を決定する。一実施形態では、現在パルス幅は、揺動制御回路１９０に関連して前述したのと同じ開始パルス（１６ミリ秒）および増分パルスの増減に基づいて、決定される。
【００６３】
速度検出点の傍らを通過した後、シート６３０は、第１の方向において上方に揺動し、そのピーク振幅に到達し、次いで、永久磁石６６０に向かって第２の方向に沿って下方に揺動し始める。電磁コイル６７０が第２の方向において永久磁石６６０に近づくと、揺動制御回路６９０は、揺動センサ６８０から次の速度信号を受信するのを待つことになる。揺動制御回路６９０は、速度信号の後縁を検出したときに、現在パルス幅と等しいパルス幅を有するプッシュパルスを電磁コイル６７０に送らせる制御信号を生成する。図７Ａは、第１のプッシュパルスが送られたときの電磁コイル６７０および永久磁石６６０のそれぞれの位置および極性を示している。図７Ａから分かるように、プッシュパルスは、電磁コイル６７０の先端の磁極がまさに永久磁石６６０の端を超えて移動したときに、生じている。種々の他の実施形態によれば、ソレノイド駆動システムに生成されるプッシュパルスは、揺動制御回路１９０に関連して前述した始動遅れを含んでいてもよい。加えて、種々の実施形態によれば、揺動制御回路６９０は、揺動制御回路１９０に関連してここに記載したような種々の異なる方法を用いて、プッシュパルスを発するように構成されていてもよい。
【００６４】
速度信号を受信し、プッシュパルスを発した後、揺動制御回路６９０は、シート６３０の現在速度を目標速度と比較することによって、新しい現在パルス幅を決定する。また、揺動制御回路６９０は、適切なトリガー時間を決定することによって、プルパルスを発する準備をする。一実施形態では、これらの機能のいずれもが、揺動制御回路１９０に関連して前述した手法に従って、行われている。
【００６５】
第１のプッシュパルスによって第２の方向に推進された後、シート６３０は、上方に揺動し、そのピーク振幅に達し、次いで、永久磁石６６０に向かって第２の方向に沿って逆に揺動する。上記の準備段階ですでに決められているトリガー時間が経過すると、揺動制御回路６９０は、決められている次のパルス幅と等しいパルス幅を有するプルパルスを電磁コイル６７０に送らせる制御信号を生成する。図７Ｂは、第１のプルパルスが送られたときの電磁コイル６７０の位置および極性を示している。図７Ｂに示されているように、トリガー時間によって、電磁コイル６７０が永久磁石６６０からわずかに離れているときに、揺動制御回路６９０がプルパルスを発することになる。加えて、電磁コイル６７０の極性は、電磁コイル１７０を永久磁石６６０に吸引するために、逆転されている。しかし、揺動制御回路１９０に関連して前述したように、揺動制御回路６９０によって決められた最大パルス幅がプルパルスの幅を制限しているので、電磁コイル６７０が永久磁石６６０と真っ直ぐに並ぶ前に、プルパルスは、確実に終了することになる。加えて、種々の実施形態によれば、揺動制御回路６９０は、揺動制御回路１９０に関連して前述したような多数の異なる方法を用いて、プルパルスを発するように構成されている。
【００６６】
図７Ｂに示されているように、プルパルスによって、シート６３０は、第１の方向においてその揺動経路に沿って駆動されることになる。電磁コイル６７０が速度検出点の傍らを通過した後、揺動制御回路６９０は、プルパルスの幅（すなわち、現在パルス幅）と等しいパルスを有するプッシュパルスを電磁コイル６７０に送らせる制御信号を生成する。図７Ｃに示されているように、永久磁石６６０に対する電磁コイル６７０の位置および極性は、図７Ａにおける位置および極性と実質的に同様である。
【００６７】
図７Ｃのプッシュパルスが送られた後、次の１対のプルパルスおよびプッシュパルスのための新しい現在パルス幅を決定するために、前述したプロセスが繰り返されることになる。例えば、図７Ｄは、シート６３０が永久磁石６６０に向かって第２の方向に沿って逆に揺動しているときの電磁コイル６７０の位置および極性を示している。加えて、揺動制御回路１９０に関連して前述した手法を用いて、揺動制御回路６９０は、揺動センサ６８０によって示された速度を調整し、（例えば、平らでない支持面またはシート６３０の重心の変化の結果としての）検出された位置ずれ速度検出点を補うように構成されている。また、揺動制御回路６９０は、オフセット速度検出点を補うために、プルパルスのトリガー時間を調整するように構成されていてもよい。
【００６８】
種々の実施形態によれば、揺動制御回路６９０は、ユーザによって特定された揺動時間が経過するまで、またはユーザが（例えば、手によってまたはユーザ入力調整つまみを介して）揺りかごを停止させるまで、シート６３０をユーザによって特定された振幅で継続的に駆動するために、前述したプロセスを繰り返すように構成されている。加えて、揺動制御回路６９０の操作の種々の態様は、種々の実施形態に従って、修正されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、揺動制御回路６９０は、プッシュパルスのみを用いてシート１３０を駆動するように、ソレノイド駆動システムを制御すべく構成されている。さらに、揺動制御回路６９０は、種々の異なる制御信号（例えば、前述した種々の振幅を示す信号）に基づいて作動するように、構成されていてもよい。
【００６９】
［ソレノイド駆動システムを有する揺りかごの代替的実施形態］
特許請求の範囲に記載されている発明の種々の他の実施形態によれば、動力式子供用揺りかごは、図６〜図７Ｄに示されている実施形態に関連して前述したソレノイド駆動システムおよび他の特徴の変形形態を含んでいてもよい。例えば、いくつかの実施形態によれば、揺動フレーム６２０の構成は、変更されてもよい。一実施形態では、支持部材６２６および磁気要素は、旋回点６４１の近くに配置されて、駆動ハウジング内に隠されていてもよい。
【００７０】
図８Ａおよび図８Ｂに示されている他の実施形態では、ソレノイド駆動システムは、前述した揺動フレーム１２０に類似している揺動フレーム８２０上に組み入れられている。揺動フレーム１２０と同様、揺動フレーム８２０は、揺動アーム８４０が旋回点８４１を中心として横方向に揺動することを可能とするように構成されている。図示されている実施形態では、電磁コイル８７０および永久磁石（図示せず）を備えているソレノイド駆動システムは、シート（図示せず）を揺動経路に沿って横方向に駆動するように構成されている。前述したソレノイド駆動システムと同様、電磁コイル８７０は、支持部材８２６の周囲に配置されており、揺動アーム８４０に操作可能に接続された駆動アーム８９９を介して、シートを駆動するように構成されている。
【００７１】
種々の他の実施形態によれば、揺りかご６００の第１の磁気要素は、多数の永久磁石から構成されていてもよい。例えば、図９に示されている実施形態では、第１の磁気要素は、支持部材６２６内において互いに離間した２つの永久磁石９６０の列から構成されている。永久磁石９６０は、永久磁石９６０間に配置されたスペーサ９２７および支持部材９２６の両端に配置された圧縮バネ９２８によって、支持部材６２６内に固定されている。一実施形態によれば、「Ｎ（北極）」の印および「Ｓ（南極）」の印によって示されている永久磁石９６０の極性は、磁石列が互いに反発するように、互いに向き合っている。
【００７２】
図示されている実施形態では、揺動制御回路６９０（図示せず）は、支持部材６２６に沿って永久磁石９６０の列間を移動する電磁コイル６７０にパルスを発すことによって、シート６３０（図示せず）を駆動するように構成されている。揺動センサ６８０（図示せず）から受信した信号に基づき、揺動制御回路６９０は、電磁コイル６７０の方向を決定し、その振幅がピークに達したときに、その極性を逆転させ、揺動方向を変化させるものである。図７Ａ〜図７Ｄに示されている前述の実施形態では、電磁コイル６７０は、永久磁石６６０に対するその位置と一致する特定時間に、パルス作動されている。しかし、図９の例示的な実施形態では、電磁コイル６７０は、電磁コイル６７０の運動の全範囲にわたって、パルスを受け、電磁コイル６７０と永久磁石９６０との間に生じた磁力によって駆動されることになる。例えば、一実施形態では、揺動センサ６８０は、電磁コイル６７０の絶対位置を検出するように構成されたセンサ（例えば、光学マウスセンサ）であり、電磁コイル６７０およびシート６３０の運動を揺動制御回路１９０のプロセッサにマッピングするようになっている。次いで、揺動制御回路６９０は、揺動センサ６８０によって示される電磁コイル６７０の位置に基づき、電磁コイル６７０の運動の範囲内の適切な点において電磁コイル６７０をパルス作動させるように構成されている。
【００７３】
電磁コイル６７０をシート６３０の運動の方向に駆動するように構成された電磁コイル６７０の極性を維持することによって、揺動制御回路６９０は、必要に応じて、シート６３０の運動の振幅を維持するように、電磁コイル６７０をパルス作動させることができる。従って、揺動制御回路６９０は、（例えば、シート６３０の速度を目標速度と比較することによって、またはシート６３０の絶対位置を検出することによって）、揺りかご６００に関連して前述したように、シート６３０の振幅を監視し、必要に応じて、目標振幅を維持するために、電磁コイル６７０にパルスを発する制御信号を生成するように、構成されている。いくつかの実施形態では、揺動制御回路６９０は、ユーザによって起動されることなく、シート６３０を自己始動または揺動開始を行うように構成されている。これは、交流のパルスを電磁コイル５７０に送り、これによって、電気コイル６７０（従って、シート６３０）を永久磁石９６０の列間において前後に引っ張ることによって、達成されることになる。
【００７４】
当業者によって理解されるように、本明細書に記載されたソレノイド駆動システムを組み入れる動力式子供用揺りかごの種々の他の実施形態を用いて、ユーザによって決められた実質的に一定の振幅で揺動シートを駆動することが可能である。
【００７５】
前述の説明および関連する図面における示唆の利得を有する本発明が属する技術分野における当業者には、本発明の多くの修正形態および他の実施形態が思い浮かぶだろう。従って、本発明がここに開示されている特定の実施形態に制限されないこと、および修正形態および他の実施形態が添付の請求項に含まれることが意図されていることを理解されたい。具体的な用語が本明細書に用いられているが、これらの用語は、総称的でかつ叙述的な意味でのみ用いられ、制限することを目的とするものではない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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