JPH078798U - アラーム遮断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 手動操作されることなく作動され、干渉に強
く、消費電力が少なく、使用場所を選ばず、作動させる
際に室内の他の人を起したりその眠りを妨げたりするこ
とのない目ざまし時計やタイマのアラーム遮断装置を提
供することを目的とする。 【構成】 赤外線を放射する送信器（２）を含み受信及
び信号整形回路は赤外線放射に感知性の受信器（３）を
含む。送信器（２）はパルス制御モードにおいて赤外線
を放射する赤外線ダイオード（５５）を含み、赤外線放
射は使用者（１）によって反射され受信器（３）によっ
て検出される。整流回路（２７−３１）は整流回路（２
７−３１）に後続する微分回路（３２，３３）によって
整流器及び微分段（５）へと拡張され、その出力信号
（Ｐ）は受信器（３）によって検出された赤外線放射の
時間変化によって決定される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は特に目ざまし時計あるいはタイマのアラーム遮断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、目ざまし時計やタイマに使用されて音響アラーム信号を発生させるアラ ーム発生装置では使用者がキーあるいは揺動スイッチ機構の制御要素を手動操作 することによりアラームが遮断されている。例えば西独実用新案登録ＤＥ−ＧＭ 7827708 号は上面全体にわたって揺動スイッチを設けられた目ざまし時計を開示 している。

【０００３】 また、西独実用新案登録ＤＥ−ＧＭ8312662 号よりアラーム信号の遮断が可動 制御要素の操作によってではなく例えば指先等で同時に触れることにより駆動さ れる一対の感知器によってなされる構成の目ざまし時計が公知である。かかる感 知器は単純な金属ワイヤでもあるいは前記ＤＥ−ＧＭ8312662 号に記載されてい るような筐体上に施された導電性エナメル被覆であってもよい。かかる構成の目 ざまし時計ではアラーム信号を止めるのに使用者がなす必要があるのは単に目ざ まし時計に触れることだけである。

【０００４】 西独特許ＤＥ−ＰＳ3404252 号に記載の電池駆動アラーム発生装置では時計の 使用者はアラーム信号を声によって止めることができる。この場合は使用者はア ラーム発生装置に触れる必要もない。かかるアラーム発生装置では使用者の声は マイクロホンと濾波及び増幅ユニットと整流器とよりなる受信及び信号整形回路 によって受信されその出力信号が所定レベルの入力信号に応じて非安定状態に状 態を変化させる単安定マルチバイブレータに入力される。この単安定マルチバイ ブレータの状態変化により時計駆動集積回路への入力信号が変化し、その結果ア ラーム信号変換器への駆動信号の供給が停止する。電池を節約するためマイクロ ホンやフィルタ及び増幅ユニットにはアラーム信号が発生されるまでは電源が供 給されない。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

かかるアラーム発生装置は実質的に１０００Ｈｚ程度の周波数（人の声の基音 周波数帯域）の信号のみが増幅されるように高域フィルタや低域フィルタを使用 してはいるが様々な音源からの背景雑音により使用者が起きる前に目ざまし信号 が切れてしまうおそれがある。

【０００６】 かかるアラーム装置はまた目ざまし時計の使用者がアラームを停止させる際の 声で側にいる他の人を意図せずに起こしてしまう問題点をも有する。 西独特許公開公報ＤＥ−ＯＳ3040751 号より赤外線送信器及び受信器を使用し た非接触スイッチが公知である。しかし、公知の反射光の遮断を検出するように 構成された送信及び受信器対を目ざまし時計のアラーム遮断装置として使うのは 一般に遮断装置の有効範囲内に枕や使用者自身を始めとする数多くの物体が存在 してアラームがひとりでに切れてしまう問題点があり不適当である。このように 、公知の非接触スイッチを目ざまし時計やタイマに使用するには送信器及び受信 器の有効範囲内にあって赤外線を反射する物体を全て除去するかあるいは時計を 適当な位置に置くかするしかない。

【０００７】 そこで本考案は手動操作されることなく作動され、干渉に強く、消費電力が少 なく、使用場所を選ばず、作動させる際に室内の他の人を起こしたりその眠りを 妨げたりすることのない目ざまし時計やタイマのアラーム遮断装置を提供するこ とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の上記の目的は請求項第１項前文に記載の目ざまし時計に請求項第１項 特徴項記載の特徴を組合わせることにより達成される。 要約すると、本考案は目ざまし時計のアラーム遮断装置において、目ざまし時 計の使用者が時計の方へ接近運動したりあるいは手の如き体の一部を時計の方へ 動かすことにより目ざまし時計が発しているアラーム信号を遮断ないし停止させ ることのできるアラーム遮断装置を提供することを目的とする。時計は赤外線あ るいは超音波を発生する送信器と運動している反射物体により反射されたこれら の赤外線あるいは超音波を検出する受信器とを備えている。信号整形回路４，５ ，，６はこれらの検出信号の時間変化を検出しこの時間変化の大きさに対応する 量がしきい値スイッチ段で所定値と比較される。その結果、時間変化が所定値よ り大きければアラーム信号が停止される。

【０００９】

【作用】

本考案においてはアラーム遮断装置の受信及び信号整形回路は赤外線運動検出 器を構成する。この検出器は受信器により例えば使用者の手からの熱放射を検出 する。あるいは検出器は送受信構成としてもよく、その場合には所定周波数の赤 外線を出力する送信器が使用される。この出力赤外線は例えば使用者の手によっ て反射される。送信器を使用する場合にはアラーム遮断装置は反射式運動検出器 として作動する。すなわち、本考案によればアラーム遮断装置は濾波及び増幅器 及びしきい値スイッチ段の他に整流及び微分段を有し受信範囲内における物体の 運動に応答して動作する。

【００１０】 本考案によるアラーム遮断装置では赤外線送信器及び赤外線受信器のかわりに 超音波送信器及び超音波受信器を使用することもできる。超音波を使用する場合 には物体の運動を検出するのに反射した超音波の強度変化が利用できるだけでな く送信信号と受信信号の間に生じるドップラーシフトを利用することもできる。 これは赤外線の場合と異なり超音波の周波帯域では運動している物体により引起 こされる周波数の変化が無視できる程には小さくないためである。

【００１１】 微分段には縦続してあるいはその出力端子に並列に信号遅延段を設けるのが好 ましい。この信号遅延段はアラーム音で起こされた使用者が半分眠ったまま無意 識的に手を動かしてアラーム音を止めてしまうのを防止するために設けられる。 すなわち遅延時間は使用者が十分に覚醒するように目ざまし信号が十分な時間に わたり発せられるように設定される。従って、本考案のアラーム遮断装置はアラ ーム開始後所定の時間が経過しないと作動しない。

【００１２】 信号遅延段は濾波増幅器とは別個の構成となっているため整流及び微分段の大 きさを適当に設定することにより濾波増幅段におけるダイナミックレンジを拡大 することができ、自動利得制御を省略することができる。動いていない物体は定 常的な反射信号を形成し濾波増幅段を飽和させる可能性があるにもかかわらず、 適当な試験によれば本考案の改良により濾波増幅器が飽和するように駆動される ことは極くまれにしか生じないことが見出された。これに対し、濾波増幅器中に 信号遅延装置を設ける場合は複雑な利得制御が必要になる。

【００１３】 本考案によるアラーム遮断装置の他の有利な実施例を従属請求項に記載した。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。 図１は本考案によるアラーム遮断装置を備えたタイマないし目ざまし時計のブ ロック図を示す。図１に示す構成の回路は西独特許ＤＥ−ＰＳ3404252 号より公 知の目ざまし遮断装置と同一の機能を実行することができる。その他に、本考案 によるアラーム遮断装置は運動検出装置としても作動する。一方、このアラーム 遮断装置は音声感応スイッチ装置としては作動しない。アラーム遮断装置の動作 モードは図２の波形図に関連して説明される。

【００１５】 図１中の参照符号１は起こされた人が振る腕等の、送信器２から放射された赤 外線を反射する物体をあらわす。電池からの電源電圧は端子Ｕに加えられる。こ の電源電圧は端子Ｕから時計駆動部１４、信号発生器１２、ランプドライバ９及 び単安定マルチバイブレータ８へ供給される。この電源電圧は全ての回路８，９ ，１２，１４に供給されるが図示の状態では時計駆動部１４のみが作動状態にな っていて駆動電流が流されている。手動操作スイッチ１８を閉じると時計駆動部 １４中に設けられている自動目ざまし装置がセットされる。この場合、時計駆動 部が表示している時刻が設定された時刻に達すると駆動部中に設けられスイッチ １８に直列接続された第２のスイッチ（図示せず）が閉成される。この第２のス イッチが（第２の時刻ｔ１にて）閉成されることにより時計駆動部１４中の集積 回路が目ざまし信号Ａを信号発生器１２へ供給する。信号発生器１２は目ざまし 信号Ａを音響信号Ａ’に変換し使用者に聞かせる。この目ざまし信号Ａあるいは 音響信号Ａ’は各々可聴域の周波数を有する短いパルス列よりなる。短い間隔を 置いて第１のパルス列に続いて第２のパルス列が出力される。この第２のパルス 列は目をさました使用者がアラーム遮断装置を作動させるまであるいは例えば１ ２８秒後に集積回路が目ざまし信号を自動的に切るまで供給され続ける。

【００１６】 アラーム遮断装置を作動させる場合、目ざまし信号Ａはツェナーダイオード１ ９及びダイオード２０を介して回路図を図４に示すオンオフ制御段１３に供給す る。別のツェナーダイオード４２及び充電用コンデンサ４１により制御段１３は 時刻ｔ１においてはゼロであるがコンデンサ４１の充電特性に従って時刻ｔ２ま でには所定の最大電圧値に達するオン信号を形成する。時刻ｔ２においてオン信 号の値が上記電圧値に達するとトランジスタ６４（図４参照）が導通し出力信号 Ｃが得られる。オンオフ制御段１３にはさらにトランジスタ３８を含むターンオ フ要素１１が協働する。このトランジスタ３８は以下に説明するようにこの時点 では導通しておらず後程説明するように時刻ｔ４で導通する。

【００１７】 出力信号Ｃは抵抗器４３を介してスイッチ段１５のトランジスタ４４へ供給さ れてこれを導通させ時刻ｔ２において電源電圧Ｕが出力信号Ｄとして出力させる 。その結果、回路２，３，４，５，６及び７には信号Ｄ（電源電圧Ｕと等しい） は時刻ｔ２までは加わらない。この時刻以降送信器２が送信パルスを発生し、こ のパルスは枕や眠っている使用者自身によって反射されて受信器３により受信さ れ出力信号ｅが形成される。この検出された信号Ｅは送信パルスの周波数に対応 する帯域を有する濾波増幅器４を通され信号Ｍとして整流及び微分段５に供給さ れる。整流段においては受信器３で形成された交流出力信号が受信パルスの強さ に応じて大きさの変化する整流出力信号に交換される。

【００１８】 図３は整流及び微分段５を信号遅延段６及びしきい値スイッチ第７と共に示す 。信号Ｍはコンデンサ２７を介して２つのダイオード２８，２９に供給される。 ２つのダイオード２８，２９はコンデンサ２７，３１と協働して信号Ｍを整流す る倍電圧整流回路を形成する。整流された信号Ｍは並列接続された抵抗器３０を 介して放電するコンデンサ３１を充電する。整流器には更にコンデンサ３２及び 抵抗器３３よりなる微分回路が接続される。この微分回路を使用することにより 、アラーム遮断装置が信号Ｅの強度ではなくその時間変化に応じて作動するよう にできる。換言すれば、整流及び微分段５の出力信号Ｐは反射物体１の運動速度 の関数となり微分回路３２，３３のカットオフ周波数により送信器及び受信器を 備えたクロックの方向への反射物体１の最小接近速度が規定される。

【００１９】 濾波増幅器４及び整流及び微分段５の構成要素の定数を適当に設定することに より本考案においては信号Ｅ及びそれから導かれた信号Ｐの増幅の際のダイナミ ックレンジを拡大することができる。ダイナミックレンジが広いため、静止した 反射物体が存在しても増幅器への入力信号で増幅器が飽和するような事態はほと んど生じない。従って自動利得後は不必要である。

【００２０】 このダイナミックレンジの拡大の理由は以下のように説明される。ただし、こ の説明は以下のパラメータを使って行う。 Ｕｅ：濾波増幅器４への入力パルス振幅（信号Ｅ） Ｕａ：濾波増幅器４からの出力パルス振幅（信号Ｍ） Ｔ ：信号Ｍの出力パルス期間 Ｔａ：コンデンサ３１（図３）の充電時間 Ｔｅ：コンデンサ３１の放電時間 Ｔｏ：送信器２の出力パルス周期 Ｎ ：送信器２の送信パルス数 Ｕｃ：コンデンサ３１の整流電圧 瞬時値Ｕｃ（ｔ）の時間変化は以下の式で表わされる： Ｕｃ（ｔ）＝Ｕａ×（１−ｅｘｐＴ×Ｎ（ｔ）／Ｔａ） ここで、Ｔａ，Ｔｅ≫Ｔｏであれば整流電圧Ｕｃの算術平均〈Ｕｃ〉は定 常状態では 〈Ｕｃ〉＝Ｕａ×Ｔ／Ｔｏ となる。

【００２１】 このことから、出力パルス振幅Ｕａの制限（濾波増幅器４の飽和）が生じてい ても出力パルス期間Ｔが増加する結果〈Ｕｃ〉は増加し続ける。かかる出力パル ス期間Ｔの増加は濾波増幅器４が微分作用を行ないその結果出力パルス期間が入 力パルス振幅と共に増加するために生じる。かかる増加は濾波増幅器４が飽和し ていて出力パルス振幅Ｕａがそれ以上増加しない場合でも生じる。

【００２２】 信号Ｐのパルスは信号Ｅに基づいて形成され時刻ｔ１で発生が開始された音響 アラーム信号を遅れなく直ちに遮断するのに使うこともできる。しかし、本考案 では以下説明する２つの理由で信号Ｐに所定の不感時間が設定されこの所定の不 感時間が経過した後はじめてパルスＰが目ざまし信号Ａを切るように構成される 。

【００２３】 その一の理由はアラーム信号に応じて眠っている使用者が例えばベッドで寝返 りをうつ等、体を無意識に動かす可能性があることで、このような場合は使用者 が十分に目をさまさないうちにアラームが切れてしまうことになる。その結果ア ラームは切れ、使用者は再び寝込んでしまう。 もう一つの理由は時刻ｔ１に電源電圧Ｄが放電状態のコンデンサ３１（図３参 照）に加えられることで、その場合充電過程の始めに生じる充電電流のサージに よって微分回路３２，３３にアラーム遮断装置を作動させて目ざまし信号Ａを停 止させる信号Ｐと同様な信号が生じてしまうことがあることである。これを防ぐ ために、コンデンサ３１が充電されるに十分な不感時間が形成されまた眠ってい る使用者を確実に起こせる最小限の目ざましパルスが形成されるように信号遅延 段６が設けられる。

【００２４】 図１を参照するに、信号遅延段６は例えば回路３，４，５，７，８よりなる信 号処理系に直列に挿入される。図２を参照するに、信号遅延段６は時刻ｔ３まで はイネーブルされない（信号Ｆ）。その結果大きさがｔ３−ｔ２の遅延ないし不 感時間が設定される。同様に、信号遅延段６に後続するしきい値スイッチ段７も 時刻ｔ３までは目ざまし信号Ａの遮断信号の処理を行なわない。時間を単位にし てあらわしたアラーム遮断装置の有効作動範囲は信号Ｇに対応する時刻ｔ３以降 になる。

【００２５】 目ざまし信号Ａにより目をさました使用者が目ざまし信号を止めようとする場 合には反射物体である自分の手を送信器２が放射する送信パルスの有効範囲内へ 短時間動かしさえすればよい。すなわち、使用者が時計の所まで行ってスイッチ １８を操作する必要はない。これは送信パルスの放射場がベッド中の使用者にま で及んでいるためである。反射物体１が時刻ｔ４に動くとしきい値スイッチ段７ より短い持続時間のパルスＨが出力される。このしきい値スイッチ段７は目ざま し信号Ａを切るのに必要な受信信号の所定値を設定する。しきい値スイッチ段７ から出力された出力パルスＨは単安定マルチバイブレータ８に供給されその状態 を時刻ｔ４において非安定状態に遷移させる。単安定マルチバイブレータ８の状 態変化によりその出力信号Ｉが回路９及び１１以外にも時計駆動部１４の集積回 路に供給されてこの集積回路から音響信号Ａ’を発生している信号発生器１２へ 供給されている駆動パルスの出力を停止させ、これにより目ざまし信号Ａの供給 が止まる。時計面にはまたランプ１０が設けられランプドライバ９の出力信号Ｋ によって駆動されて時計面を照明する。このランプ１０は単安定マルチバイブレ ータ８の駆動と同時に時刻ｔ４において点灯される。単安定マルチバイブレータ ８が元の状態に戻るとランプ１０は消灯する。このように、ランプが点灯してい る時期はｔ４からｔ６の間の時期であり単安定マルチバイブレータ８が非安定状 態になっている期間に対応する。

【００２６】 図１及び図４に示すように、信号Ｉはさらにターンオフ要素１１にも供給され る。ターンオフ要素１１はトランジスタ３８と、ベース抵抗器４０と、コレクタ 抵抗器３９とよりなる。エミッタをオン／オフ制御段のトランジスタ６４のエミ ッタと共通接続されたトランジスタ３８はトランジスタ６４のベースエミッタ間 に挿入される。そこで、時刻ｔ４にトランジスタ３８が信号Ｉの立上がり縁に対 応して導通されるとコンデンサ４１がコレクタ抵抗器３９を介して放電を開始す る。時刻ｔ５には信号Ｂの電圧値はローレベルまでさがりトランジスタ６４及び トランジスタ４４がオフになる。その結果、電源電圧Ｄの回路２，３，４，５， ６，７への供給が停止される。これはスイッチ段１５が信号Ｂ（時刻ｔ２）によ りターンオンされ時刻ｔ５に信号Ｉより導かれる信号Ｌによりターンオフされる ことによる。その結果アラーム遮断装置はアイドル状態になる。これを再び作動 させるには前と同様にスイッチ１８を操作して閉成し電源電圧Ｄを供給する。こ の場合もアラーム遮断装置は遅延時間ないし不感時間ｔ３−ｔ２が経過するまで は作動しない。スイッチ１８が開成されていなければ時計駆動部１４中の集積回 路は数分後に目ざまし信号Ａを供給することで別の目ざましサイクル（居眠り） を実行する。このように、スイッチ１８が開成されるまでアラーム遮断装置はキ ャンセルされない。

【００２７】 図３は整流及び微分段５の他に信号遅延段６及びしきい値スイッチ段７の具体 的実施例を示す。各段６及び７において最も重要な要素は比較器２１及び２２で ある。これらの比較器２１，２２には動作電圧Ｄが加えられ、濾波増幅器４へ加 えられる供給電圧Ｎは濾波増幅器４中に含まれている抵抗器１７及びコンデンサ （図示せず）により平滑化される。

【００２８】 信号遅延段６は抵抗器２３，２５により形成される分圧器を有しこの分圧器で 分圧された電圧が比較器２１の非反転入力端子に供給され一方コンデンサ２６と 抵抗器２４とにより形成される分圧器により形成される出力電圧が比較器２１の 反転入力端子に供給される。コンデンサ２６には電圧Ｎが供給され一方抵抗器２ ４は接地される。前記比較器２１の反転入力端子はコンデンサ２６及び抵抗器２ ４の中点に接続される。そこで、Ｎが時刻ｔ２に加えられると反転入力端子への 入力電圧は非反転入力端子への入力電圧よりも正になる。その結果、比較器２１ の出力電圧はゼロとなり望ましくない信号Ｍのパルスがコンデンサ３２を介して 接地される。所定の遅延ないし不感時間ｔ３−ｔ２が経過した後コンデンサ２６ は抵抗器２４を介して充電され演算増幅器２１の反転入力端子は非反転入力端子 よりも大きく負側に移行する。その結果、比較器出力はターンオフされ出力信号 Ｑが出力される比較器２１の出力端子は高インピーダンスを有するようになる。 これは演算増幅器（ＬＭ 393) が開放コレクタ出力構成を有するためである。遅 延時間ないし不感時間を決定する時間決定要素は直列接続されたコンデンサ２６ 及び抵抗器２４より構成される。スイッチ動作点はまた抵抗器２３に生じる電圧 値の大きさによっても決まる。図１の信号遅延段６が伝送路に直列接続されてい る場合と異なり図３の信号遅延段は整流及び微分段５に並列に接続されるように 構成されており、この理由によりこれは遅延時間にわたってターンオンされた後 不動作とされる。

【００２９】 しきい値スイッチ段７は分圧器を形成する抵抗器３４及び３５を含み、この分 圧器のタップが比較器２２の反転入力端子に結合される。比較器２２の非反転入 力端子は微分回路３２，３３の出力端子に接続されまた比較器２１の出力端子に 接続される。比較器２２の出力端子は単安定マルチバイブレータ８の入力端子に 接続されたダイオード３７及び電源Ｄへ接続された抵抗器３６に接続される。コ ンデンサ３２を介して供給された電圧サージが分圧器３４，３５が形成する基準 電圧を越えると比較器の出力はゼロから電源電圧Ｄに等しい値に変化する。この 比較器２２より出力される出力パルスはダイオード３７を経て単安定マルチバイ ブレータ８に供給され時刻ｔ４にその状態を変化させる。

【００３０】 図５は送信器２及び受信器３の実施例を示す。送信器２は抵抗器１６を介して 電圧Ｄ及び入力信号０を供給される。コンデンサ４５と協働して抵抗器１６は送 信器２を受信器３から切離し、その結果受信器中に送信パルス波形に対応した動 作電圧の変動が誘起されるのが防止される。送信器２は更に抵抗器４６，４８， ４９，５２及びコンデンサ４７と共に相補接続された２つのトランジスタ５０， ５１を含む。これらのトランジスタは単安定マルチバイブレータを形成する。パ ルスの繰り返し周波数はコンデンサ４７及び抵抗器４６により決定される。パル スの持続時間はコンデンサ４７及び抵抗器４８の大きさを設定することにより決 まる。またアノード側が抵抗器５４及び充電コンデンサ５６の接続点に接続され た赤外線発光ダイオード５５が送信要素として使用される。このダイオード５５ のカソードは抵抗器５３を介してトランジスタ５１のコレクタに接続される。ト ランジスタ５１がオフになっている状態ではコンデンサ５６は抵抗器５４を介し て充電されトランジスタ５１が導通するとダイオード５５を介して放電する。抵 抗器５３はダイオードに流れる電流を制限する。パルス制御モードではバッテリ ーの負荷が軽減される。これはバッテリーの容量が制限されているためである。 パルス繰り返し周波数は５００Ｈｚであるのが好ましい。

【００３１】 ダイオード５５が放出した赤外線放射は反射物体１により反射された後カソー ド側が電池電圧Ｎに接続された赤外線感応ダイオード５６よりなる受信要素に到 達する。ダイオード５６は抵抗器５７と結合されて分圧器を形成し、この分圧器 のタップすなわちダイオード５６と抵抗器５７との接続点によりダイオード５６ が受信した送信パルスがコンデンサ５８を介して電流パルスの形で取出され濾波 増幅器４に供給される。

【００３２】 図６は時計筐体の一部分を切除して示した側面図である。図中、時計正面を符 号６１で示す。送受信要素５５，５６はクロック筐体６０の前面上縁部に沿って 比較的離間して配設するのが好ましい。筐体６０の壁面中には送受信される信号 のための入口及び出口開口部５９が設けられ、この開口部５９の数は送受信要素 ５５，５６の数によって決まる。主な送信方向Ｘ（あるいは受信方向）は受信及 び送信要素の放射特性によって決まり、用途如何により水平面Ｙに対して上向き にあるいは下向きに設定される。主送信方向は２０°〜２５°だけ上向きに設定 するのが好ましい。

【００３３】 赤外線の主放射方向を時計面６７に対し垂直に設定しないことにより、コンデ ンサ３１及び抵抗器３０の定数を適当に設定することによるしきい値スイッチ段 ７の動作点の設定以外の方法で遮断装置の感度を実用上の要素に適合させること が可能になる。主送信方向を２０°〜２５°上向きに傾けることにより時計の正 面に置かれているかも知れないランプや書物等の静止した反射物体により送信ビ ームが遮断されるのが防止される。濾波増幅器を適当に設計することでこの他に もアラーム遮断装置を実際の使用状態に適合させることが可能になる。

【００３４】 以上、本考案によるアラーム遮断装置を赤外線送信器及び受信器を備え反射物 体１の動きにより引起こされた受信信号の強度変化を検出する構成の実施例につ いて説明した。この場合、受信用ダイオード５５を時計の使用者の体から放射さ れる熱を検出できるような十分な感度を有する赤外線検出装置によって置換えれ ば赤外線を放射する送信器を省略することもできる。

【００３５】 本考案では濾波増幅器を使用することは必ずしも必須ではなく、受信器３から 単安定マルチバイブレータ８に至る信号路中に周波数弁別器あるいはサンプリア ンドホールド回路を設けるようにしてもよい。また、本考案は接近する物体に対 して応答するのみならず反射物体が時計から遠ざかる運動を行なう場合にこれに 対しても応答するように構成することができる。

【００３６】 図７は赤外線感応受信器のかわりに超音波受信器３’を使用したアラーム遮断 装置の実施例を示す。この実施例では超音波増幅器４はコンデンサ５８を介して 濾波増幅器４に結合される。超音波受信器３’以降に接続される回路部分は図１ 〜図６に関連して説明したものと同じであり、その動作の詳細な説明は省略する 。超音波受信器３’の主要部分は抵抗器６５，６７，６８及び９８により動作点 が調節される２つのＮＰＮ形トランジスタ６３，６４を含む。超音波を受信する のには例えば圧電セラミックトランスデューサの如き超音波トランスデューサ６ ２が抵抗器６５に直列接続されて使用される。抵抗器６５は抵抗器９８と協働し てトランジスタ６３の動作点を決定し、一方トランジスタ６３のベースエミッタ 間に挿入された超音波トランスデューサ６２は濾波増幅器の信号源として作用す る。超音波送信器より発信された信号は超音波トランスデューサ６２によって検 出されて電圧信号に変換され増幅された後コンデンサ６６を介して次段のトラン ジスタ６４に供給される。出力側では増幅された信号がトランジスタ６４のコレ クタから取出され先に説明したのと同じ過程を辿って後続する回路によって処理 される。

【００３７】 図８は超音波送信器２’の一実施例を示す。この超音波送信器２’は非安定マ ルチバイブレータとして作用し３０〜４０ＫＨｚであるのが好ましい周波数のパ ルスを出力する。このパルスは図７に図示した受信器３’によって検出される。 本構成においては超音波トランスデューサ６２は抵抗器７７に直列に接続されて トランジスタ７１のコレクタに接続される。図７の場合と異なり、図８において は超音波トランスデューサ６２はトランジスタ７１のコレクタ電圧の変化を超音 波に変換し、この超音波は先にも説明したように受信器３’によって電圧信号に 再び変換される。超音波送信器２’の主要部はコンデンサ７２，７３を発振のた めの帰還要素として使用する２つのＮＰＮ形トランジスタ７０，７１により構成 される。抵抗器６９，７４，７５，７６は２つのトランジスタ７０及び７１の動 作点を設定するのに使われる。

【００３８】 図９は図７及び図８の回路と異なり送信器と受信器が単一の回路として統合さ れた実施例を示す。換言すれば、図９の回路は送受信器として動作する。本実施 例においては２つのトランジスタ８０，８１は統合されてエミッタ結合単安定マ ルチバイブレータを形成する。すなわち、トランジスタ８０，８１の各エミッタ は共振状態で位相を交互に１８０°変化させる超音波トランスデューサ６２を介 して統合される。抵抗器８７は出力信号を振動パルスから切離す作用をする。コ ンデンサ７８は抵抗器８８と結合して電源電圧から振動パルス成分を除波するの に使われる。この場合も抵抗器８２，８３，８４及び８５はトランジスタ８０， ８１の動作点の設定に使用されまた帰還量は抵抗器８６及び８７よりなる分圧器 によって調節される。トランジスタ８０はベース共通接続構成とされておりコン デンサ７９を介し“ゼロ”電位に短絡されている。これは入力信号と出力信号と を分離するためである。

【００３９】 超音波トランスデューサ６２が出力した音響波が反射して戻ってくるとトラン スデューサ６２によって再び電圧信号に変換される。すなわち、出力される超音 波信号は反射されて戻ってくる超音波信号に重畳される。そこでトランスデュー サ６２中では２つの過程、すなわち電圧信号の出力超音波信号への変換と戻って きた超音波信号から電圧信号への変換が同時に行なわれる。これは超音波トラン スデューサが両方向に動作可能なためである。従って、トランジスタＳ１のエミ ッタに生じる電圧信号は次段以降の回路にも供給され先にも説明したような使用 者の手等の運動物体による超音波反射の変化のみが検出される。すなわち、超音 波が同時に静止物体及び運動物体によって反射されて戻って来た場合ドップラー 効果によりビートが生じるが、その際のビートの周波数が運動速度に対応する。

【００４０】 図１０は送信器及び受信器として同時に動作する送受信回路の第２の実施例で ある。図１０の回路の主要部分は相補構成のＮＰＮ／ＰＮＰトランジスタ対９０ ，９１よりなる。コンデンサ９３を介して帰還が行なわれる。超音波トランスデ ューサ６２はポテンションメータ９６と直列接続されてトランジスタ９１のエミ ッタに接続される。またエミッタ電流を維持するため抵抗器９７が直列接続され た抵抗器９６及びトランスデューサ６２に並列にトランジスタ９１のエミッタに 接続される。これはトランスデューサ６２がコンデンサと同様の構成を有し交流 電流しか通さないためである。ポテンションメータ９６を調節することによりコ ンデンサ９３を介してトランジスタ９０へ供給される帰還パルスの電圧レベルが 調整される。抵抗器８９，９２，９４，９５は前と同様に動作点の設定のための ものであるが、抵抗器９４，９５（破線で示す）は用途によっては省略してもよ い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるアラーム遮断装置の実施例を示す
ブロック回路図である。

【図２】図１のアラーム遮断装置の動作モードを説明す
るための波形図である。

【図３】図１中の整流／微分段、信号遅延段及びしきい
値スイッチ段の実施例を示す概略図である。

【図４】図１中のスイッチ段、オンオフ制御段及びター
ンオフ要素の実施例を示す概略図である。

【図５】図１の送信及び受信段の実施例を示す概略図で
ある。

【図６】本考案によるアラーム遮断装置を備えた時計の
筐体部分を示す図である。

【図７】本考案によるアラーム遮断装置で使われる超音
波受信器の実施例を示す概略図である。

【図８】図７の超音波受信器と協働する超音波送信器の
実施例を示す概略図である。

【図９】超音波送受信器として動作する回路の第一の実
施例である。

【図１０】超音波送受信器として動作する回路の第二の
実施例を示す。

【符号の説明】

１ 反射物体 ２，２’ 送信器 ３，３’ 受信器 ４ 濾波及び増幅器 ５ 整流及び微分段 ６ 遅延段 ７ スイッチ段 ８ 単安定マルチバイブレータ ９ ランプ駆動回路 １０ ランプ １１ ターンオフ要素 １２ 信号発生器 １３ オンオフ制御回路 １４ 時計駆動部 １５ スイッチ回路 １６，１７，２３，２４，２５，３０，３３〜３６，３
９，４０，４３，４６，４８，４９，５２，５３，５
４，５７，６５，６７，６８，６９，７４〜７７，８２
〜８９，９２，９４，９５，９７，９８ 抵抗器 １８ スイッチ １９，４２ ツェナーダイオード ２０，２８，２９，３７，５５ ダイオード ２１，２２ 比較器 ２６，２７，３１，３２，４１，４５，４７，５６，５
８，６６，７２，７３，７８，７９，９３ コンデンサ ３６，４４，５０，５１，６３，６４，７０，７１，８
０，８１，９０，９１トランジスタ ５９ 開口部 ６０ 筐体 ６２ トランスデューサ ９６ ポテンションメータ

Claims (20)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 時刻が所定の設定時刻になった場合に好
   ましくは電気音響変換器よりなる信号発生器へ目ざまし
   信号を供給する集積回路を含んだ時計駆動部と、受信器
   と濾波及び増幅器と整流回路としきい値スイッチ手段と
   よりなり使用者が発する遮断信号を受けて更に処理する
   ものであり、該目ざまし信号が供給される迄は電圧源に
   接続されず該目ざまし信号が供給されると該遮断信号を
   処理し該集積回路への入力の印加によって該目ざまし信
   号の供給を遮断する受信及び信号整形回路とよりなる電
   池作動目ざまし時計又はタイマのためのアラーム遮断装
   置であって、 該アラーム遮断装置は赤外線を放射する送信器（２）を
   含み該受信及び信号整形回路は赤外線放射に感知性の受
   信器（３）を含むこと、該送信器（２）はパルス制御モ
   ードにおいて赤外線を放射する赤外線ダイオード（５
   ５）を含み、該赤外線放射は使用者（１）によって反射
   され該受信器（３）によって検出されること、及び該整
   流回路（２７−３１）は該整流回路（２７−３１）に後
   続する微分回路（３２，３３）によって整流器及び微分
   段（５）へと拡張され、その出力信号（Ｐ）は該受信器
   （３）によって検出された赤外線放射の時間変化によっ
   て決定されることを特徴とするアラーム遮断装置。
2. 【請求項２】 さらに赤外線放射あるいは超音波を放射
   する送信器（２，２’）を含み、放射された信号は使用
   者によって反射され受信器（３，３’）により検出され
   ることを特徴とする請求項１記載のアラーム遮断装置。
3. 【請求項３】 しきい値スイッチ段（７）と集積回路入
   力側との間には単安定マルチバイブレータ（８）が接続
   され、該単安定マルチバイブレータ（８）はしきい値ス
   イッチ段（７）より供給される出力信号（Ｈ）に応じて
   非安定状態に状態を遷移させ出力信号を集積回路入力側
   に出力することを特徴とする請求項１又は２記載のアラ
   ーム遮断装置。
4. 【請求項４】 整流及び微分段（５）は直列接続された
   整流回路及び微分回路を含み、該整流回路は２つのダイ
   オード（２８，２９）と２つのコンデンサ（２７，３
   １）とを含む倍電圧整流回路よりなり微分回路は直列接
   続されたコンデンサ（３２）及び抵抗器（３３）よりな
   ることを特徴とする請求項３記載のアラーム遮断装置。
5. 【請求項５】 該受信及び信号整形回路はしきい値スイ
   ッチ段（７）に先行して設けられアラーム信号（Ａ’）
   が少なくとも所定の時間（ｔ３−ｔ１）にわたって発せ
   られるように出力信号（Ｑ）を入力信号（Ｐ）に対して
   時間（ｔ３−ｔ２）だけ遅らせて出力する信号遅延段を
   含むことを特徴とする請求項４記載のアラーム遮断装
   置。
6. 【請求項６】 信号遅延段（６）は整流及び微分段
   （５）に並列接続され、また出力端子が微分回路（３
   ２，３３）の出力側に接続されたオープンコレクタ比較
   器（２１）を含み、遅延時間（ｔ３−ｔ２）は直列接続
   されたコンデンサ（２６）及び抵抗器（２４）により設
   定されることを特徴とする請求項５記載のアラーム遮断
   装置。
7. 【請求項７】 しきい値スイッチ段（７）は第１の入力
   端子に基準電圧を加えられ第２の出力端子に整流及び微
   分段（５）の微分回路（３２，３３）の出力信号（Ｐ）
   及び信号遅延段（６）の比較器（２１）の出力信号
   （Ｑ）が供給されることを特徴とする請求項６記載のア
   ラーム遮断装置。
8. 【請求項８】 目ざまし信号（Ａ）は信号発生器（１
   ２）へ供給される以外にさらに直列接続されたツェナー
   ダイオード（１９）及びダイオード（２０）を介してオ
   ンオフ制御段（１３）にも供給され、該オンオフ制御段
   はスイッチ段（１５）を介して受信及び信号整形回路
   （３，４，５，６，７）及び送信器（２）をそれぞれの
   電源（Ｄ，０）に接続することを特徴とする請求項３記
   載のアラーム遮断装置。
9. 【請求項９】 該オンオフ制御段（１３）はダイオード
   （２０）の出力信号（Ｂ）に基づいて並列接続されたツ
   ェナーダイオード（４２）及び充電コンデンサ（４１）
   によりオン信号を形成し、該オン信号は出力トランジス
   タ（６４）を所定の遅延時間（ｔ２−ｔ１）にわたって
   導通させ、一方該出力トランジスタはスイッチ段（１
   ５）中に設けられた直列トランジスタ（４４）を導通さ
   せることを特徴とする請求項８記載のアラーム遮断装
   置。
10. 【請求項１０】 単安定マルチバイブレータ信号（Ｉ）
    は更にターンオフ要素（１１）を介してオンオフ制御段
    （１３）へ第２の入力信号（Ｌ）として供給され、オン
    オフ制御段の出力信号（Ｃ）により単安定マルチバイブ
    レータ（８）が非安定状態へ遷移した後スイッチ段（１
    ５）が受信及び信号整形回路（３，４，５，６，７）及
    び送信器（２）をそれぞれの電源（Ｄ，０）から切離す
    ことを特徴とする請求項８記載のアラーム遮断装置。
11. 【請求項１１】 ターンオフ要素（１１）はオンオフ制
    御段（１１）の出力トランジスタ（６４）のベースエミ
    ッタ間に接続されたエミッタ共通トランジスタ（３８）
    よりなり、該トランジスタ（３８）はベースに単安定マ
    ルチバイブレータ（８）の出力信号（Ｉ）を供給される
    ことを特徴とする請求項９記載のアラーム遮断装置。
12. 【請求項１２】 送信器（２）はパルス制御モードで赤
    外線を放射する発光ダイオード（５５）を含み、該発光
    ダイオードが形成するパルスの繰り返し周波数及び持続
    時間は単安定マルチバイブレータを形成するコンデンサ
    （４７）及び抵抗器（それぞれ４６及び５７）及び２つ
    の別の抵抗器（４９，５２）の組合わせにより設定され
    ることを特徴とする請求項２記載のアラーム遮断装置。
13. 【請求項１３】 送信器（２）のパルス繰り返し周波数
    は赤外線の場合５００Ｈｚ程度の値であることを特徴と
    する請求項１２記載のアラーム遮断装置。
14. 【請求項１４】 受信器（３）はカソード側が電源電圧
    （Ｕ）に基づいて形成された電圧（Ｎ）に接続され抵抗
    器（５７）と結合されて分圧器を形成する赤外線感知ダ
    イオード（５６）を含み、該分圧器を形成する抵抗器と
    ダイオードとの接続点にはコンデンサ（５８）が接続さ
    れ該コンデンサを通ってダイオード（５６）で受信され
    た信号が濾波及び増幅器（４）へ供給されることを特徴
    とする請求項２記載のアラーム遮断装置。
15. 【請求項１５】 受信器（３，３’）及び送信器（２，
    ２’）は時計筐体（６０）の全面上縁部に比較的離間し
    て配設され、送信又は受信信号の主送信方向又は受信方
    向は水平面Ｙに対し好ましくは２０°ないし２５°上向
    きに傾斜していることを特徴とする請求項２記載のアラ
    ーム遮断装置。
16. 【請求項１６】 単安定マルチバイブレータ（８）の出
    力信号（Ｉ）はさらにランプ駆動回路（９）へ入力され
    該ランプ駆動回路の出力信号（Ｋ）は単安定マルチバイ
    ブレータ（８）が非安定状態である限りゼロと異なった
    値をとることを特徴とする請求項３記載のアラーム遮断
    装置。
17. 【請求項１７】 受信器（３’）及び送信器（２’）は
    統合されて超音波帯域で動作し２つのエミッタ結合トラ
    ンジスタ（８０，８１）を含み超音波トランスデューサ
    （６２）により発振作用のための帰還路が形成される送
    受器を形成することを特徴とする請求項３記載のアラー
    ム遮断装置。
18. 【請求項１８】 超音波トランスデューサ（６２）は２
    つのトランジスタ（８０，８１）のエミッタ路中に設け
    られた減結合抵抗器（８７）を介して送受信回路の出力
    端子に接続され、該減結合抵抗器（８７）はエミッタ抵
    抗器（８６）と直列に接続されていることを特徴とする
    請求項１７記載のアラーム遮断装置。
19. 【請求項１９】 受信器（３’）及び送信器（２’）は
    統合されて超音波帯域で動作し相補接続された２つのト
    ランジスタ（９０，９１）を含む単安定マルチバイブレ
    ータを形成し、超音波トランスデューサ（６２）が抵抗
    器（９６）と直列接続されてトランジスタ（９１）の出
    力信号が取出されるエミッタに接続され、さらに直列接
    続された超音波トランスデューサ（６２）及び抵抗器
    （９６）に並列にエミッタ抵抗器（９７）が接続される
    ことを特徴とする請求項２記載のアラーム遮断装置。
20. 【請求項２０】 抵抗器（９６）はポテンションメータ
    であることを特徴とする請求項１９記載のアラーム遮断
    装置。