(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯機器に組み込んだ振動発生装置を動作させて振動によって通報するに際し、前記携帯機器のケーシングの共振周波数を含むように前記振動発生装置の振動周波数を掃引させて前記携帯機器の前記ケーシングを振動させる振動発生方法であって、前記携帯機器の前記ケーシングの共振周波数は、前記ケーシングの固定時および手持ち時で異なる共振周波数のいずれをも含むことを特徴とする振動発生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯が可能なぺージャーや小型情報伝達装置において使用されている通報用の振動発生装置に関し、より詳しくは、呼出音を鳴らして通報したり、呼出音に代わって体感振動を発生して情報を伝達する振動発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
元来、ぺージャーでは内部受信機が無線呼び出し信号を受信すると、呼び出し音を発生して携帯者に電話の呼び出しがあったことを知らせていたが、音による呼び出しは前記の携帯者の周囲の人に迷惑をかけたり、連絡の必要性を他人に知られてしまうという問題点がある。
【０００３】
その対策として、現在では、呼び出し音で知らせる以外に、体感振動を発生させて携帯者に知らせる機能が備えられており、発音と振動の何れかの呼出信号を携帯者が選択できるようになっている。
【０００４】
図１０に示すように、ぺージャーのケーシング１の内部には、スピーカ２と、このスピーカ２とは別にぺージャーモータ３が内蔵されている。無線呼び出し信号を受信すると身体に感じる程度の振動を発生させるぺージャーモータ３は、図１１に示すように円筒形のコアレスモータ４の回転軸５に、タングステン等の高比重の合金製の分銅６を取り付けて構成されている。ＩＣ1 ，ＩＣ2 は半導体集積回路である。
【０００５】
分銅６は半円状または扇板形状に形成されており、コアレスモータ４に通電されると、偏芯して取り付けられた分銅６が回転し、ぺージャーのケーシング１に２次的に振動を発生させる。ぺージャーのケーシング１にはスピーカ２の実装位置に対応して放音口７が穿設されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の構成では、ぺージャー等の携帯用機器の小型化の傾向に対して、以下のような課題を有する。
【０００７】
（１）  円筒形のコアレスモータに偏芯分銅を取り付けた構成では、回転軸に大きな負荷がかかるため、これ以上の小型化や長期使用の要請に十分応えきれない。また、この構成では偏芯分銅が回転軸から抜けやすいという課題があり、品質管理に多大な時間を費やして組み立てを行う必要がある。
【０００８】
（２）  従来の構成では、呼び出し音を発生するスピーカ２とは別にぺージャーモータ３を必要とし、部品点数の削減の障害となっているのが現状である。
このような課題を解決するものとして、既に、本発明者らは特願平７−２２８１３８号において呼び出し音による呼び出しと、体感振動による呼び出しとをひとつの振動発生装置で可能とした振動発生装置を提案している。
【０００９】
しかし、系の共振を利用するという特徴がある振動発生装置のため、以下のような課題がある。
（１）ページャー、携帯電話などの携帯機器に組み込んだ際、機器の固定状態もしくは使用状態の違いによって、振動系の共振周波数が振動発生装置固有の共振周波数と異なる。具体的には、胸ポケットに入れたり、腰につけたり、手で握ったりして使用状態が異なる際に、最大の振動量が得られる共振周波数が異なるため、特定の周波数で振動を発生できない。
【００１０】
別の表現をすれば、ある特定の共振周波数で駆動するように発振回路を合わせると、使用状態の違いによって、振動が身体に対して感じやすかったり、感じにくかったりする。つまり、使用状態の違いによって振動の大きさが変化する。
【００１１】
（２）ページャー、携帯電話などの携帯機器に組み込んだ際、振動発生装置の携帯機器への取り付け位置によって、振動系の共振周波数が振動発生装置固有の共振周波数と異なる。具体的には、例えば携帯機器の中央に取り付けるか、端に取り付けるかで、最大の振動量が得られる共振周波数が異なる。
【００１２】
本発明ではこの課題を解決できる振動発生方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の振動発生方法は、携帯機器に組み込んだ振動発生装置を動作させて振動によって通報するに際し、単一周波数で振動発生装置を駆動するのではなく、周波数が掃引する信号で駆動することを特徴とする。
【００１４】
この構成によると、振動発生装置から発生する振動周波数が携帯機器の共振周波数に一致したタイミングに大きな体感振動が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の振動発生方法は、携帯機器に組み込んだ振動発生装置を動作させて振動によって通報するに際し、前記携帯機器のケーシングの共振周波数を含むように前記振動発生装置の振動周波数を掃引させて前記携帯機器の前記ケーシングを振動させる振動発生方法であって、前記携帯機器の前記ケーシングの共振周波数は、前記ケーシングの固定時および手持ち時で異なる共振周波数のいずれをも含むことを特徴とする。
【００２０】
以下、本発明の振動発生方法を具体的な実施の形態を示す図１から図９に基づいて説明する。
【００２１】
図１と図２は本発明の振動発生装置を示し、図３はこの振動発生装置の駆動回路を示す。
筒状の枠体８は上部円筒体８ａと板状の底部カバー８ｂとで構成されている。上部円筒体８ａの外周面には呼び出し音の共鳴効果用の共鳴孔８ｃが形成されている。
【００２２】
第１の板状弾性体９は、平面からみて渦巻型形状で、断面からみて中央部９ａが盛り上がったハット状をしており、中央部９ａの中心に取付穴９ｂが形成されている。この第１の板状弾性体９の大径部は上部円筒体８ａと板状の底部カバー８ｂとで挟持されている。
【００２３】
この底部カバー８ｂを設けることにより、第１の板状弾性体９を支持できると共に第１の板状弾性体９が他の障害物に接触し、その振動が妨害されるのを防ぐことができる。
【００２４】
第１の板状弾性体９には、ヨーク１０と環状の磁石１１とからなる磁界発生体１２が取り付けられている。具体的には、図２に示すように第１の板状弾性体９の上面中央に設けられたヨーク１０の形状は、外周部１０ａと、中央から上方に突出するセンターポール１０ｂと有している。ヨーク１０の外周部１０ａの内周には磁石１１が取り付けられている。
【００２５】
上部円筒体８ａの上部開口を閉塞する第２の板状弾性体１３には円筒型のコイル１４が取り付けられており、コイル１４はセンターポール１０ｂの外周部と磁石１１の内周部との間に形成されている磁界の中に配置されている。
【００２６】
第１の板状弾性体９と磁界発生体１２とで第１の振動系を構成し、第２の板状弾性体１３とコイル１４で第２の振動系を構成している。
ここでは第１の振動系の共振周波数を５０〜１５０Ｈｚに設定している。また、中心部が盛り上がった、断面からみてハット状をしており、中心部が上下することによって、磁界発生体１２が振動する構成になっている。
【００２７】
第２の振動系の共振周波数を２〜３ｋＨｚに設定している。
底部カバー８ｂは鋼板などの金属板で構成され、その形状を渦巻型形状とし、中心部の凹部でヨーク１０の底面の凸部を挿入して位置決めできる構成にして、ヨーク１０の底面の凸部が第１の板状弾性体９の中心凹部と嵌合でき、生産性向上とコスト低減を図ることができる。
【００２８】
磁石１１のＮ極側はヨーク１０の外周部１０ａの内面に接し、Ｓ極側はセンターポール１０ｂの外周側に向け一定間隔を保持して設けられている。ヨーク１０は純鉄やパーマロイ等の軟磁材料からなり、磁石１１は、例えば希土類系磁石材料からなるものを用いると好適である。
【００２９】
このように、磁界発生体１２を円環状に構成することにより、磁石をヨークの中心に配置する構成と比較して、漏れ磁束が少なく、磁気効率の点で有利である。また磁界発生体１２およびコイル１４を円環状にすることのより、第１の振動系での質量のアンバランスによる不安定な振動を防止でき、さらに生産性の向上が図ることができる。
【００３０】
なお、コイル１４は、銅線の表面に樹脂を焼き付けたエナメル線を用いて円筒形状で構成している。
図３はコイル１４に印加する駆動信号の周波数を切り替え可能に与える構成の一例を示している。
【００３１】
１５は直流電源、１６は発振回路で、トランジスタ１７とマイクロコンピュータ１８などで構成されている。
ＣＰＵ１８からトランジスタ１７には、通電と通電停止を繰り返すパルス信号が与えられ、このパルス信号の周波数と同周波数の電流がコイル１４に流れる。このようにコイル１４に通電することにより磁石１１を備えたヨーク１０と、コイル１４が電磁力により振動し、結果的に第１の振動系と第２の振動系が振動する。
【００３２】
ＣＰＵ１８は前記パルス信号の周波数を、第１の振動系の共振させる第１の周波数と、第２の振動系を共振させる第２の周波数のいずれをも選択できるように構成されている。
【００３３】
さらに、パルス信号の周波数を一定の時間間隔で掃引している。具体的には、ある周波数幅でパルス信号の変化を行うことができる。
ＣＰＵ１８が第１の周波数のパルス信号をトランジスタ１７に与えることにより、振動発生装置を例えば第１の振動系の共振周波数に合わせて７０Ｈｚで振動させると、第１の板状弾性体９を介して装置自体が前記共振周波数に同期して共振し、体感振動を発生する。これにより、無音で他人に迷惑のかからない呼び出しを行うことが可能である。
【００３４】
また、ＣＰＵ１８が第２の周波数のパルス信号をトランジスタ１７に与えることにより、振動発生装置を例えば第２の振動系の共振周波数に合わせて２．７ｋＨｚで振動させると、装置自体が前記共振周波数と同期して共振し、呼び出し音を発生し、スピーカとして作用を営む。
【００３５】
そして第１の振動系と第２の振動系の共振周波数の設定を変えることにより、身体に感じる振動呼び出しの周波数を２５０Ｈｚ以下とし、呼び出し音の周波数を６００Ｈｚ以上にすると好適である。周波数の設定を６００Ｈｚ以上にしたのは、ＩＳＯ２２６（１９６１）の等ランドネス曲線に基づき、６００Ｈｚ以上で振動すると低い音圧レベルで人間の耳で聴くことが可能であるからである。
【００３６】
つまり、低い振動エネルギーで人間の耳が聴くことができる音を発生できる。さらに２５０Ｈｚ以下にしたのは同じく等ラウドネス曲線に基づき、２５０Ｈｚ以下の振動は人間の耳には聴こえず、機械的振動のみ身体に伝えることができるからである。
【００３７】
このように１つの振動発生装置で２種類の呼び出し信号を発生させることができるため、前記した従来例と比較して、より小型で軽量、かつ振動の大きな振動発生装置が可能となる。
【００３８】
このような振動発生装置は、ページャーや携帯電話などの携帯機器に組み込んで用いることができる。そして、例えばページャーの携帯者が切り替えスイッチで、呼び出し音と身体に感じる振動のいずれか一方を選択できるように構成することができる。
【００３９】
また、ＣＰＵ１８からの第１の周波数のパルス信号と第２の周波数のパルス信号とを一定時間毎に交互に発生させて、身体に感じる振動の両方が交互に生じるように構成することができる。
【００４０】
（実施例１）
（実施例１）では本発明の振動発生装置２０を図４に示すようにページャー内部の中央に取り付けた場合の、駆動周波数の違いによって発生する体感振動の大きさの変化を測定した。振動発生装置２０の全体の大きさは直径φ１７ｍｍ，高さ６ｍｍで、振動する磁界発生体１２の重さは４．２ｇである。
【００４１】
本発明の振動発生装置の第１の振動系の共振周波数が６６Ｈｚのときに図４のような構成で、図５の（ａ）に示すように荷重計１９を介して完全に固定した状態と、図５の（ｂ）に示すように吊り下げてフリーな状態で加速度計２１で測定した状態での振動レベル、いわゆる加振力と共振周波数の関係を測定した。
【００４２】
入力は１．５Ｖである。図６はこの２つの状態での各周波数毎での加振力を表したものである。
この図によると、特定の周波数のみのパルス信号の電流では使用状態や固定状態の違いによって、共振周波数が異なるため、振動レベルに差があり、場合によっては着信が通報できないことがあり得る。本発明品では、この場合、共振周波数６６Ｈｚの０．９５〜１．２倍の約６３〜７９Ｈｚで１〜３秒程度の短い時間でパルス信号電流の周波数をスイープさせて振動させるので、固定状態では、駆動信号周波数の掃引が６６Ｈｚ付近になったときにピークの大きな体感振動が発生している。吊り下げ状態では、駆動信号周波数の掃引が６９Ｈｚ付近になったときにピークの大きな体感振動が発生している。
【００４３】
このように何れの状態においても、振動発生装置を内蔵したぺージャーのケーシング１に大きな振動を発生させることができる。
（実施例２）
（実施例１）の場合に加えて、ページャー本体を手で持った場合を加えて振動レベルを比較する。ここでは実際に手で持った状態に近い状態として、図５の（ｃ）に示すように多孔質の弾性体（スポンジ）２２とアルミプレート２３と荷重計１９を介して取り付けたモデルを使用して（実施例１）と同じ構成のページャー本体の加振力を測定した。
【００４４】
図７は各周波数と加振力との関係を表したものである。完全に固定した状態と、つり下げてフリーな状態の間に手で持った状態を想定した弾性固定状態での共振周波数はある。また減衰のため、共振周波数での加振力のレベルは下がっている。本発明品では、この場合、共振周波数６６Ｈｚの０．９５〜１．２倍の約６３〜７９Ｈｚで１〜３秒程度の短い時間でパルス信号電流の周波数をスイープさせることで、振動発生装置を内蔵した携帯機器のケーシング１に大きな振動を発生させることができる。
【００４５】
（実施例３）
図８は本発明の本発明品の振動発生装置をページャー内部の端部に取り付けた状態を示している。振動発生装置の第１の振動系の共振周波数は６６Ｈｚである。（実施例１）でのページャー内部の中央部に取り付けた場合（図４）と比較する。両方の場合とも、吊り下げた状態でページャーの重心で加速度センサを取り付け、加振力を測定した。図９はこの２つの状態での各周波数毎での加振力の測定結果を示している。
【００４６】
この図によると、特定の周波数のみのパルス信号の電流ではページャー本体への取り付け位置や取り付け状態の違いによって、共振周波数が異なるため、振動レベルに差があり、場合によっては着信が知らせないことがあり得る。本発明品では、この場合、共振周波数６６Ｈｚの０．９５〜１．２倍の約６３〜７９Ｈｚで１〜３秒程度の短い時間でパルス信号電流の周波数をスイープさせて、振動させた。
【００４７】
図４に示すようにケーシングの中央に振動発生装置２０を取り付けた場合には、駆動信号周波数の掃引が６９Ｈｚになったときにピークの大きな体感振動が発生している。
【００４８】
図８に示すようにケーシング１の端に振動発生装置２０を取り付けた場合には、駆動信号周波数の掃引が７６Ｈｚ付近になったときにピークの大きな体感振動が発生している。
【００４９】
このように何れの位置に振動発生装置を取り付けた場合でも大きな体感振動が得られることが分かる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明の振動発生方法によると、携帯機器に組み込んだ振動発生装置を動作させて振動によって通報するに際し、振動発生装置の振動周波数を掃引させるので、駆動信号周波数の掃引が携帯機器のケーシングの共振周波数の付近になったときにピークの大きな体感振動が発生し、確実に通報することができる。
【００５１】
具体的には、携帯機器のケーシングの固定時および手持ち時で異なる共振周波数のいずれをも含むように振動発生装置の振動周波数を掃引させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の振動発生方法の具体的な実施の形態の振動発生装置の断面図
【図２】同実施の形態の振動発生装置の分解斜視図
【図３】同実施の形態のコイルを駆動する回路の構成図
【図４】同実施の形態の振動発生装置をページャーの中央に組み込んだ分解斜視図
【図５】完全固定状態，吊り下げ状態，弾性支持状態のページャーの振動測定状態の説明図
【図６】振動発生装置をページャーの中央に組み込んだページャーの２つの支持状態の振動測定特性図
【図７】振動発生装置をページャーの中央に組み込んだページャーの３つの支持状態の振動測定特性図
【図８】振動発生装置をページャーの端に組み込んだ分解斜視図
【図９】振動発生装置を中央と端に組み込んだそれぞれのページャーを吊り下げて駆動した場合の駆動周波数に対する加振力の変化の測定図
【図１０】従来のページャーの分解斜視図
【図１１】従来のページャー用振動発生装置の斜視図
【符号の説明】
１    携帯機器のケーシング
８    枠体
９    第１の板状弾性体
１０    ヨーク
１１    磁石
１２    磁界発生体
１３    第２の板状弾性体
１４    コイル
１６    発振回路
１８    マイクロコンピュータ
２０    振動発生装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003969780.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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