JPH062157Y2 - 目覚まし時計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、アラーム機能を有する目覚まし時計に関す
る。

〔考案の概要〕

本考案は、人体の体温に相当する赤外線を検出する焦電
型赤外線センサを設け、アラーム機能によりセットした
時刻になったとき、赤外線センサが人体の体温に相当す
る赤外線を検出しているときに所定の警告動作を行うよ
うにした目覚まし時計において、時刻表示用の針を回転
させるモータにより焦電型赤外線センサ用のチョッパ機
構部を駆動させるようにして、確実に起床させることが
できる目覚まし時計を簡単な構成で低消費電力にしたも
のである。

〔従来の技術〕 従来、目覚まし時計は、セットした時刻になるとブザー
等が自動的に警告音を発し、この警告音を使用者が聞い
て目を覚まし、起床できるようにしていた。そして、使
用者が起床すると時計に備えられたアラームスイッチを
押して、この警告音を止める操作を行っていた。

ところが、一度アラームスイッチにより警告音を止めて
しまうと、再度睡眠状態になって所謂寝坊をする虞れが
あった。このため、目覚まし時計が使用者を確実に起床
させているとは限らなかった。

この課題を解決するために本出願人は先に、焦電型赤外
線センサで寝床に人がいるか否かを検出し、アラームを
セットした時刻になると寝床から人が離れて起床するま
で警告音等を発するようにした目覚まし時計を提案し
た。この目覚まし時計によると、起床するまで警告動作
を行うので、確実に起床させることができる利益があ
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、焦電型赤外線センサ自体は安価であると共に
消費電力が少く電池駆動による所謂電子時計に組込むの
に好適であるが、この焦電型赤外線センサ単体では静止
した人物からの赤外線を連続して検出することはできな
かった。このため、焦電型赤外線センサの前部に光の開
閉を繰り返すチョッパ装置を設け、赤外線の変化量を検
出できるようにする必要があった。

ところがチョッパ装置は、例えばモータで羽根を回転さ
せて光の遮断と透過を繰り返すように構成されるため、
構成が複雑で目覚まし時計に内蔵させるとこの時計の製
作コストが上昇してしまう不都合があった。さらに、羽
根回転用のモータは常時連続的に回転させる必要がある
ため、この時計の消費電力が大きくなり、電池駆動によ
る時計の場合には電池寿命が極めて短かくなってしまう
不都合があった。例えば、通常の乾電池で１年以上作動
する電子時計にこのチョッパ装置を組込むと、数日しか
作動しなくなってしまう。

本考案は之等の点に鑑み、焦電型赤外線センサを使用し
たこの種の目覚まし時計を簡単な構成で低消費電力にす
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の目覚まし時計は、例えば第１図及び第２図に示
す如く、時刻表示部にて時刻表示を行わせると共にこの
時刻表示部にセットした時刻になるとアラーム制御信号
を出力する時計機構部(6)と、人体の体温に相当する赤
外線を検出する焦電型赤外線センサ(7)と、この焦電型
赤外線センサ(7)よりの所定の赤外線検出出力が得られ
る間だけ時計機構部(6)からのアラーム制御信号を出力
するアラーム制御手段(16)と、このアラーム制御手段(1
6)よりのアラーム制御信号が供給されると所定の警告動
作を行う警告手段(17)，(18)とを設けた目覚まし時計に
おいて、時計機構部(6)としてモータを備え、このモー
タにより時刻表示部上の針(2)，(3)，(4)を回転させて
時刻表示を行うと共に、モータにより焦電型赤外線セン
サ(7)用のチョッパ機構部を構成する羽根(8)を回転駆動
させるようにしたものである。

〔作用〕

本考案の目覚まし時計によると、時刻表示部の針(2)，
(3)，(4)を駆動させるモータによりチョッパ機構部を駆
動させるようにしたことにより、チョッパ機構部用の専
用のモータが不要になり、それだけ構成が簡単になると
共に、チョッパ機構部専用のモータ駆動用電源も不要に
なり、この目覚まし時計の消費電力が少なくなる。

〔実施例〕

以下、本考案の目覚まし時計の一実施例を、第１図〜第
５図を参照して説明しよう。

第１図及び第２図において、(1)は目覚まし時計を構成
する筐体を示し、この筐体(1)の前面に円形の透明部(1
a)を設けてあり、この透明部(1a)の内部に時刻表示用の
短針(2)，長針(3)及び秒針(4)を回転可能に配置してあ
る。また、之等の各針(2)，(3)及び(4)と共にアラーム
セット用針(5)が配置してある。そして、各時刻表示用
針(2)，(3)及び(4)は、時計機構部(6)により回転駆動さ
れて時刻を表示するものである。

この場合、本例の時計機構部(6)は、２極ステッピング
モータ（図示せず）を備え、この２極ステッピングモー
タにより各針(2)，(3)及び(4)を回転駆動する。この２
極ステッピングモータは、１秒毎に半回転するモータ
で、このモータの回転軸よりの動力を時計機構部(6)内
で歯車により減速し、各時刻標示用針(2)，(3)及び(4)
を回転駆動させる。また、アラームセット用針(5)は、
この時計のアラームセット用つまみ（図示せず）により
表示位置を調整できるもので、このアラームセット用針
(5)の位置が短針(2)の回転位置と一致（即ち表示時刻が
一致）したときに、時計機構部(6)からアラーム制御信
号を出力する如くしてある。このアラーム制御信号は、
アラームセット用針(5)と短針(2)との表示時刻が一致し
てから例えば１５分間継続して出力するようにしてあ
る。そして、時計機構部(6)が出力するアラーム制御信
号を、後述するアラームコントロール回路(16)に供給す
る。

そして本例の目覚まし時計は、人体より放射される赤外
線を検出する赤外線センサ(7)が設置してある。この赤
外線センサ(7)は、焦電型赤外線センサで、この赤外線
センサ(7)の検出部の前面に光学フィルタ(7a)を配置し
て、人間が放射する９〜10μｍの波長（体温が36℃〜37
℃のとき）の赤外線を検出するようにしてある。そし
て、筐体(1)の前面の上部に透孔(1b)を設け、この透孔
(1b)の内側に赤外線センサ(7)を配置し、透孔(1b)の外
側の所定範囲ａ内に人体があるか否かを検出する。

また、この透孔(1b)と赤外線センサ(7)との間に、チョ
ッパ機構としての羽根(8)を配置する。この羽根(8)は、
第３図に示す如く略半円形で遮光性を有し、時計内に軸
支された回転軸(9)に一体的に取付けてあり、回転軸(9)
の回転により羽根(8)が軸(9)の上側にあるとき、透孔(1
b)と赤外線センサ(7)との間に位置し、赤外線センサ(7)
への外部光の入射を阻止する。また、回転軸(9)の回転
により羽根(8)が軸(9)の下側にあるとき、赤外線センサ
(7)の下方にこの羽根(8)が位置し（第２図，第３図の状
態）、外部から透孔(1b)を介して赤外線センサ(7)に入
射する光を妨げない。そして、この回転軸(9)に小径の
歯車(10)が取付けてあり、この歯車(10)は時計機構部
(6)に取付けられた歯車(11)と噛合させてある。この時
計機構部(6)の歯車(11)は、時計機構部(6)内の各針
(2)，(3)，(4)駆動用２極ステッピングモータの回転に
連動して回転する如くしてある。このため、この時計が
作動している限りは、２極ステッピングモータの回転に
より、回転軸(9)に取付けられた羽根(8)が回転する。こ
の場合、２極ステッピングモータが半回転する如に羽根
(8)が半回転するように各歯車の歯数比を設定してあ
る。

そして、赤外線センサ(7)の検出出力を、第４図に示す
如く、増幅及び波形成形等を行う処理回路(13)を介して
比較器(14)の比較信号入力端子に供給する。また、基準
電圧発生器(15)が出力する直流の基準信号を、比較器(1
4)の基準信号入力端子に供給する。そして、この比較器
(14)で比較信号入力端子に得られる信号が基準信号の電
圧値を越えているか否かを検出する。この場合、本例に
おいては赤外線センサ(7)が人体から上述した赤外線を
検出したときには、比較器(14)で検出信号が基準信号を
越えたことを検出するように基準信号の電圧値を設定す
る。そして、基準信号の電圧値を越えたときには、アラ
ームコントロール回路(16)に比較器(14)の出力信号とし
て人体検出信号を供給する。

そしてアラームコントロール回路(16)は、比較器(14)か
ら人体検出信号が供給されている間に上述した時計機構
部(6)から供給されるアラーム制御信号を、ブザー駆動
部(17)に供給するゲート回路である。このため、人体検
出信号が供給されていないときには、時計機構部(6)か
らのアラーム制御信号をブザー駆動部(17)に全く供給し
ない。

そして、ブザー駆動部(17)は、ブザー(18)が接続してあ
り、アラーム制御信号が供給される間、ブザー(18)から
警告音を発生させる。

次に、本例の目覚まし時計を、使用する際の動作につい
て説明すると、まずこの時計の使用者は起床したい時刻
をアラームセット用針(5)によりセットしておく。そし
て、この時計の使用者（人体ｍとして示す）が第５図に
示す如く、布団(20)を掛けて就寝するとすると、本例の
目覚まし時計を枕もとに置き、赤外線センサ(7)の人体
検出範囲ａ内にこの使用者の頭部が位置するようにす
る。このようにすることで、この目覚まし時計の赤外線
センサ(7)は、この使用者が就寝中にはこの使用者の頭
部から放射される赤外線を検出している。

このときには、焦電型の赤外線センサ(7)の前面部に配
された羽根(8)が１秒毎に半回転（即ち２秒で１回転）
しているので、この羽根(8)が１秒毎に開閉を繰り返す
センサ(7)のチョッパ機構として作用する。このため、
この赤外線センサ(7)の出力信号は、第６図Ａに示す如
く１秒毎に羽根(8)による閉状態（ローレベル信号のと
き）と開状態（ハイレベル信号のとき）とを繰り返して
いるとすると、第６図Ｂに示す如く、閉状態から開状態
になるとＯＶから一時的に立ち上り、開状態から閉状態
にてるとＯＶから一時的に立ち下がる信号となる。

この出力信号が検出信号として処理回路(13)に供給され
ると、この検出信号に所定の処理を施して例えば人体検
出時にＯＶよりも高い電位の直流信号がこの処理回路(1
3)から出力されるようになる。そして、この出力信号が
比較器(14)で基準信号の電位を越えていることが検出さ
れ、アラームコントロール回路(16)に人体検出信号が供
給される。

そして、この状態でセットした起床時刻になると、時計
機構部(6)からアラーム制御信号が出力される。このと
き、赤外線センサ(7)は就寝中の使用者の体温による赤
外線を検出しているので、アラームコントロール回路(1
6)に人体検出信号が供給され、アラーム制御信号がアラ
ームコントロール回路(16)を介してブザー駆動部(17)に
供給される。このアラーム制御信号のブザー駆動部(17)
への供給により、ブザー(18)が警告音を発生する。

そして、就寝中の使用者がこの警告音により目覚めて布
団(20)から起き上ったときには、赤外線センサ(7)がこ
の使用者の体温による赤外線を検出しなくなるので、こ
のセンサ(7)がＯＶで一定の信号を出力するようにな
り、アラームコントロール回路(16)からブザー駆動部(1
7)にアラーム制御信号が供給されなくなり、ブザー(18)
が警告音を発するのを自動的に停止する。

そして、この就寝中の使用者が警告音によって目覚めな
いとき或いは目覚めても布団(20)から離れず起床しない
ときには、赤外線センサ(7)が使用者の体温による赤外
線を検出し続けるので、時計機構部(6)がアラーム制御
信号を出力し続ける間（例えば15分間）、ブザー(18)が
警告音の出力を続ける。

また、アラームセット用針(5)によりアラーム時刻のセ
ットを行っても、このセットした時刻に既に起床してい
るとき或いは布団(20)に就寝しなかったときには、赤外
線センサ(7)が人体の体温による赤外線を検出しないの
で、セットした時刻になってもアラームコントロール回
路(16)からブザー駆動部(17)にアラーム制御信号が供給
されず、ブザー(18)が全く警告音を発しない。

このように本例の目覚まし時計によると、この目覚まし
時計の使用者が起床するまでブザー(18)が警告音を出力
し続けるので、従来のようにアラームスイッチを押して
警告音を止めていた場合のように単に目覚ませるだけで
はなく、確実に寝床から起床させることができ、寝坊を
防ぐことができる。そして本例の目覚まし時計よると、
赤外線センサ(7)として消費電力が極めて少ない焦電型
赤外線センサを使用して、この焦電型赤外線センサが必
要とするチョッパ機構としての羽根(8)を、この時計の
針駆動用の２極ステッピングモータで駆動させるように
したので、この羽根(8)を回転させる専用のモータが不
要となり、構成が簡単になると共に、羽根(8)を回転さ
せるためにこの時計の消費電力が増大せず、この時計の
消費電力が少くなる利益がある。

なお、焦電型センサ用のチョッパ機構は上述した0.5Hz
程度で作動するのが好ましく、針駆動用のモータにより
この程度の周波数で作動する他の構成とすることもでき
る。例えば、第７図及び第８図に示す如く、この時計の
秒針の代わりにこの秒針駆動用の軸(19)に、第９図に示
す如き透明アクリル板よりなる円板(30)を固定し、この
円板(30)の外周部(31)がチョッパ機構として作用するよ
うにしてもよい。即ち、この円板(30)の透明な中央部(3
2)に中心から一本放射状に線(33)を描き、この線(33)を
秒針として使用すると共に、この円板(30)の外周部(31)
に遮光性塗料を塗布し、この外周部(31)を６°毎に凸部
(31a)又は凹部(31b)とし、この凸部(31a)と凹部(31b)と
が交互に配された状態にする。そして、本例の時計(17)
の時刻表示部である透明部(1a′）を、円板(30)の透明
な中央部(32)と一致する大きさとし、外周部(31)が赤外
線センサ(7)と透孔(1b′）との間になるように配置す
る。

このようにすることで、この円板(30)は１秒毎に６°ず
つ回転し、線(33)が秒針として機能すると共に、外周部
(31)の凸部(31a)と凹部(31b)とで、赤外線センサ(7)と
透孔(1b′）との間の開又は閉を１秒毎に行うようにな
り、0.5Hzで作動するチョッパ機構として作用する。こ
のため、本例においても第１図例と同様に専用のモータ
を必要とすることなく赤外線センサ(7)用のチョッパ機
構を作動させることができ、第１図例と同様の作用・効
果を有することが理解できよう。

さらにまた、本考案は上述実施例に限らず、本考案の要
旨を逸脱することなく、その他種々の構成が取り得るこ
とは勿論である。

〔考案の効果〕

本考案によると、人体を検出して警告を発するようにし
た目覚まし時計が、焦電型赤外線センサと専用の動力源
を必要としないチョッパ機構とによる簡単な構成かつ少
ない消費電力で実現できる利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の目覚まし時計の一実施例を示す正面
図、第２図は第１図のII−II線に沿う断面図、第３図は
第１図例の要部を示す斜視図、第４図は第１図例の回路
構成図、第５図は第１図例の使用例を示す略線図、第６
図は第１図例の説明に供するセンサの出力特性図、第７
図は本考案の目覚まし時計の他の実施例を示す正面図、
第８図は第７図のVIII−VIII線に沿う断面図、第９図は
第７図例の要部を示す正面図である。 (6)は時計機構部、(7)は赤外線センサ、(8)は羽根、(1
6)はアラームコントロール回路、(17)はブザー駆動部、
(18)はブザーである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】時刻表示部にて時刻表示を行わせると共に
   この時刻表示部にセットした時刻になるとアラーム制御
   信号を出力する時計機構部と、人体の体温に相当する赤
   外線を検出する焦電型赤外線センサと、該焦電型赤外線
   センサよりの所定の赤外線検出出力が得られる間だけ上
   記時計機構部からのアラーム制御信号を出力するアラー
   ム制御手段と、該アラーム制御手段よりのアラーム制御
   信号が供給されると所定の警告動作を行う警告手段とを
   設けた目覚まし時計において、 上記時計機構部としてモータを備え、該モータにより上
   記時刻表示部上の針を回転させて時刻表示を行うと共
   に、上記モータにより上記焦電型赤外線センサ用のチョ
   ッパ機構部を駆動させるようにしたことを特徴とする目
   覚まし時計。