CN1479886A - 维持振动设备振荡的方法及实施该方法的振动设备 - Google Patents

维持振动设备振荡的方法及实施该方法的振动设备 Download PDF

Info

Publication number
CN1479886A
CN1479886A CNA008200572A CN00820057A CN1479886A CN 1479886 A CN1479886 A CN 1479886A CN A008200572 A CNA008200572 A CN A008200572A CN 00820057 A CN00820057 A CN 00820057A CN 1479886 A CN1479886 A CN 1479886A
Authority
CN
China
Prior art keywords
equipment
pulse
voltage
mentioned
coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA008200572A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1210634C (zh
Inventor
S・罗塔
S·罗塔
鞔
S·屈恩茨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ETA SCHWEIZ WATCH MANUFACTURING AG
Original Assignee
ETA SCHWEIZ WATCH MANUFACTURING AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ETA SCHWEIZ WATCH MANUFACTURING AG filed Critical ETA SCHWEIZ WATCH MANUFACTURING AG
Priority to CNB008200572A priority Critical patent/CN1210634C/zh
Publication of CN1479886A publication Critical patent/CN1479886A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1210634C publication Critical patent/CN1210634C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G13/00—Producing acoustic time signals
    • G04G13/02—Producing acoustic time signals at preselected times, e.g. alarm clocks
    • G04G13/021—Details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)

Abstract

公开了一种用于维持振动设备振荡的方法及实施该方法的振动设备。该振动设备用于安装在靠近人体携带的装置如时钟上，包括外壳，外壳内传送振动到该外壳的运动物质，与该运动物质电磁耦合以便使其振动的线圈(L)，和激励该线圈(L)的激励电路。根据该方法，产生交变极性和特定的持续时间(Tpulse)的驱动脉冲(21，22)，该极性和持续时间与所述线圈(L)两端(B1，B2)的运动感应电压(Uind，VB12)基本上一致。每个驱动脉冲(21，22)在规定不变的时间间隔(Tto－pulse)的末端产生，该时间间隔被认为从所述运动感应电压(Uind，VB12)的过平均电压点(0)开始，在驱动脉冲(21，22)的末端，所述运动感应电压到达过平均电压点所花的时间间隔(Tfrom－pulse)由该振动设备的瞬间自然振荡频率决定，以至实施频率适应，在该频率下产生所述驱动脉冲(21，22)。

Description

维持振动设备振荡的方法及实施该方法的振动设备
本发明总体上涉及振动设备和其它无声报警器，用于安装在人体近距离携带的装置上，如时钟。更具体地说，本发明涉及维持振动设备振荡的方法及实施该方法的振动设备。
在许多情况中，能够不通过听觉或视觉装置来给一个人传送信息是很有用的。特别当一个人希望秘密警告一群人中的一个时，情况更是这样。这样传送信息的触觉装置提供了一种有利的选择：使某人携带在身边的装置例如手表振动，以局部地刺激皮肤，从而表明特定的时间或事件的发生(消息，电话或约会等等的到达)。这种触觉信息传送手段可以在用于向视力敏锐度下降或不存在的人指示时间、警报或其它事件的发生的设备中。作为信息，可参考欧洲专利申请EP0 710 899和EP0 884663，其也属于本申请人，公开了带有振动设备的时钟。
本领域的技术人员都知道安装在转子上的不平衡式振动设备。典型地，在这些设备中，每秒钟几十转的不平衡旋转由电子马达驱动，该马达由几十毫瓦功率的电源供电，并在需携带者察觉的事件发生时启动。
这些设备有耗费许多能源的主要缺点，该缺点和钟表领域中遇到的要求电池和元件微型化的需要相矛盾。
本申请人的欧洲专利申请EP 0 625 738公开了一种设备，用于使诸如手表的装置振动。该设备包括与运动物质电磁耦合的线圈。
该专利申请没有公开线圈激励装置的特征。说到这里，本领域的技术人员就知道必须将频率等于所述物质的自然机械振荡频率的脉冲作用于线圈，以获得给定供应能量的最大振动幅度。
可是，在实践中很难严格测定自然频率。首先，因为可达到15％的制造容差，一个运动物质和另一个运动物质的自然频率不同。它还随着线圈运动物质装置携带的方式和离携带者身体远近程度而变化。典型地，携带条件引起装置自然频率5％的变化还引起能源耗散的变化。这些变化减低了被设计为在固定频率下工作的激励装置的输出，并且导致了显著的能量浪费。
本发明的主要目的是克服这些缺点。
应当注意，从美国专利文献US 5,436,622，本领域的技术人员已经知道包括线圈运动物质装置的振动设备，在第一阶段，该设备在基本与所述运动物质的额定自然振荡频率相等的频率下激活，然后在第二阶段，该装置处于自由振荡，以测定装置的自然振荡频率，该频率取决于用户携带设备的环境。一旦测定了自然振荡频率，则在剩下的全部振动过程中，该运动物质在该频率下被驱动。
根据该文献，需要注意，在使运动物质振动的整个过程中，该振动设备由与测定的自然频率相等频率的周期矩形信号使其振动。例如，在美国专利文献US 5,436,622的图3中，可以清楚地看到这一点。根据该文献，该振动设备这样连续驱动，并且在设备振动的过程中从不处于自由振荡状态。
假定该装置的自然振荡频率取决于携带条件，那么在设备振动过程中该频率可能变化相当大。因此，在上述美国文献US 5,436,622中公开的设备的主要缺点在于，它不能对振动设备振动期间自然振荡频率的变化做出反应，只有在设备下一次被激活时才进行测量。这样，设备的能量输出不是最理想的，所以必须寻找一种替换方案。根据该美国文献US5,436,622，特别建议振动设备安装额外的传感器以测量振荡频率，如该文献的图5所示，以允许在在振荡过程中适应振动设备的振荡频率。
本申请人的欧洲专利申请号EP 0 938 034公开了一种有利的解决方案，根据该方案，在上述运动物质振荡的每个周期(或半周期)中，测定振动设备的自然振荡频率。和上述美国专利公开的解决方案不同，该方案允许在使设备振动时，考虑自然谐振频率的变化，而不需使用额外的传感器。这里，该设备不是依靠测定频率的周期矩形信号，而是依靠在时间间隔的末端，在每个振荡半周期内生成的一个正负脉冲序列驱动振动，该时间间隔是在前一周期内测量的上述运动物质的瞬间振荡频率的函数。在驱动脉冲之间该设备自由振荡，使得可以测量瞬间自然频率。
申请人可以预见在特定条件下，该方案会有缺点。如果没有足够的控制装置，该方案特别可能出现测量误差，该误差将导致在不适当的频率下驱动振动器。实际上，如果发生测量误差，则在随后的振荡中该测量误差重复出现，使得该设备很快变得不稳定。为了避免这种危险，该设备必须被这样设计，使之避免这种不稳定。
该问题的一种解决方案在于变换在其中测量自然振荡频率的周期，和在其中维持振动设备的振荡的周期，以便使振动设备自由振动，并允许自然振荡频率的可靠测量。可是因为振荡的快速衰减，该方案是不合适的，其包含产生更大强度的驱动脉冲以便维持该装置的振荡，因此，产生更高的能耗。
因此本发明的另一个目的是对欧洲专利文献EP 0 938 034中特别公开的方案提出一种替换方案，该方案允许对设备的自然振荡频率的变化做出合适的反应，同时易于实施。
本发明的另一个目的是提出一种方案，该方案比现有技术的方案更鲁棒，更稳定。
因此本发明涉及根据独立权利要求1的特征的驱动振动设备的方法，该设备用于安装在携带在靠近人体的装置上。
该方法有利的实现形成了从属权利要求的主题。
本发明也涉及根据独立权利要求4的特征的振动设备，该设备用于安装在携带在靠近人体的装置上。
该振动设备有利的实施例形成了附属权利要求的主题。
根据该发明，在设备激活之初，彻底测定振动设备的自然谐振频率。在固定不变的时间间隔的末端，产生驱动脉冲，该时间间隔特别取决于在激活之初进行的测量，并且从线圈两端产生的运动感应电压超过它的平均电压的时刻开始考虑。该不变时间间隔可以预定，并且不需要预先测量该设备的自然振荡频率。因此，尽管运动感应电压超过平均电压和下个驱动脉冲生成之间的时间间隔是固定的，但是进行产生驱动脉冲的频率适应，因为在驱动脉冲生成后，感应电压达到平均电压所花的时间是瞬间自然振荡频率的函数。需要注意，运动感应电压是运动物质的速度的反映，该运动物质的振荡频率对应该运动物质的自然机械振荡频率。
另外，就该设备对在振荡的前一周期中自然频率的测量误差不敏感而言，该方案比上述欧洲专利文献EP 0 938 034中推荐的方案更鲁棒，该误差可在设备中产生不稳定性。实际上，自然振荡频率是在设备开始振动时彻底测量的，该自然振荡频率决定从运动感应电压超过平均电压时起，到产生驱动脉冲止之间的测定时间间隔。
根据本发明，可以理解达成一种妥协。实际上，尽管当设备开始振动时彻底测量自然振荡频率，但是在一定程度上仍要考虑由于携带环境的变化造成的频率变化，因为每个驱动脉冲都在一个固定时间间隔的末端产生，该时间间隔从线圈两端产生的运动感应电压超过它的平均电压的时刻开始。这样，在线圈端子上产生的运动感应电压和驱动脉冲的产生之间存在密切的关系。根据携带条件，驱动脉冲将稍早或稍晚出现，但是在任何情况下都不会在可能引起系统不稳定的不合适的时刻出现。
通过阅读以下的详细论述，将更清楚地看到本发明的其它特征和优点，该详述参考附图以非限制实例的方式给出，其中：
图1示出实施根据本发明的驱动方法的振动设备的驱动电路的方框图；
图2示出线圈两端的运动感应电压Uind随时间变化的波形图，和随时间变化产生的驱动脉冲波形图；和
图3示出当根据本发明的实施接通该振动设备时，随时间变化进行的不同周期的示意图；
图4A到4C分别示出在频率分别等于，大于和小于额定振荡频率f0时，线圈两端出现的电压VB12随时间变化的第一，第二和第三个波形图；
图5图示了原理上允许对每个驱动脉冲的末端出现的过压进行滤波的实施例。
在一种优选实施例中，根据该发明的设备包括与上述欧洲专利申请EP 0 625 738中公开的结构元件相类似的结构元件。因此，它包含一个外壳(未示出)，外壳内的运动物质(未示出)，用于传送振动到该外壳，和与运动物质电磁耦合的线圈。
该线圈在图1中示意性示出，并以参考符号L标明。根据四个晶体管Q1，Q2，Q3和Q4的状态，该线圈的第一端子B1和第二端子B2能够被置为零电压(地VSS)或电压VBAT。
该四个晶体管Q1，Q2，Q3和Q4形成H桥电路，用来以两极方式控制该振动设备。该H桥电路包括第一和第二分支，分别包括晶体管Q1和Q2及晶体管Q3和Q4，串联安装在电压VBAT和VSS之间。更具体地说来，晶体管Q1和Q3是p型MOS晶体管，而晶体管Q2和Q4是n型MOS晶体管。如图1中可看到的，该线圈的第一端子B1连接至晶体管Q1和Q2的连接点，而第二端子B2被连接至晶体管Q3和Q4的连接点。
晶体管Q1，Q2，Q3和Q4的栅极分别由逻辑电路3产生的信号A，B，C和D控制。根据控制信号A，B，C和D，晶体管Q1，Q2，Q3和Q4及线圈L分别处于以下真值表中指示的状态，其中标志“NC”和“C”分别意味着该晶体管处于非导通或导通状态：
 A  B  C  D  Q1  Q2  Q3  Q4 线圈L
 1  0  1  0  NC  NC  NC  NC 高阻抗
 0  0  1  1  C  NC  NC  C B1＝VBAT；B2＝VSS
 1  1  0  0  NC  C  C  NC B2＝VSS；B1＝VBAT
 0  0  0  0  C  NC  C  NC 短路
线圈L的第一和第二端子B1，B2还分别连接至比较器2的正相输入端(正端)和反相输入端(负端)，该比较器2由差分放大器构成，负责放大和在输出端返回线圈L的B1，B2两端测量出的运动感应电压Uind。运动感应电压Uind被施加到逻辑电路3的输入端，该逻辑电路一方面负责产生H桥电路中的晶体管Q1，Q2，Q 3和Q4所需的控制信号A，B，C，D，以保证振动设备的启动信号和振动驱动信号的产生，另一方面负责测量来自比较器2的感应电压Uind的频率。
我们不再过多讨论逻辑电路3的组成，本领域的技术人员可参考上述欧洲专利申请EP 0 938 034，该申请在此引作参考，从而获得信息，使他们在下文提供的指示的基础上，在实践中制作出依照本发明的设备。
如图1中所示，该设备最好还包括能接通的分压器，总体上以标号4表明，负责在比较器2的倒相输入端(负端)施加以确定电压。只有当线圈L处于高阻状态(Q1，Q2，Q3，Q4处于非导通状态)时，在两个连续驱动脉冲之间发现运动感应电压Uind时，分压器4，这里以电阻分压器的形式出现，才形成将比较器2的负输出固定在一确定电压的装置。在其它状态下，该电阻分压器断开。
更具体地说，电阻分压器4包括在电压VBAT和VSS之间的一个串联装置，该串联装置包括第一晶体管Q10(p型MOS晶体管)，第一和第二电阻R1，R2，和第二晶体管Q11(n型MOS晶体管)。电阻R1和R2的连接点连接至比较器2的倒相输入端，而晶体管Q10和Q11的栅极连接至逻辑电路3。
在该实施例中，可选择例如使用大约相等数值的电阻R1和R2，将比较器2的倒相输入端的电压固定在等于VBAT/2的电压上。当线圈L处于高阻状态时，即当H桥电路中的晶体管Q1，Q2，Q3和Q4都处于非导通状态时，通过激活晶体管Q10和Q11，电阻分压器4被接通，一个大约等于VBAT/2的电压被施加到比较器2的倒相输入端。从而，感应电压的平均值被固定在电压VBAT/2上。
逻辑电路3特别使用电压VBAT/2，以便及时检测必须开始产生驱动脉冲的瞬间。通过对应电压VBAT/2引用运动感应电压Uind，也能保证运动感应电压Uind总是正的，它的峰-峰值小于电压VBAT。在本申请中描述的实施例中，可以了解到运动感应电压Uind在特定频率下被采样。通过将运动感应电压Uind的平均值固定在电压VBAT/2上，所有的信号样本都是正的。
容易理解，电阻分压器的使用不是严格需要的。也要理解，可以通过电阻分压器固定不同于VBAT/2的平均电压。因为期望以数字的方式处理比较器输出产生的信号，这里讨论的实施例特别有利。
图2示意性地示出两个图，分别是随时间变化产生的运动感应电压Uind和驱动脉冲的波形图。如上文提到的，将运动感应电压Uind的平均值固定在电压VBAT/2上。该感应电压有周期T(或换句话说频率f)，该周期一部分是由加有振动设备的物体的携带条件决定的。该信号的频率f基本上对应于该振动设备的机械谐振频率。
如图2中可以看到的，驱动脉冲和运动感应电压同步产生。正负极性驱动脉冲21，22随时间变化相互交替产生。更具体地说，驱动脉冲基本上和运动感应电压Uind的极值同步产生。从能量的观点来看，当运动物质的运动幅度为零时，即当运动感应电压Uind的幅度最大时，产生这些驱动脉冲确实是优选的。容易理解，假如在其它时候产生驱动脉冲，那么能量平衡会相当差。因此可以理解在运动感应电压Uind和驱动脉冲的产生之间存在密切的关系。
参考图2，该图示出驱动脉冲的波形，应当注意，分隔两个连续驱动脉冲的时间间隔T*将大体上决定驱动振动设备的频率。脉宽Tpulse决定产生振动的强度。很容易理解脉宽越宽，振动的强度越大。但同样很容易理解，要限制脉冲宽度以允许该装置在两个连续驱动脉冲之间的自由振荡，并允许其在振动设备工作过程中采用振动频率。
在本发明的范围内，首先要注意，两个连续驱动脉冲之间的时间间隔T*用于该装置的瞬间振荡频率，该频率源于运动感应电压Uind的波形。需要再指出的是，在上述欧洲专利申请EP 0 938 034中公开的设备以相类似的原理工作，但是就以下方面而言是不同的，即根据该欧洲申请，两个连续脉冲之间的时间间隔严格地调节到振荡周期，该振荡周期是在前一振荡周期(或半周期)中从运动感应电压Uind测量出来的。根据该欧洲申请，两个连续驱动脉冲之间的时间间隔T*大体上对应于前一周期测量的运动感应电压Uind的振荡半周期。
相反，在本发明的范围内，当使设备振动时，进行彻底测量，因此分隔两个连续脉冲的时间间隔T*不是严格调节为设备的瞬间振荡周期。广义来说，该测量不是先验的，必须的，而且可以在标准或额定振荡的基础上，预先确定定义驱动脉冲何时必须产生的时间参数。
根据本发明，下文中可以清楚地看到，该时间间隔T*仍作为瞬间振荡频率的函数而变化，而不需要在每次振荡过程中都进行精确的频率测量。假定只在振动设备启动时进行一次测量或者预先确定，则可避免由瞬间振荡频率测量中的误差引起的潜在问题，而根据上述欧洲专利申请EP 0 938 034中公开的原理工作的振动设备却可能引起这样的问题。
图3示意性地说明了根据本发明实施例的振动设备的启动。更具体地说，图3示出在振动设备启动的时候，线圈L两端的电压VB12随时间的变化图。在第一阶段，称为启动阶段，连续产生两个相反极性的启动脉冲31，32，使设备开始振动。
第一阶段之后是第二阶段，称为频率测量阶段，在此期间设备处于自由振荡。在第二阶段中，该设备将开始根据它的自然振荡频率振荡，该频率在下文中称为额定振荡频率，以参考符号f0表示。该额定频率f0例如通过在第二阶段中，测定运动感应电压的振荡周期T0，称为额定振荡周期，根据运动感应电压与平均电压的交点测量。可选地，我们可以只测量信号振荡的半周期。如上面提到的那样，该第二测量阶段不是严格需要的，因为可以预先确定额定周期T0。
一旦确定或测定好额定周期T0，该设备进入第三阶段，称为驱动阶段，该阶段一直延伸到该设备振动结束。在第三阶段中，根据参考图2阐述的原理，产生交变极性的驱动脉冲21，22，该脉冲基本上与运动感应电压的极值同相。
在驱动阶段，在每个施加到该振动设备线圈上的驱动脉冲的末端，应当注意，H桥电路的四个晶体管Q1，Q2，Q3和Q4的同时关断导致相反极性的过压的出现，标为40，该过压的时间常数取决于线圈L的特性，特别是它的电阻抗和电感。随后我们将回到该过压的问题上。
参考图4A到4C，将详细论述依照本发明的振动设备的驱动原理。应当注意，为简单起见，刚才提到的过压没有在这些图上表示出来。同样为简单起见，线圈两端的电压VB12被表示为具有零平均电压，而不是与由电阻分压器4施加的VBAT/2相等的平均电压。在原理上，这些基本上不会改变任何情况。
图4A，4B和4C分别示出在驱动阶段，即图3中示出的第三和最后阶段，线圈L两端的电压VB12随时间的变化。更明确地，图4A以曲线表示在一种情况下电压VB12的变化，在该种情况下，在频率测量阶段(图3中的第二阶段)中振动设备的自然振荡频率对应于振动设备的额定频率，即该振动设备的自然振荡频率不会因用户携带的条件而变化。
在这种情况下，假定在频率上没有任何变化，则分隔两个连续驱动脉冲的时间T*基本上等于测量或确定的额定周期T0的一半，即T0/2，因此该振动设备在和测量的额定频率f0基本相等的频率下工作。
根据本发明，无论正负极性，每个驱动脉冲都在确定时间间隔末端产生，该时间间隔标为Tto-pulse，从平均电压和电压VB12的相交处开始考虑，在图中以符号O表示(在该情况下，为电压VB12过零处)。通过测定额定周期T0，彻底确定时间间隔Tto-pulse。更具体地，该时间间隔Tto-pulse的数值为额定周期T0的四分之一减去脉宽Tpulse的一半，即：
              Tto-pulse＝T0/4-Tpulse/2              (1)
可以理解分隔两个连续驱动脉冲21，22的时间间隔T*部分由时间间隔Tto-pulse决定。时间间隔T*还由运动物质回到相对于线圈的中间(或停止)位置所花的时间决定，换句话说，即运动感应电压落到零幅度(相对于于平均电压)所花的时间决定。在图中，该时间由符号Tfrom-pulse表示。因此，可以理解两个脉冲之间的时间间隔T*取决于两个因素，一个是固定不变的时间间隔Tpulse，另一个是取决于振动设备携带状况的可变时间间隔Tfrom-pulse。
因此要注意，根据本发明，尽管频率测量只有当设备启动时才发生(或可选地预先确定)，但是产生驱动脉冲的频率仍作为该振动设备瞬时振荡频率的函数变化。通过对图4B和4C的讨论，可以清楚地看到这一点。
图4B说明了另一种情况，在该种情况下，振动设备携带状况的变化引起振荡频率相对于额定频率f0增加。这导致运动感应电压频率的变化，并导致线圈两端电压VB12的变化。在图4B中以曲线b示意性地说明了该变化。为了比较，在图4B中也示出了图4A中的曲线。
在图4B所示情况下，可以这样理解，相对于图4A中示出的情况，运动感应电压落到相对于平均电压零幅度处所花的时间Tfrom-pulse随之减少。因为时间间隔Tto-pulse仍然是固定的，在该时间间隔的末端产生下一驱动脉冲，因此，施加的驱动脉冲(图中的22)相对于运动感应电压极值存在轻微的相位误差(滞后)，如通过在时间上比较曲线b*和驱动脉冲22的位置可以看到的那样，曲线b*示出没有脉冲产生的情况下运动感应电压的变化。但是从能量的观点看，可以看到能量平衡要比现有技术方案中驱动脉冲在固定时间间隔周期产生的情况更好。
图4C示出了相反的情况，在该情况下，振动设备携带状况的变化引起振荡频率相对额定频率f0减小。这也导致运动感应电压频率的变化，并导致线圈两端电压VB12的变化，在图4C中以曲线c示意性地说明了该变化。为了比较，在图4C中也示出了图4A中的曲线。
在图4C所示情况下，可以这样理解，相对于图4A中示出的情况，运动感应电压落到相对于平均电压零幅度处所花的时间Tfrom-pulse随之增加。因为时间间隔Tto-pulse仍然是固定的，在该时间间隔的末端产生下一驱动脉冲，因此，施加的驱动脉冲(图中的22)相对于运动感应电压极值存在轻微的相位误差(超前)，如通过在时间上比较曲线c*和驱动脉冲22的位置可以看到的那样，曲线c*示出没有脉冲产生的情况下运动感应电压的变化。在该种情况下，能量平衡也要比现有技术方案中驱动脉冲在固定时间间隔周期产生的情况更好。
如果我们将根据本发明的驱动原理和上述欧洲专利申请EP 0 938034中公开的驱动原理相比较，可以理解从能量的观点看，根据本发明的方案较差一些。但是就某些方面而言，根据本发明的方案更鲁棒更稳定，如不会有该振动设备在相对于它的真实自然振荡频率存在误差的频率下驱动的危险和从而使该设备变得不稳定的危险，而这些危险在依照上述欧洲专利申请工作的振动设备中是存在的。
相对于现有技术的其他方案，特别是那些以固定频率驱动振动设备的方案，该发明的特别的优点在于产生驱动脉冲的频率作为用户携带振动设备的状况的函数变化。
我们回到当每个驱动脉冲中断时出现过压的问题上。该过压的时间常数基本上由线圈的特性，特别是电阻和电感决定。每次过压的出现导致电压VB12连续两次越过平均电压，这两次在时间上相当近。因此，该过压最好由合适的装置进行滤波，或者在比较器2的输入由合适的模拟滤波装置滤波，或者在比较器2的输出由数字滤波装置滤波，以便防止因过压引起的与平均电压的交叉被检测成期望的平均值交叉，即决定驱动脉冲产生时间的特定瞬间。
除该模拟方案之外，一种方案还在于例如在驱动脉冲中断后，在确定的时间间隔内禁止比较器2，选择的这个时间间隔比产生过压的时间长。
依照另一方案，为了实施过压的“数字滤波”，最好检查在比较器输出产生的几个连续的信号样本。图5示意性地示出了线圈两端电压VB12和在驱动脉冲21产生的末端出现的过压40。如图所示，在标为TH的定时间隔采样，使得产生一系列的信号样本。要注意的是，样本的比例和数量在这里仅为举例说明。
更具体地，在过压的瞬间40，产生四个数值小于运动感应电压平均值的样本。该四个样本被标为符号1到4。第四个样本后的样本高于运动感应电压平均值。在运动感应电压的过平均电压点之后，该交点由符号0表示，产生了超过十个数值小于运动感应电压平均值的样本。例如，前十个样本由符号1到10表示。在检查负极性驱动脉冲的末端产生的过压的情况与此正好相反。
因此通过检查N个连续样本(例如在图5的图例中是10个)，并检查该十个连续样本都有比运动感应电压的平均值(在例中该平均值为零)更低的数值(或者在相反的情况下更高)，这样过压可以清楚地与正常的过平均电压点O区分开来。我们可以选择比过压后产生的数值低于平均值的样本数更高的样本数。我们也可以考虑在过平均电压点O测定过程中引起的延迟，即数值等于N倍样本周期TH的延迟TN，并从时间Tto-pulse中减去该延迟，直到上文表达式(1)中定义的下个驱动脉冲的产生，如图5所示。
应当理解，可以对本说明书描述的驱动方法和振动设备进行不同的变化和/或改进，这些变化和改进对于本领域的技术人员来说是显而易见的，而不会背离由所附权利要求定义的范围。特别地，不需要对振动设备的振荡频率进行预先测量，定义驱动脉冲何时产生的时间参数可以预先测定或将该参数确定为名义值，该参数特别命名为时间间隔Tto-pulse。但是预先测量是优选的，因为通过尽可能地靠近振动设备激活时的自然频率，我们可以优化振动设备的工作。

Claims (11)

1.维持振动设备振荡的方法，该振动设备往往安装在靠近人体携带的装置如时钟上，该设备包括外壳，外壳内用于传送振动到该外壳的运动物质，与该运动物质电磁耦合以便使其振荡的线圈(L)，和激励该线圈(L)的激励电路，该方法包括通过上述激励电路产生一组交变极性和固定脉宽(Tpulse)的驱动脉冲(21，22)，该脉冲基本上与上述线圈(L)两端(B1，B2)产生的运动感应电压(Uind，VB12)的极值一致，
特征在于，每个驱动脉冲(21，22)在固定不变的时间间隔(Tto-pulse)的末端产生，该时间间隔从上述运动感应电压(Uind，VB12)的过平均电压点(O)开始考虑，在每个驱动脉冲(21，22)的末端，上述运动感应电压(Uind，VB12)到达上述过平均电压点(O)所花的时间间隔(Tfrom-pulse)由该振动设备的瞬间自然振动频率决定，使之进行产生上述驱动脉冲的频率适应。
2.依照权利要求1的方法，特征在于，当上述振动设备被激活或在上述靠近人体携带的装置遭到突然干扰后，至少产生一个启动脉冲以引起上述振动设备振荡。
3.依照权利要求2的方法，特征在于，在上述振动设备被迫振荡后，进行自然振荡频率测量，以便从上述运动感应电压的平均电压交点确定上述不变时间间隔(Tto-pulse)，在该时间间隔的末端产生每个驱动脉冲(21，22)。
4.用于安装在靠近人体携带的装置如时钟上的振动设备，该设备包括外壳，外壳内用于传送振动到该外壳的运动物质，与该运动物质电磁耦合以便使其振荡的线圈(L)，和激励该线圈(L)的激励电路(1)，上述激励电路被安排产生一组交变极性和固定时间(Tpulse)的驱动脉冲(21，22)，该脉冲基本上与上述线圈(L)两端(B1，B2)产生的运动感应电压(Uind，VB12)的极值一致，
特征在于，上述激励电路(1)被安排在固定不变的时间间隔(Tto-pulse)的末端产生每个驱动脉冲，该时间间隔从上述运动感应电压(Uind，VB12)的过平均电压点(O)开始考虑，在每个驱动脉冲(21，22)的末端，上述运动感应电压(Uind，VB12)到达上述过平均电压点(O)所花的时间间隔(Tfrom-pulse)由该振动设备的瞬间自然振动频率决定，使之进行产生上述驱动脉冲的频率适应。
5.根据权利要求4的设备，特征在于所述激励电路(1)包括：
包括第一和第二分支的H桥电路，每个分支包括串联在两电压(VBAT，VSS)之间的一对晶体管(Q1，Q2，Q3，Q4)，所述线圈的两端(B1，B2)连接到每个分支的晶体管的连接点之间；
包括第一和第二输入的比较器(2)，第一和第二输入连接到所述线圈(L)的两端(B1，B2)，用于放大所述线圈(L)两端的电压VB12；和
逻辑电路(3)，特别用于控制所述H桥电路的晶体管(Q1，Q2，Q3，Q4)的状态，以便在所述线圈的两端(B1，B2)提供交变的正负电压以产生驱动脉冲(21，22)。
6.根据权利要求5的设备，特征在于，当所述振动设备被激活或在靠近人体携带的所述装置遭到突然干扰后，所述逻辑电路(3)还允许至少产生一个启动脉冲(31，32)，以便使所述振动设备振荡。
7.根据权利要求6的设备，特征在于所述逻辑电路(3)还允许测量振动设备的自然振荡频率，以便从所述运动感应电压的过平均电压点O开始，确定所述不变时间间隔(Tto-pulse)，在该时间间隔的末端产生每个驱动脉冲(21，22)。
8.根据权利要求5的设备，特征在于所述设备还包括滤波装置，以过滤在每个驱动脉冲(21，22)产生的末端出现的过压(40)。
9.根据权利要求8的设备，特征在于所述比较器输出端产生的信号由所述逻辑电路(3)采样，还在于过滤装置包括检查N个连续信号样本的装置，选择该数量N使能够区分所述过压(40)和所述运动感应电压(Uind，VB12)的过平均电压点(O)，并从不变时间间隔中减去等于N倍取样周期(TH)的时间间隔(TN)。
10.根据权利要求8的设备，特征在于所述滤波装置包括用于在特定时间间隔内禁止所述比较器(2)输出的装置，该时间间隔大于所述过压(40)的持续时间。
11.根据权利要求5-10的任意一项的设备，特征在于该设备还包括能够被接通的分压器(4)，用于当振动设备自由振荡时，在两个连续脉冲(21，22)之间将所述比较器(2)的输入固定在规定电压(VBAT/2)上，以便将所述运动感应电压(Uind，VB12)的平均电压固定在该规定电压(VBAT/2)上。
CNB008200572A 2000-12-05 2000-12-05 维持振动设备振荡的方法及实施该方法的振动设备 Expired - Lifetime CN1210634C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB008200572A CN1210634C (zh) 2000-12-05 2000-12-05 维持振动设备振荡的方法及实施该方法的振动设备

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB008200572A CN1210634C (zh) 2000-12-05 2000-12-05 维持振动设备振荡的方法及实施该方法的振动设备
PCT/CH2000/000645 WO2002046847A1 (fr) 2000-12-05 2000-12-05 Procede d'entretien des oscillations d'un dispositif vibrant et dispositif vibrant mettant en oeuvre ce procede

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1479886A true CN1479886A (zh) 2004-03-03
CN1210634C CN1210634C (zh) 2005-07-13

Family

ID=4358159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB008200572A Expired - Lifetime CN1210634C (zh) 2000-12-05 2000-12-05 维持振动设备振荡的方法及实施该方法的振动设备

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6894618B2 (zh)
EP (1) EP1342132B1 (zh)
JP (1) JP4851682B2 (zh)
KR (1) KR100746801B1 (zh)
CN (1) CN1210634C (zh)
CA (1) CA2431862A1 (zh)
DE (1) DE60045224D1 (zh)
HK (1) HK1061280A1 (zh)
WO (1) WO2002046847A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101582618A (zh) * 2008-05-15 2009-11-18 船井电机株式会社 振动元件
CN1787347B (zh) * 2004-12-09 2010-11-03 伊塔瑞士钟表制造股份有限公司 驱动包括线圈和移动块的便携式物体用振动器件的方法
CN109696630A (zh) * 2018-12-20 2019-04-30 聚辰半导体股份有限公司 一种音圈马达参数自检测方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1669821B1 (fr) * 2004-12-09 2011-03-02 ETA SA Manufacture Horlogère Suisse Procédé d'entrainement d'un dispositif vibrant pour un objet portable, qui comprend une bobine et une masse mobile
WO2008053441A1 (en) * 2006-10-31 2008-05-08 Koninklijke Philips Electronics, N.V. System for adapting the resonant operation of a personal care appliance during the lifetime thereof
NO329836B1 (no) * 2008-07-07 2011-01-03 Advanced Hydrocarbon Mapping As Framgangsmate for transformering og avbildning av elektromagnetiske letedata for submarine hydrokarbonreservoarer
JP6866041B2 (ja) 2017-08-17 2021-04-28 アルパイン株式会社 応答力発生装置
EP3664280B1 (fr) 2018-12-06 2021-09-15 The Swatch Group Research and Development Ltd Moteur électrique à rotation continue ayant un rotor à aimants permanents

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3432470B2 (ja) * 1992-03-18 2003-08-04 シチズン時計株式会社 電子機器
JPH05327120A (ja) * 1992-05-18 1993-12-10 Sanyo Electric Co Ltd 面発光型半導体レーザ装置
JPH06211775A (ja) * 1993-01-18 1994-08-02 Sumika Fine Kemu Kk ２−ニトロ−４−メタンスルホニルオキシ−５−メチルフェノールの製造方法
US5436622A (en) * 1993-07-06 1995-07-25 Motorola, Inc. Variable frequency vibratory alert method and structure
CH688498B5 (fr) * 1994-11-03 1998-04-30 Asulab Sa Pièce d'horlogerie avec informations horométriques par vibrations non sonores.
US6091221A (en) * 1994-12-08 2000-07-18 Citizen Watch Co., Ltd. Motor driving apparatus for perfoming high-speed rotation by phase detection control
JP3382061B2 (ja) * 1995-05-31 2003-03-04 松下電工株式会社 リニア振動モータ
JP2974941B2 (ja) * 1995-07-31 1999-11-10 株式会社ヤガミ 色覚検査表
JP3674216B2 (ja) * 1997-02-25 2005-07-20 松下電工株式会社 リニア振動モータの駆動制御方法
US6034502A (en) * 1997-06-24 2000-03-07 Asulab S.A. Method for controlling a continuous rotation miniature motor
EP0938034B1 (fr) 1998-02-20 2008-02-13 Asulab S.A. Dispositif d'alarme non sonore
DE69839114T2 (de) * 1998-02-20 2009-02-05 Asulab S.A. Nichthörbare Alarmvorrichtung
US6211775B1 (en) * 1998-06-15 2001-04-03 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Vibration apparatus capable of generating and externally transmitting a sound wave of audible frequency and transmitting a vibration for notification
DE19859622A1 (de) 1998-12-23 2000-07-06 Braun Gmbh Antriebseinrichtung für oszillierende elektrische Produkte des persönlichen Bedarfs, insbesondere Trockenrasierer

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1787347B (zh) * 2004-12-09 2010-11-03 伊塔瑞士钟表制造股份有限公司 驱动包括线圈和移动块的便携式物体用振动器件的方法
CN101582618A (zh) * 2008-05-15 2009-11-18 船井电机株式会社 振动元件
CN109696630A (zh) * 2018-12-20 2019-04-30 聚辰半导体股份有限公司 一种音圈马达参数自检测方法
CN109696630B (zh) * 2018-12-20 2021-01-26 聚辰半导体股份有限公司 一种音圈马达参数自检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002046847A1 (fr) 2002-06-13
KR100746801B1 (ko) 2007-08-06
EP1342132B1 (fr) 2010-11-10
KR20030057569A (ko) 2003-07-04
DE60045224D1 (de) 2010-12-23
CN1210634C (zh) 2005-07-13
HK1061280A1 (en) 2004-09-10
EP1342132A1 (fr) 2003-09-10
CA2431862A1 (en) 2002-06-13
US20040008105A1 (en) 2004-01-15
JP4851682B2 (ja) 2012-01-11
US6894618B2 (en) 2005-05-17
JP2004526129A (ja) 2004-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108155846B (zh) 用于控制触觉致动器的设备和方法
US5436622A (en) Variable frequency vibratory alert method and structure
EP2420204A2 (en) Method for operating an electric appliance and electric appliance
CN1210634C (zh) 维持振动设备振荡的方法及实施该方法的振动设备
ATE276885T1 (de) Vorrichtung zur überwachung der flüssigkeitsmenge und damit versehene flüssigkeitsverbrauchende vorrichtung
KR100528776B1 (ko) 진동식 레벨 센서의 온도 측정 방법, 물체 검출 방법 및물체 검출 장치
CN1289916C (zh) 用于磁共振设备的线圈
CN1787347B (zh) 驱动包括线圈和移动块的便携式物体用振动器件的方法
CN1462365A (zh) 线圈阻抗检测方法、采用该方法的物体检测方法及其装置
CN1341995A (zh) 振荡器和振荡器的控制方法
EP2369737A1 (en) Oscillation circuit
CN101125327B (zh) 具复频扫描的超声波驱动装置
KR101936381B1 (ko) 진동모터 IC의 Back EMF 검출 기능 테스트 방법 및 이를 위한 장치
JP5892116B2 (ja) 加振装置
CN1243355A (zh) 直线振动电动机的驱动控制方法
JP2879267B2 (ja) 振動装置
EP1353168A3 (en) Apparatus for monitoring extent of cure of a coating
EP0100576B1 (en) Method of analysing the voltage induced in an exciter coil of a stepping motor
JP6160321B2 (ja) 加振装置
CN217550347U (zh) 一种脉冲磁场振动装置
CN115754465A (zh) 线性致动器的谐振频率检测方法、装置、芯片及电子设备
JP4032192B2 (ja) 振動フィーダの駆動制御方法
JP2015021780A (ja) 加振装置
CN116430224A (zh) 一种马达驱动方式的校准方法及装置
CN118112321A (zh) 线性致动器的谐振频率检测方法、装置、芯片及电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1061280

Country of ref document: HK

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20050713

CX01 Expiry of patent term