(57)【要約】【課題】  バイブレータを備える携帯装置において、装置の揺動の正確な検出と小型軽量化とを両立すること。【解決手段】  直動式モータを使用したバイブレータを用いることにより、携帯装置に振動が加わったときにバイブレータが出力する電流に基づいて振動数をカウントし、振動数をアプリケーションに利用する。【選択図】  図１
2007166450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所持者に告知するための振動を発生するバイブレータを備える携帯装置において、
交流電流の入力に応じて直線往復運動することにより前記振動を発生する振動子を有する直動方式のバイブレータであり、かつ、外力による前記振動子の上下動に応じて発電するバイブレータ、
前記バイブレータの出力を入力信号として、所定の処理を実行する処理部、
交流電源装置、及び、
前記バイブレータの接続先を、前記交流電源装置と前記処理部とのいずれか一方に切り替えるスイッチ
を備えることを特徴とする携帯装置。
【請求項２】
請求項１に記載の携帯装置において、前記処理部は前記入力信号に基づいて前記振動子の上下動の回数を計数し、計数結果に基づいて処理を行うことを特徴とする携帯装置。
【請求項３】
請求項２に記載の携帯装置において、前記処理部は、所持者が歩行した歩数を前記計数結果に基づいて求める処理を実行することを特徴とする携帯装置。
【請求項４】
請求項１に記載の携帯装置において、前記処理部は、
バイブレータの出力からパルス信号を生成する微分回路と、
前記微分回路が出力するパルスを計数して振動数を出力するカウント処理部と、
前記振動数を入力とするアプリケーションプログラムを実行するアプリケーション処理部と
を備えることを特徴とする携帯装置。
【請求項５】
請求項１に記載の携帯装置である移動通信端末装置。
【請求項６】
所持者に告知するための振動を発生するバイブレータを備える携帯装置にて所持者が入力する方法において、
前記バイブレータは、交流電流の入力に応じて直線往復運動することにより前記振動を発生する振動子を有する直動方式のバイブレータであり、かつ、外力による前記振動子の上下動に応じて発電するバイブレータであって、
前記バイブレータの接続先を、交流電源装置から、所定の処理を実行する処理部へとスイッチにて切り替える段階と、
前記バイブレータが前記振動子の上下動に応じて発電して入力信号を生成する段階と、
前記スイッチを介して前記入力信号が前記処理部に入力される段階と、
前記入力信号に応じて前記処理部が所定の処理を実行する段階と
を含むことを特徴とする携帯装置での入力方法。
【請求項７】
請求項６に記載の携帯装置での入力方法において、前記処理部は前記入力信号に基づいて前記振動子の上下動の回数を計数し、計数結果に基づいて処理を行うことを特徴とする携帯装置での入力方法。
【請求項８】
請求項７に記載の携帯装置での入力方法において、前記処理部は、所持者が歩行した歩数を前記計数結果に基づいて求める処理を実行することを特徴とする携帯装置での入力方法。
【請求項９】
請求項６に記載の携帯装置での入力方法において、前記所定の処理は、
バイブレータの出力からパルス信号を生成する段階と、
前記パルス信号を計数して振動数を出力する段階と、
前記振動数を入力とするアプリケーションプログラムを実行する段階と
を含むことを特徴とする携帯装置での入力方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の携帯装置での入力方法において、前記携帯装置は移動通信端末装置であることを特徴とする携帯装置での入力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、ＰＤＡ（Personal Data Assistance，Personal Digital Assistants：個人向け携帯型情報通信機器）等の携帯装置に関し、特に、振動により所持者に対して告知するためのバイブレータを備える携帯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、携帯装置に搭載されるバイブレータは、回転式のモータに偏心したおもりを搭載し、偏心したおもりの回転によって振動を発生する。図４を参照して説明すると、バイブレータ１００では、回転式のモータ１０１の回転軸１０２に対し、回転モーメントが大きくなるように偏心したおもり１０３を固定し、モータ１０１の回転によって振動を発生させている。
【０００３】
ここで、バイブレータ１００は入力電力を機械振動に変換するものであるが、その逆変換も行うことができる。即ち、モータ１０１を発電機として転用し、その発電電力を携帯装置に対する入力信号として扱うことが考えられる。この種の技術が例えば特許文献1に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１１２３９号公報（第００１９段落、図２）
【０００５】
こうした従来技術によれば、携帯装置が揺れると、揺れに応じておもり１０３が揺動し、それにつれてモータ１０１の回転軸が部分的な回転をして電力を発生する。携帯装置はモータ１０１が出力する電流を入力信号として所定の処理を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、バイブレータ１００では、携帯装置を揺らす前の段階でのおもり１０３の初期位置が不定なため、同じ大きさの揺れが起きても同じ角度の回転運動が回転軸に生じるとは限らない。また、ほとんどの場合、おもり１０３は揺動するだけで回転しないので、モータ１０１の回転軸も完全に一回転することはまれである。このため、モータ１０１は微弱な電流しか発生させることができない。これらの理由により、バイブレータ１００では携帯装置の揺れを検出することは出来るものの、その大きさや回数を正確に測定するのが困難であった。その結果、携帯装置の揺れや振動の正確な大きさや回数の入力を要求する処理、例えば万歩計（登録商標）のような処理に対し、バイブレータ１００の出力を用いることができなかった。
【０００７】
この問題は、上下動を検出するセンサを携帯装置に別途設けることによって解決できるものの、この場合は部品点数が増加することとなり、装置全体の大型化、重量化を招いてしまい、小型軽量化の要請が強い携帯装置には望ましくない。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、バイブレータを備える携帯装置において、装置の揺動の正確な検出と、装置の小型軽量化とを両立することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するため、本発明では、携帯装置及び携帯装置での入力方法として、直動式モータを使用したバイブレータを用いることにより、携帯装置に振動が加わったときにバイブレータが出力する電流に基づいて振動数をカウントし、振動数をアプリケーションに利用するものを提案する。
【００１０】
即ち、本発明によれば、所持者に告知するための振動を発生するバイブレータを備える携帯装置において、交流電流の入力に応じて直線往復運動することにより振動を発生する振動子を有する直動方式のバイブレータであり、かつ、外力による振動子の上下動に応じて発電するバイブレータ、バイブレータの出力を入力信号として、所定の処理を実行する処理部、交流電源装置、及び、バイブレータの接続先を、交流電源装置と処理部とのいずれか一方に切り替えるスイッチを備えることを特徴とする携帯装置を提案する。
【００１１】
揺れ回数の測定精度が高いので、処理部は入力信号に基づいて振動子の上下動の回数を計数し、計数結果に基づいて処理を行うこととしてもよい。例えば、処理部にてコンピュータゲームを実行し、その入力装置としてバイブレータを用いることが考えられる。また、例えば、処理部は、所持者が歩行した歩数を計数結果に基づいて求める処理を実行することとしてもよい。この場合、携帯装置は万歩計（登録商標）としての機能を有することになる。
【００１２】
処理部の具体的構成例としては、バイブレータの出力からパルス信号を生成する微分回路と、パルスを計数して振動数を出力するカウント処理部と、振動数を入力とするアプリケーションプログラムを実行するアプリケーション処理部とから構成することが考えられる。
【００１３】
本発明の携帯装置の代表的な実施例としては、携帯電話機やＰＨＳ等の移動通信端末装置が考えられる。この他、ＰＤＡ等の携帯可能な情報処理装置にも好適である。
【００１４】
また、本発明は、所持者に告知するための振動を発生するバイブレータを備える携帯装置にて所持者が入力する方法において、バイブレータは、交流電流の入力に応じて直線往復運動することにより振動を発生する振動子を有する直動方式のバイブレータであり、かつ、外力による振動子の上下動に応じて発電するバイブレータであって、バイブレータの接続先を、交流電源装置から、所定の処理を実行する処理部へとスイッチにて切り替える段階と、バイブレータが振動子の上下動に応じて発電して入力信号を生成する段階と、スイッチを介して入力信号が処理部に入力される段階と、入力信号に応じて処理部が所定の処理を実行する段階とを含むことを特徴とする携帯装置での入力方法を提案する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、携帯装置の揺れを検出する際には、スイッチ切り替えによりバイブレータの振動子の上下動を電流として検出する。振動子の可動範囲を適切に選択すれば、携帯装置のわずかな揺れであっても振動子が可動範囲全体を上下動するようにすることができる。このため、携帯装置が１回揺れただけでも振動子の可動範囲全体の往復運動相当の電力を発生することができる。また、携帯装置が揺れる前の振動子の初期位置は、常に可動範囲の下端になるので、同じ大きさ・回数の揺れに対して同じ出力を得ることが出来る。また、この効果を専用の振動センサを追加することなく得ることが出来る。このため、高精度の揺れ検出と部品点数増の抑制とを両立することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態である携帯装置１０について図１を参照して説明する。
【００１７】
バイブレータ１は直動式の電動モータである。交流電圧を印加することにより、振動子は直線往復運動する。また、交流電圧を印加していない状態では、携帯装置１０の揺れや振動に応じて交流信号８を出力する。ＣＰＵ（中央制御装置）２は各部の動作を監視・制御する処理装置である。切り替えスイッチ３は、電気的に切り替え可能なスイッチであり、ＣＰＵ２の指令に応じてバイブレータ１の接続先を切り替える。接続先は交流電源装置４または微分回路５のいずれか一方である。交流電源装置４は3001切り替えスイッチ３を介してバイブレータ１に交流電源を供給する。微分回路５は、切り替えスイッチ３を介して入力された交流信号８に応じてパルス状の信号を生成する。カウンタ６は、微分回路５が生成したパルス信号の正負を加算処理して計数する。アプリケーション処理部７は、カウンタ６による計数結果を入力として、所定の処理を実行する処理装置である。
【００１８】
次に携帯装置１０の動作を説明する。携帯装置１０の動作には、一般の携帯装置と同様に振動を発生する手段としてバイブレータ１を用いる場合の通常動作と、携帯装置１０の揺れを計測する場合の振動測定動作とがある。通常動作と振動測定動作の切り替えは、携帯装置１０の不図示の入力装置により所持者が所定の操作を行った場合、或いは、ＣＰＵ２にて実行されている制御プログラムにて所定の条件を満たしたときに行われる。
【００１９】
通常動作ではバイブレータ１は電動機として機能する。所持者に対して告知を行う所定条件（例えばバッテリ切れが近い等）を満たしたとき、ＣＰＵ２は、バイブレータ１の接続先を交流電源装置４に切り替えるように切り替えスイッチ３に対して指示すると共に、交流電源装置４を活性化させてバイブレータ１に交流電圧を供給させる。これにより、バイブレータ１に交流電圧が供給される。交流電圧の正負の反転に応じて、バイブレータ１の振動子は往復運動を行う。その結果、振動が発生し、所持者に対して告知を行うことができる。
【００２０】
一方、振動測定動作ではバイブレータ１は発電機として機能する。不図示の入力装置にて所持者が所定の操作を行うと、ＣＰＵ２は、交流電源装置４に対して非活性化するように指示すると共に、切り替えスイッチ３に対し、バイブレータ１の接続先を微分回路５に切り替えるように指示する。この状態で、所持者の歩行や手の上下動によって携帯装置１０が揺れると、揺れにつれてバイブレータ１の振動子が上下動し、バイブレータ１は交流信号８を発生する。交流信号８は切り替えスイッチ３を介して微分回路５に入力される。微分回路５は交流信号８をパルス信号に変換する微分処理を行う。これにより、交流信号８のプラスからマイナス、マイナスからプラスへの変化点が検出しやすくなる。出力されたパルス信号はカウント処理部６に入力され、ここで振動回数が計数される。計数の結果はアプリケーション処理部７に渡される。アプリケーション処理部７は、携帯装置１０の振動回数を入力として所定の処理を実行するアプリケーションプログラムを実行する。
【００２１】
アプリケーション処理部７で実行されるアプリケーションプログラムの例としては、所持者の歩数を計数する所謂万歩計（登録商標）、不図示の記録装置に予め格納した音楽データを再生し、音楽データ中の所定の箇所を再生したときにタイミングよく携帯装置１０を揺らしたか否かを判定するビデオゲーム等がある。携帯装置１０が通信端末機能を有するものであれば、通信機能を利用した対戦型ビデオゲームとしてもよい。
【実施例１】
【００２２】
携帯装置１０が携帯電話機である実施例について図２を参照して説明する。図示していないものもあるが、携帯電話機２０は図１に示した各部に相当する機能ブロックを備えている。
【００２３】
携帯装置１０に相当する携帯電話機２０には、バイブレータ１に相当するバイブレータ２１が筐体２２に固定されている。通常動作ではバイブレータ２１の振動により携帯電話機２０は図中の矢印の方向に振動する。一方、振動測定動作では、携帯電話機２０を図中の振動方向に振動させることにより、バイブレータ２１の振動子が上下動して電流を発生し、出力電流に応じて振動回数が検知され、振動回数に応じて不図示のアプリケーション処理部７が所定のアプリケーションプログラムを実行する。ここで、バイブレータ２１は携帯電話機２０の長手方向（表示装置２５とキーボード２４を結ぶ方向）に設置した例を示しているが、設置方向はいずれの方向でも構わない。
【実施例２】
【００２４】
本実施例ではバイブレータ１の構造例について図３を参照して説明する。
【００２５】
バイブレータ３０はバイブレータ１に相当し、円柱形状を有する直動式の電動モータである。
【００２６】
円筒状のコイルボビン３３の外周にはコイル３４が巻かれており、コイルボビン３３は円柱状のインナーヨーク３５に摺動可能に設置され、外装を兼ねる円筒状のアウターヨーク３１の中立位置に保持されるようにバネ３６ａ、３６ｂで支えられている。
【００２７】
また、アウターヨーク３１の内側にはマグネット３２が設置され、インナーヨーク３５の方向すなわちアウターヨーク３１の中心軸方向に磁界を形成している。
【００２８】
ここで、アウターヨーク３１、インナーヨーク３５の材料は鉄などの磁性金属を用い、コイルボビンはプラスチックなどの非磁性材料を用いる。また、図示していないが、コイル３４の両端はバイブレータ３０の外部端子に接続されている。
【００２９】
バイブレータ３０の外部端子に直流電圧を供給すると、マグネット３２により形成される磁界と、コイル３４を流れる電流により、コイルボビン３３はバネ３６ａを縮める方向、あるいはバネ３６ｂを縮める方向に電磁力を受け移動する。ここで、例えば磁界がアウターヨーク３１から中心軸に向かう方向、電流方向がコイル３４の図面上側で見たとき、紙面に垂直で下から上であった場合、コイルボビン３３はバネ３６ｂを縮める方向の電磁力を受け移動する。また、負の直流電圧を供給すると、電流方向が逆転するため、上記と逆方向に電磁力を受ける。したがって、このバイブレータ３０に交流電源を接続する通常動作においては、図中の可動方向にコイルボビン３３が往復運動し、振動を発生する。
【００３０】
一方、バイブレータ３０に電源を供給せず、図中の可動方向に振動を加えると、コイル３４が巻かれたコイルボビン３３が往復運動するため、マグネット３２による磁界中をコイル３４が移動するため、電磁誘導によりコイル３４には電流が流れる。ここで、コイルボビン３３の往復運動が１回生じると、移動方向により電流の向きが途中で反転する。すなわち、電流のプラス方向、あるいはマイナス方向の変化回数をカウントすることで、バイブレータ３０に加わった振動回数が分かる。
【００３１】
以上、本発明を実施の形態及び実施例に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、当業者の通常の知識の範囲内でその変更や改良が可能であることは勿論である。
【００３２】
例えば、アプリケーション処理部７はＣＰＵ２と独立した処理装置として説明したが、これに限らず、ＣＰＵ２がアプリケーション処理部７を兼ねることとしてもよい。
【００３３】
また、バイブレータ３０において、振動量を大きくするため、コイルボビン３３におもりを付加しても良い。
【００３４】
また、本発明のバイブレータは本実施例のバイブレータ３０の構成に限定されるものではなく、直動方式かつ交流電圧により駆動されるモータであれば構成は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施の形態である携帯装置１０の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明を携帯電話機２０として実施したときのバイブレータの実装位置について説明するための部分断面図である。
【図３】本発明に好適なバイブレータの一例を説明するための断面図である。
【図４】従来の携帯装置のバイブレータについて説明するための図である。
【符号の説明】
【００３６】
１、２１、３０    バイブレータ
２    ＣＰＵ
３    切り替えスイッチ
４    交流電源装置
５    微分回路
６    カウント処理部
７    アプリケーション処理部
８    交流信号
１０  携帯装置
２０  携帯電話機
２２  筐体
２３  基板
２４  キーボード
２５  表示装置
３１  アウターヨーク
３２  マグネット
３３  コイルボビン
３４  コイル
３５  インナーヨーク
３６ａ、３６ｂ  バネ
【図１】
2007166450.tif 000003
【図２】
2007166450.tif 000004
【図３】
2007166450.tif 000005
【図４】
2007166450.tif 000006