JP2002239458A - Drive circuit for vibration actuator in mobile communication equipment - Google Patents
Drive circuit for vibration actuator in mobile communication equipmentInfo
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Landscapes
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、機械的共振特性を
持つ電磁変換型の振動アクチュエータの駆動回路に係
り、とくに携帯電話あるいはペジャー等の移動体通信機
器等の使用者に着信状態を振動で伝えるシステムに適用
するに当たり、効果的に振動アクチュエータを駆動する
ための移動体通信機器における振動アクチュエータの駆
動回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving circuit for an electromagnetic transducer of a vibration type having a mechanical resonance characteristic, and more particularly to a mobile phone or a mobile communication device such as a pager or the like for receiving an incoming call by vibration. The present invention relates to a driving circuit for a vibration actuator in a mobile communication device for effectively driving the vibration actuator when applied to a transmission system.
【0002】[0002]
【従来の技術】本発明が対象とする電磁変換型振動アク
チュエータは固有の共振特性を持っているが、非線形特
性を有するバネを含んでいるため、共振特性にヒステリ
シス特性を持っており、その駆動法には工夫が必要とな
る。2. Description of the Related Art An electromagnetic conversion type vibration actuator to which the present invention is directed has an inherent resonance characteristic. However, since it includes a spring having a non-linear characteristic, the resonance characteristic has a hysteresis characteristic. The law requires some ingenuity.
【0003】本発明で対象とする電磁変換型振動アクチ
ュエータは、(1) 永久磁石及びこの取付部材で構成さ
れる質量mの重り、(2) 中心位置復帰用のバネ1個又
は2個、(3) 電磁力で永久磁石を駆動させるためのコ
イル及びその他の構造材より構成されており、その振動
モデルは図10に示される。[0003] The electromagnetic conversion type vibration actuator which is an object of the present invention includes (1) a weight having a mass m constituted by a permanent magnet and this mounting member, (2) one or two springs for returning the center position, 3) It is composed of a coil for driving a permanent magnet by electromagnetic force and other structural materials, and its vibration model is shown in FIG.
【0004】前記振動アクチュエータで使用しているバ
ネは板バネであるが、バネの応力と変位の間には図11
のように非線形特性がある。図11(A)はバネの応力
対変位特性、同図(B)はバネの応力対バネ定数の関係
を示し、バネの応力が大きくなるとバネ定数が変化して
しまうことを示す。[0004] The spring used in the vibration actuator is a leaf spring.
There is a non-linear characteristic like FIG. 11A shows the relationship between the stress and the displacement characteristic of the spring, and FIG. 11B shows the relationship between the stress and the spring constant of the spring, and shows that the spring constant changes as the stress of the spring increases.
【0005】図10の振動モデルの振動アクチュエータ
はLC共振回路と同様に共振特性を示すが、バネの非線
形特性のため、図12のようなヒステリシスを持った周
波数特性を示す。コイルの駆動周波数fを、アクチュエ
ータの共振周波数foよりも充分低い周波数f1からス
タートし、徐々に上昇させて行くと、その振幅は共振カ
ーブに沿って増大して行き、B点を経て共振周波数fo
のC点に到着した瞬間にD点にジャンプし、振幅の小さ
い状態に移行してしまう。ここで、駆動周波数fをf0
よりも下げても、振幅の大きなC点以前の状態には復帰
できず、E点に相当する周波数f3まで下げなければ、
F点を経て振幅の大きな状態に復帰できないというヒス
テリシス特性を持っている。The vibration actuator of the vibration model shown in FIG. 10 shows resonance characteristics in the same manner as the LC resonance circuit, but shows a frequency characteristic having hysteresis as shown in FIG. 12 due to the non-linear characteristics of the spring. The driving frequency f of the coil, starting from a sufficiently low frequency f 1 than the resonance frequency f o of the actuator, when gradually increased, the amplitude gradually increases along the resonance curve, through point B resonance Frequency f o
The moment the robot arrives at the point C, the point jumps to the point D, and the state shifts to a state where the amplitude is small. Here, the drive frequency f is set to f 0
A decrease than can not return to the big point C prior state of amplitude, to be lowered up to a frequency f 3 corresponding to the point E,
It has a hysteresis characteristic that it cannot return to a state where the amplitude is large after the point F.
【0006】従って、非線形特性の振動アクチュエータ
の駆動周波数を可変して駆動するためには、一般に共振
周波数foに対しマージンを持った周波数f2以下で駆
動することが必要である。Accordingly, in order to variably to drive the driving frequency of the vibration actuator of the nonlinear characteristics, it is necessary to drive generally frequency f 2 below having a margin with respect to the resonance frequency f o.
【0007】なお、別の方法として、米国特許第582
8295号公報に記載の技術があり、この特許では共振
周波数に達して振幅が小さくなった状態を検出し、元の
振幅が大きな状態に戻す方法を提案している。しかし、
この方法では、共振状態にまで達するように駆動してい
るので、重りの振動振幅は振動アクチュエータのQ値
(共振カーブの鋭さ)で決まる値まで増大すると考えら
れ、Q値は重り、バネ等の個体バラツキ、振動アクチュ
エータを実装する装置側の構造等で変化しやすく、振動
アクチュエータの振動限界寸法を超えて振動して衝突音
を発生させたり、動作不安定になったりする恐れがあ
り、更に振動モードが任意に設計できないという問題が
あった。As another method, US Pat.
There is a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8295, and this patent proposes a method of detecting a state in which the amplitude has decreased after reaching the resonance frequency and returning the state to the state in which the original amplitude is large. But,
In this method, since the driving is performed so as to reach the resonance state, it is considered that the vibration amplitude of the weight increases to a value determined by the Q value (sharpness of the resonance curve) of the vibration actuator. It is easy to change due to individual variations, the structure of the device on which the vibration actuator is mounted, etc., which may vibrate beyond the vibration limit dimensions of the vibration actuator and generate a collision sound or unstable operation. There was a problem that the mode could not be arbitrarily designed.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明の第1の目的
は、上記の点に鑑み、振動アクチュエータの動作が安定
で、衝突音等の騒音の発生のない移動体通信機器におけ
る振動アクチュエータの駆動回路を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, it is a first object of the present invention to drive a vibration actuator in a mobile communication device in which the operation of the vibration actuator is stable and no noise such as a collision sound is generated. It is to provide a circuit.
【0009】本発明の第2の目的は、振動アクチュエー
タの振動振幅を周期的に変化させて使用者に振動状態を
効果的に伝えることの可能な移動体通信機器における振
動アクチュエータの駆動回路を提供することにある。A second object of the present invention is to provide a driving circuit for a vibration actuator in a mobile communication device capable of effectively transmitting a vibration state to a user by periodically changing the vibration amplitude of the vibration actuator. Is to do.
【0010】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。[0010] Other objects and novel features of the present invention will be clarified in embodiments described later.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願請求項1の発明は、非線形特性を有する電磁変
換型振動アクチュエータを駆動する移動体通信機器にお
ける振動アクチュエータの駆動回路において、前記振動
アクチュエータの共振周波数よりも低く前記振動アクチ
ュエータの振動振幅が小さい範囲の第1の周波数と、前
記共振周波数よりも低く前記第1の周波数よりも振動振
幅が大きくなる第2の周波数との間で、駆動周波数を所
定周期で掃引することを特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a vibration actuator driving circuit in a mobile communication device for driving an electromagnetic conversion type vibration actuator having a non-linear characteristic. Between a first frequency in a range where the vibration amplitude of the vibration actuator is lower than the resonance frequency of the vibration actuator and a second frequency where the vibration amplitude is lower than the resonance frequency and higher than the first frequency. The driving frequency is swept at a predetermined cycle.
【0012】本願請求項2の発明に係る移動体通信機器
における振動アクチュエータの駆動回路は、請求項1に
おいて、前記振動アクチュエータを正方向、逆方向に駆
動する信号ラインを2本持つパルス列発生回路を備える
ことを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, there is provided a driving circuit for a vibration actuator in a mobile communication device according to the first aspect, wherein the pulse train generating circuit has two signal lines for driving the vibration actuator in a forward direction and a reverse direction. It is characterized by having.
【0013】本願請求項3の発明に係る移動体通信機器
における振動アクチュエータの駆動回路は、請求項2に
おいて、前記振動アクチュエータを正方向、逆方向に駆
動する期間に休止期間を設けたことを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the driving circuit for a vibration actuator in a mobile communication device according to the second aspect, a pause period is provided in a period in which the vibration actuator is driven in a forward direction and a reverse direction. And
【0014】本願請求項4の発明に係る移動体通信機器
における振動アクチュエータの駆動回路は、請求項2又
は3において、前記パルス列発生回路がメモリ及びアド
レスカウンタを有し、前記メモリに駆動条件を記憶させ
ておき、前記アドレスカウンタで前記メモリの読み出し
アドレスを変えることにより前記駆動条件に基づいた正
方向、逆方向に駆動する信号を出力することを特徴とし
ている。According to a fourth aspect of the present invention, in the driving circuit for a vibration actuator in a mobile communication device according to the second or third aspect, the pulse train generating circuit has a memory and an address counter, and the driving condition is stored in the memory. By changing the read address of the memory by the address counter, a signal for driving in the forward direction or the reverse direction based on the driving condition is output.
【0015】本願請求項5の発明に係る移動体通信機器
における振動アクチュエータの駆動回路は、請求項2又
は3において、前記パルス列発生回路がマイクロプロセ
ッサを有し、該マイクロプロセッサによって駆動条件に
基づいた正方向、逆方向に駆動する信号を出力すること
を特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a driving circuit for a vibration actuator in a mobile communication device according to the second or third aspect, wherein the pulse train generating circuit has a microprocessor, and the microprocessor uses a driving condition based on driving conditions. It is characterized by outputting signals for driving in the forward and reverse directions.
【0016】本願請求項6の発明に係る移動体通信機器
における振動アクチュエータの駆動回路は、請求項4又
は5において、前記パルス列発生回路に複数の駆動条件
を記憶させておき、前記複数の駆動条件の少なくともい
ずれかに基づいた正方向、逆方向に駆動する信号を出力
することを特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, in the driving circuit for a vibration actuator in a mobile communication device according to the fourth or fifth aspect, the plurality of driving conditions are stored in the pulse train generating circuit, and the plurality of driving conditions are stored. And outputs a signal for driving in the forward direction or the reverse direction based on at least one of the above.
【0017】本願請求項7の発明に係る移動体通信機器
における振動アクチュエータの駆動回路は、請求項2,
3,4,5又は6において、前記パルス列発生回路の電
源電圧と振動アクチュエータの電源電圧を異なる値にで
きるようにした出力回路を備えることを特徴としてい
る。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a driving circuit for a vibration actuator in a mobile communication device.
3, 4, 5 or 6 is characterized in that an output circuit is provided which is capable of setting the power supply voltage of the pulse train generation circuit and the power supply voltage of the vibration actuator to different values.
【0018】本願請求項8の発明に係る移動体通信機器
における振動アクチュエータの駆動回路は、請求項1,
2,3,4,5,6又は7において、前記周期は数分の
1秒乃至数秒であることを特徴としている。The driving circuit of the vibration actuator in the mobile communication device according to the invention of claim 8 of the present application is the driving circuit of claim 1,
In 2, 3, 4, 5, 6, or 7, the period is a fraction of a second to a few seconds.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る移動体通信機
器における振動アクチュエータの駆動回路の実施の形態
を図面に従って説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a driving circuit for a vibration actuator in a mobile communication device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0020】図1乃至図7で本発明に係る移動体通信機
器における振動アクチュエータの駆動回路の第1の実施
の形態を説明する。A first embodiment of a driving circuit for a vibration actuator in a mobile communication device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
【0021】図1は駆動回路の全体構成のブロック図で
あり、2系統のパルス列を発生するパルス列発生回路1
と、このパルス列発生回路1の2系統のパルス列を電力
増幅して振動アクチュエータの動作電圧と動作電流に適
合させる出力回路2とを備えている。パルス列発生回路
1には振動のオン、オフを制御する制御信号が入力され
る。また、パルス列発生回路1の出力には第1の系統の
パルス列を出力するポートAと第2の系統のパルス列を
出力するポートBの2つがあり、例えばポートAが振動
アクチュエータを正方向に駆動する信号ラインであれ
ば、ポートBは振動アクチュエータを負方向に駆動する
信号ラインとなる。ポートAの出力信号は出力回路2で
電力増幅されて出力Aの出力信号となり、ポートBの出
力信号は出力回路2で電力増幅されて出力Bの出力信号
となる。出力回路2の出力Aは振動アクチュエータのコ
イル3の一端に、出力Bはコイル3の他端に接続されて
いる。FIG. 1 is a block diagram of the overall configuration of the driving circuit, and a pulse train generating circuit 1 for generating a two-system pulse train.
And an output circuit 2 that amplifies the power of the two pulse trains of the pulse train generating circuit 1 and matches the operating voltage and operating current of the vibration actuator. A control signal for controlling ON / OFF of the vibration is input to the pulse train generating circuit 1. The output of the pulse train generation circuit 1 includes two ports, a port A for outputting a first system pulse train and a port B for outputting a second system pulse train. For example, the port A drives the vibration actuator in the forward direction. If it is a signal line, the port B is a signal line for driving the vibration actuator in the negative direction. The output signal of port A is power-amplified by output circuit 2 to become an output signal of output A, and the output signal of port B is power-amplified by output circuit 2 to become an output signal of output B. The output A of the output circuit 2 is connected to one end of the coil 3 of the vibration actuator, and the output B is connected to the other end of the coil 3.
【0022】携帯電話あるいはペジャー等の移動体通信
機器等が着信状態になり、振動により使用者に着信を知
らせる場合、制御信号がオン(ON)になり、本駆動回
路が動作状態になる。パルス列発生回路1から2本のポ
ートA,Bに出力信号が出され、これらが出力回路2で
電力増幅されて振動アクチュエータを正方向と負方向に
交互に駆動させる信号としてコイル3に印加される。制
御信号がオフ(OFF)になると、上記の動作状態が終
了する。When a mobile communication device such as a mobile phone or a pager enters an incoming call state and notifies the user of an incoming call by vibration, a control signal is turned on (ON) and the present driving circuit is in an operating state. Output signals are output from the pulse train generation circuit 1 to two ports A and B. These output signals are amplified by the output circuit 2 and applied to the coil 3 as signals for driving the vibration actuator alternately in the positive and negative directions. . When the control signal is turned off (OFF), the above operation state ends.
【0023】ここで、本実施の形態では、人間の感覚の
特性である、一定の継続的振動刺激よりも、周期的に変
化する振動刺激の方が、はるかに感知されやすいという
性質に適合する駆動方式としている。つまり、振動アク
チュエータの共振周波数foよりも十分低い下限周波数
f1と、共振周波数foよりも少し低く、外部条件の変
化や振動アクチュエータの特性バラツキによる共振周波
数の変動を考慮して安定動作を確保できる上限周波数f
2の間の周波数範囲で駆動周波数が所定周期で掃引(ス
イープ)されるように設定する。上限周波数f2は共振
周波数foの80〜90%程度とする。共振周波数fo
に近接し過ぎると動作が不安定になる危険性があり、共
振周波数foから離れすぎると効率が低下する。下限周
波数f1は振幅の変化が人体に感知できるように通常上
限周波数f2の数分の1の振動振幅となる点に設定す
る。Here, the present embodiment is adapted to the property that a periodically changing vibration stimulus, which is a characteristic of human sensation, is more easily sensed than a constant continuous vibration stimulus. The drive system is used. That is, a sufficiently low lower limit frequency f 1 than the resonance frequency f o of the vibration actuator, slightly lower than the resonance frequency f o, a stable operation in consideration of the variation in the resonance frequency due to the change or variation in characteristics of the vibration actuator external conditions Upper limit frequency f that can be secured
The drive frequency is set to be swept (swept) at a predetermined cycle in a frequency range between two . Upper limit frequency f 2 is 80 to 90% of the resonance frequency f o. The resonance frequency f o
Operation and too close to the run the risk of becoming unstable, too far from the resonance frequency f o is the efficiency decreases. Lower limit frequency f 1 is set to a point where a change in amplitude becomes normal vibration amplitude of a fraction of the upper limit frequency f 2 to allow sensing in the human body.
【0024】図2はそれらの点に配慮した駆動回路全体
のタイミングチャートである。図2(A)の制御信号が
ONになると、同図(B)のように下限周波数f1から
徐々に駆動周波数fを増加させ、上限周波数f2に達し
たら、徐々に駆動周波数fを下降させ、下限周波数f1
に達したら、再度、以上の周波数の上昇・下降を繰り返
し、制御信号がOFFになるまで継続するものである。
この結果、図2(C)のように振動アクチュエータの振
動振幅は共振周波数に近づく上限周波数f2では大き
く、共振周波数から離れた下限周波数f1では小さくな
り、周期的に変動することになる。下限周波数f1と上
限周波数f2との間の駆動周波数fは任意に増減可能で
あり、一周期内の駆動周波数fの上昇乃至下降カーブ及
び時間は任意に設定できる。FIG. 2 is a timing chart of the entire driving circuit in consideration of these points. When the control signal shown in FIG. 2 (A) is turned ON, gradually increasing the driving frequency f from the lower limit frequency f 1 as shown in FIG. (B), it reaches the upper limit frequency f 2, gradually lowering the driving frequency f And the lower limit frequency f 1
Is reached, the above-described increase and decrease of the frequency are repeated again, and this is continued until the control signal is turned off.
As a result, the vibration amplitude of the vibration actuator as in FIG. 2 (C) the upper limit frequency f 2 approaches the resonance frequency increases, decreases the lower limit frequency f 1 away from the resonant frequency will vary periodically. The driving frequency f between a lower limit frequency f 1 and the upper limit frequency f 2 can be arbitrarily increased or decreased, increasing or falling curve and time of the drive frequency f in one period can be set arbitrarily.
【0025】一例として、本実施の形態で使用した振動
アクチュエータにおいては、共振周波数foは約120
Hzであり、下限周波数f1=70Hz、上限周波数f
2=100Hzとし、f1とf2の間を数分の1秒乃至
数秒の周期(好ましくは1〜4Hzの周期)で駆動周波
数fを掃引すると効果的に振動を感知することができ
た。[0025] As an example, in the vibration actuator used in this embodiment, the resonance frequency f o is about 120
Hz, lower limit frequency f 1 = 70 Hz, upper limit frequency f
By setting 2 = 100 Hz and sweeping the drive frequency f between f 1 and f 2 at a period of a fraction of a second to several seconds (preferably a period of 1 to 4 Hz), vibrations could be sensed effectively.
【0026】図3はパルス列発生回路1から2つの出力
ポート(ポートA、ポートB)へ出力されるパルス列の
タイミングチャートである。図3(A)の制御信号がオ
ンとなると、同図(B)のポートAを一定時間オン(ハ
イレベル)にした後オフ(ローレベル)にし、次に同図
(C)のようにポートBを一定時間オンにした後オフに
する動作を繰り返すものであるが、この繰り返し周期の
逆数は駆動周波数に相当する。この繰り返し周期を適切
に増減すれば、図3(D)の振動アクチュエータコイル
への出力の駆動周波数を設計意図通りに変化させること
が可能になる。FIG. 3 is a timing chart of a pulse train output from the pulse train generating circuit 1 to two output ports (ports A and B). When the control signal of FIG. 3A is turned on, the port A of FIG. 3B is turned on (high level) for a certain period of time, then turned off (low level), and then the port A is turned off as shown in FIG. The operation of turning B on for a certain period of time and then turning it off is repeated, and the reciprocal of this repetition period corresponds to the drive frequency. By appropriately increasing or decreasing the repetition period, it becomes possible to change the drive frequency of the output to the vibration actuator coil in FIG. 3D as designed.
【0027】図4(A)〜(D)のパルス列のタイミン
グチャートは図3の動作を改善したものであり、ポート
A,ポートBのそれぞれのオンの期間の間に一定のパル
ス休止期間(ポートA、ポートB共にオフ)を設けたも
のであり、この結果、振動アクチュエータを正方向、逆
方向に駆動する期間に休止期間が設けられることにな
る。これによって、次の項目の改善を図ることができ
る。The timing charts of the pulse trains shown in FIGS. 4A to 4D are obtained by improving the operation of FIG. 3, and have a fixed pulse pause period (port period) between the ON periods of the ports A and B. A and port B are both turned off). As a result, a pause period is provided during a period in which the vibration actuator is driven in the forward and reverse directions. As a result, the following items can be improved.
【0028】(1) 出力回路2の半導体の内、オンから
オフにスイッチングする方に動作遅延が生じた時、オフ
からオンにスイッチングする方がオンになった瞬間、両
方の半導体が共にオンになる期間が生じ、出力回路2の
+電源と−電源の間に貫通電流が流れ、電池の消耗を早
めてしまう。(1) Of the semiconductors in the output circuit 2, when an operation delay occurs in the switching from on to off, and at the moment when the switching from off to on is on, both semiconductors are on. A certain period occurs, and a through current flows between the + power supply and the − power supply of the output circuit 2, thereby speeding up battery consumption.
【0029】(2) 振動アクチュエータの可動部を正方
向あるいは負方向へ休止期間なしに駆動する方法は、可
動部が慣性運動しているのにさからって逆方向電流を流
すものであり、駆動エネルギの無駄使いで、電池の消耗
を早めてしまう。(2) The method of driving the movable portion of the vibration actuator in the positive direction or the negative direction without a pause is to flow a reverse current in spite of the inertial movement of the movable portion. Waste of driving energy leads to faster battery consumption.
【0030】改善策は上記(1),(2)の欠点を除去するも
のであり、いずれも以下に示すパルス列発生回路を採用
したことにより実現された。The remedy eliminates the disadvantages (1) and (2), and has been realized by employing the following pulse train generating circuit.
【0031】図5はパルス列発生回路1の具体例であ
る。制御信号がオンになった後、クロックパルスにより
アドレスカウンタ10をカウントアップする構成とし、
該アドレスカウンタ10の出力を読み出し専用メモリ
(以下ROMとする。)11の読み出しアドレス入力と
し、アドレスで指定されたROM11のデータを読み出
してそれぞれポートA,ポートBのデータとするもので
あり、振動アクチュエータの動作に必要とされるデータ
をROM11に記憶させておけば目的とする動作を行わ
せることができる。FIG. 5 shows a specific example of the pulse train generating circuit 1. After the control signal is turned on, the address counter 10 is counted up by a clock pulse,
The output of the address counter 10 is used as a read address input of a read-only memory (hereinafter referred to as ROM) 11, and data of the ROM 11 specified by the address is read to become data of port A and port B, respectively. If data required for the operation of the actuator is stored in the ROM 11, the intended operation can be performed.
【0032】なお、周波数を掃引する1周期の最後のデ
ータに相当するアドレスにアドレスカウンタ10をクリ
アし、リターンさせるデータを書き込んでおけば、繰り
返して周波数を掃引させることができる。The frequency can be repeatedly swept by clearing the address counter 10 at the address corresponding to the last data of one cycle in which the frequency is swept and writing data to be returned.
【0033】また、アドレスカウンタ10の0番地に、
ポートA,ポートBを共にオフにすべきデータを書き込
んでおけば、待機状態等において振動アクチュエータの
コイルに無駄な電流が流れるのを防止することができ
る。At address 0 of the address counter 10,
By writing data to turn off both the port A and the port B, it is possible to prevent unnecessary current from flowing through the coil of the vibration actuator in a standby state or the like.
【0034】もちろん、これらアドレスカウンタ10や
ROM11等の構成要素を専用部品として用意すること
はなく、本振動アクチュエータを実装する移動体通信機
器側にあるLSI等の一部に組み込むことが可能であ
る。Needless to say, the components such as the address counter 10 and the ROM 11 are not prepared as dedicated components, but can be incorporated into a part of an LSI or the like on a mobile communication device on which the vibration actuator is mounted. .
【0035】また、振動アクチュエータを取り付ける携
帯電話等の移動体通信機器の種類により寸法、質量、構
造等が相異するため、周波数範囲などの駆動条件を変更
しなければならない場合は、ROMのデータの内容を変
更するだけで対処でき、異なる回路部(ハードウエア)
を何種類も用意する必要はないという特徴がある。例え
ば、パルス列発生回路としてのROMに書き込む内容を
変更してもよいし、予めROMに複数の駆動条件のデー
タを記憶させておき、移動体通信機器に適合する駆動条
件を、記憶された複数の駆動条件データから選択するよ
うにしてもよい。Since the size, mass, structure and the like are different depending on the type of mobile communication device such as a mobile phone to which the vibration actuator is attached, if the driving conditions such as the frequency range need to be changed, the data in the ROM is required. Can be dealt with simply by changing the contents of the different circuit parts (hardware)
It is not necessary to prepare several types of. For example, the contents to be written to the ROM as the pulse train generating circuit may be changed, or data of a plurality of driving conditions may be stored in the ROM in advance, and the driving conditions suitable for the mobile communication device may be stored. You may make it select from drive condition data.
【0036】図6は図5のパルス列発生回路の具体例を
用いたときのタイミングチャートである。図6(A)は
制御信号、同図(B)はクロックパルス、同図(C)は
ポートAのROMデータ、同図(D)はポートBのRO
Mデータ、同図(E)は周波数掃引の1周期の終わりを
示すクリア信号である。FIG. 6 is a timing chart when a specific example of the pulse train generating circuit of FIG. 5 is used. 6A is a control signal, FIG. 6B is a clock pulse, FIG. 6C is ROM data of port A, and FIG. 6D is RO of port B.
FIG. 9E shows a clear signal indicating the end of one cycle of the frequency sweep.
【0037】図7は出力回路2の具体例である。この図
において、Q1とQ3はPチャネルFET、Q2とQ4
はNチャネルFETであり、Q1のゲートとQ2のゲー
トを接続してポートA信号の入力とし、Q1のドレイン
とQ2のドレインを接続して出力Aとしている。Q3と
Q4もQ1,Q2と同じように接続し同様にポートB信
号の入力と出力Bとしている。パルス列発生回路1のポ
ートAの信号がオンになると出力Aはローレベルとな
り、ポートAの信号がオフになると出力Aはハイレベル
となるようになっており、ポートBに関しても同様にな
っている。FIG. 7 shows a specific example of the output circuit 2. In this figure, Q1 and Q3 are P-channel FETs, Q2 and Q4
Is an N-channel FET, which connects the gate of Q1 and the gate of Q2 to input a port A signal, and connects the drain of Q1 and the drain of Q2 to output A. Q3 and Q4 are connected in the same manner as Q1 and Q2, and are similarly used as the input and output B of the port B signal. When the signal of the port A of the pulse train generating circuit 1 is turned on, the output A goes to a low level, and when the signal of the port A is turned off, the output A goes to a high level. The same applies to the port B. .
【0038】Q1、Q3のソースは振動アクチュエータ
駆動用電源の+側に接続し、Q2とQ4のソースは振動
アクチュエータ駆動用電源の−側(パルス列発生回路の
コモン電源、すなわちグランドに一致)に接続されてい
る。The sources of Q1 and Q3 are connected to the positive side of the vibration actuator driving power supply, and the sources of Q2 and Q4 are connected to the negative side of the vibration actuator driving power supply (coincident with the common power supply of the pulse train generating circuit, that is, ground). Have been.
【0039】この振動アクチュエータ駆動用電源電圧は
パルス列発生回路1の電源電圧と一致させる必要はな
く、この出力回路2の機能として両者の電圧が相異する
場合の調整の役割を果たすことができる。The power supply voltage for driving the vibration actuator does not need to be equal to the power supply voltage of the pulse train generating circuit 1, and the output circuit 2 can play a role of adjustment when the two voltages are different.
【0040】この第1の実施の形態によれば、次の通り
の効果を得ることができる。According to the first embodiment, the following effects can be obtained.
【0041】(1) 非線形特性を有する電磁変換型振動
アクチュエータを駆動する場合において、共振周波数よ
りも低く、振動振幅が小さい範囲の下限周波数f1と、
共振周波数の近傍でこれよりも低く、振動振幅が大き
く、しかも振動アクチュエータの特性バラツキや外部条
件の変化による共振周波数の変動を考慮したマージンを
確保した上限周波数f2の間で、所定周期で駆動周波数
を掃引するように構成したので、共振周波数で駆動する
場合の動作の不安定性やバネの変形、故障、騒音の発生
等の問題を解決でき、騒音の無い、安定した信頼性の高
い動作が可能である。また、振動振幅を周期的に変化さ
せることで、所持者に確実に感知されるようにすること
が可能である。[0041] (1) In the case of driving the electromagnetic conversion type vibration actuator having a non-linear characteristic, lower than the resonance frequency, the lower limit frequency f 1 in the range of vibration amplitude is small,
Lower than this in the vicinity of the resonance frequency, large vibration amplitude, yet between the upper limit frequency f 2 that ensures a margin in consideration of variations in resonant frequency due to changes in the characteristic variations and external condition of the vibration actuator, driven at a predetermined cycle Because it is configured to sweep the frequency, problems such as instability of operation when driving at the resonance frequency, deformation of the spring, failure, generation of noise, etc. can be solved, and stable and reliable operation without noise is achieved. It is possible. Further, by periodically changing the vibration amplitude, it is possible to surely detect the vibration amplitude by the holder.
【0042】(2) 図4のように振動アクチュエータを
正方向、逆方向に駆動する期間に休止期間を設けること
で、出力回路2の貫通電流の発生防止を図り、振動アク
チュエータの可動部の慣性運動に逆らわないようにし
て、電池の消耗を軽減できる。(2) As shown in FIG. 4, by providing an idle period during the period when the vibration actuator is driven in the forward direction and the reverse direction, the generation of a through current in the output circuit 2 is prevented, and the inertia of the movable portion of the vibration actuator is reduced. By not exercising against exercise, battery consumption can be reduced.
【0043】(3) 図5のようにROMを利用したパル
ス列発生回路を用いることで、多様な駆動条件を作成可
能であり、多種多様な携帯電話等の移動体通信機器に対
応できる。例えば、パルス列発生回路としてのROMに
書き込む内容を変更してもよいし、予めROMに複数の
駆動条件のデータを記憶させておき、移動体通信機器に
適合する駆動条件を、記憶された複数の駆動条件データ
から選択するようにしてもよい。(3) By using a pulse train generating circuit using a ROM as shown in FIG. 5, various driving conditions can be created, and it is possible to cope with a wide variety of mobile communication devices such as mobile phones. For example, the contents to be written to the ROM as the pulse train generating circuit may be changed, or data of a plurality of driving conditions may be stored in the ROM in advance, and the driving conditions suitable for the mobile communication device may be stored. You may make it select from drive condition data.
【0044】(4) 図7のような出力回路2を用いるこ
とで、パルス列発生回路1の電源電圧と振動アクチュエ
ータの電源電圧を異なる値に設定可能である。(4) By using the output circuit 2 as shown in FIG. 7, the power supply voltage of the pulse train generation circuit 1 and the power supply voltage of the vibration actuator can be set to different values.
【0045】図8及び図9で本発明の第2の実施の形態
を説明する。図8は図5とは別の構成によるパルス列発
生回路である。つまり、演算制御部21、タイマ・カウ
ンタ割込制御部22、メモリ部23(例えばROM)、
入出力制御部24等からなるマイクロプロセッサの一部
を活用するものである。なお、その他の出力回路等の構
成は前述の第1の実施の形態と同様でよい。A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 shows a pulse train generating circuit having a configuration different from that of FIG. That is, the arithmetic control unit 21, the timer / counter interrupt control unit 22, the memory unit 23 (for example, ROM),
A part of the microprocessor including the input / output control unit 24 and the like is utilized. The configuration of the other output circuits and the like may be the same as in the first embodiment.
【0046】制御信号がタイマ・カウンタ割込制御部2
2に入力されて振動アクチュエータを動作させるべき状
況を検出した場合、最初、入出力制御部24のポートA
をONにする割込みを発生させてポートAをON状態に
保ち、ポートAをOFFにすべきタイミングになった
ら、ポートAをOFFにする割込みを発生させ、必要に
応じてパルスを休止すべき時間を確保し、ポートBに対
してもポートAと同様な出力をさせ、以後周波数掃引の
条件に合わせてポートAとポートBを適当なタイミング
でONにする方式である。The control signal is a timer / counter interrupt control unit 2
2 to detect the situation in which the vibration actuator should be operated, first, the port A of the input / output control unit 24
Time to generate an interrupt to turn on port A, keep port A in the ON state, and when it is time to turn off port A, generate an interrupt to turn off port A and pause the pulse if necessary And the same output as that of the port A is output to the port B, and thereafter, the ports A and B are turned on at an appropriate timing according to the condition of the frequency sweep.
【0047】周波数掃引をするタイミングを決めるため
のデータはメモリ部23に記憶させておけば良く、前記
したように異なる移動体通信機器に適合させるために異
なる条件で駆動する場合はメモリ部23に記憶させる内
容を変更すれば良い。あるいは、複数の駆動条件を予め
メモリ部23に記憶しておき、そのうちのいずれかを選
択するようにしてもよい。Data for determining the timing of frequency sweeping may be stored in the memory unit 23, and when driving under different conditions in order to adapt to different mobile communication devices as described above, the data is stored in the memory unit 23. What is necessary is just to change the content to be stored. Alternatively, a plurality of driving conditions may be stored in the memory unit 23 in advance, and any one of them may be selected.
【0048】本実施の形態でのメモリ部23としても電
源オフ時にも記憶内容の消去されないタイプのメモリが
適している。As the memory section 23 in the present embodiment, a type of memory whose stored contents are not erased even when the power is turned off is suitable.
【0049】また、このマイクロプロセッサは本機能の
ため専用することはなく、移動体通信機器に元々持って
いるマイクロプロセッサの一部の機能を活用することが
できる。The microprocessor is not dedicated for this function, but can utilize a part of the function of the microprocessor originally provided in the mobile communication device.
【0050】なお、上記各実施の形態において、ROM
11又はメモリ部23に複数の駆動条件のデータを記憶
させておき、着信の種類(呼び出し、メッセージ等)に
応じて記憶された複数の駆動条件の中から選択して、振
動アクチュエータを正方向、逆方向に駆動する信号を出
力する構成としてもよい。In each of the above embodiments, the ROM
11 or the memory unit 23 to store data of a plurality of driving conditions, and select from a plurality of driving conditions stored in accordance with the type of incoming call (call, message, etc.) to set the vibration actuator in the forward direction, A configuration for outputting a signal for driving in the reverse direction may be adopted.
【0051】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。Although the embodiments of the present invention have been described above, it is obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited to the embodiments and various modifications and changes can be made within the scope of the claims. There will be.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
振動アクチュエータの動作が安定で、衝突音等の騒音の
発生が無く、しかも振動アクチュエータの振動振幅を周
期的に変化させて使用者に振動状態を効果的に伝達可能
な移動体通信機器における振動アクチュエータの駆動回
路を実現できる。As described above, according to the present invention,
Vibration actuator in mobile communication equipment that has stable operation of the vibration actuator, does not generate noise such as collision noise, and can effectively transmit the vibration state to the user by periodically changing the vibration amplitude of the vibration actuator. Can be realized.
【図1】本発明に係る移動体通信機器における振動アク
チュエータの駆動回路の第1の実施の形態を示すブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a driving circuit of a vibration actuator in a mobile communication device according to the present invention.
【図2】第1の実施の形態における駆動回路全体のタイ
ミングチャート図であるFIG. 2 is a timing chart of the entire driving circuit according to the first embodiment;
【図3】第1の実施の形態におけるパルス列発生回路の
タイミングチャート図である。FIG. 3 is a timing chart of the pulse train generating circuit according to the first embodiment.
【図4】パルス列発生回路の他のタイミングチャート図
である。FIG. 4 is another timing chart of the pulse train generation circuit.
【図5】第1の実施の形態におけるパルス列発生回路の
具体例のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a specific example of a pulse train generation circuit according to the first embodiment.
【図6】図5の具体例の場合のタイミングチャート図で
ある。FIG. 6 is a timing chart in the case of the specific example of FIG. 5;
【図7】第1の実施の形態における出力回路の具体例の
回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of a specific example of an output circuit according to the first embodiment.
【図8】本発明の第2の実施の形態であって、パルス列
発生回路の部分を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of a second embodiment of the present invention, showing a part of a pulse train generating circuit.
【図9】第2の実施の形態のタイミングチャート図であ
る。FIG. 9 is a timing chart of the second embodiment.
【図10】電磁変換型振動アクチュエータの振動モデル
を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a vibration model of an electromagnetic conversion type vibration actuator.
【図11】バネの非線形特性を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing non-linear characteristics of a spring.
【図12】電磁変換型振動アクチュエータの周波数特性
を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing frequency characteristics of the electromagnetic conversion type vibration actuator.
1 パルス列発生回路 2 出力回路 3 コイル 10 アドレスカウンタ 11 ROM 21 演算制御部 22 タイマ・カウンタ割込制御部 23 メモリ部 24 入出力制御部 Q1,Q2,Q3,Q4 FET Reference Signs List 1 pulse train generation circuit 2 output circuit 3 coil 10 address counter 11 ROM 21 arithmetic control unit 22 timer / counter interrupt control unit 23 memory unit 24 input / output control unit Q1, Q2, Q3, Q4 FET
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D107 AA06 AA14 AA16 BB08 CC09 CC10 CD01 CD05 CD08 FF10 5H633 BB04 GG02 GG16 GG21 HH03 JA03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5D107 AA06 AA14 AA16 BB08 CC09 CC10 CD01 CD05 CD08 FF10 5H633 BB04 GG02 GG16 GG21 HH03 JA03
Claims (8)
チュエータを駆動する移動体通信機器における振動アク
チュエータの駆動回路において、 前記振動アクチュエータの共振周波数よりも低く前記振
動アクチュエータの振動振幅が小さい範囲の第1の周波
数と、前記共振周波数よりも低く前記第1の周波数より
も振動振幅が大きくなる第2の周波数との間で、駆動周
波数を所定周期で掃引することを特徴とする移動体通信
機器における振動アクチュエータの駆動回路。1. A driving circuit for a vibration actuator in a mobile communication device that drives an electromagnetic conversion type vibration actuator having a non-linear characteristic, wherein a vibration amplitude of the vibration actuator is lower than a resonance frequency of the vibration actuator and is smaller than a resonance frequency of the vibration actuator. Wherein the driving frequency is swept at a predetermined cycle between a frequency of the first frequency and a second frequency of which the vibration amplitude is lower than the resonance frequency and higher than the first frequency. Actuator drive circuit.
向に駆動する信号ラインを2本持つパルス列発生回路を
備える請求項1記載の移動体通信機器における振動アク
チュエータの駆動回路。2. The driving circuit for a vibration actuator in a mobile communication device according to claim 1, further comprising a pulse train generating circuit having two signal lines for driving the vibration actuator in a forward direction and a reverse direction.
向に駆動する期間に休止期間を設けた請求項2記載の移
動体通信機器における振動アクチュエータの駆動回路。3. The driving circuit for a vibration actuator in a mobile communication device according to claim 2, wherein a pause period is provided during a period in which the vibration actuator is driven in a forward direction and a reverse direction.
レスカウンタを有し、前記メモリに駆動条件を記憶させ
ておき、前記アドレスカウンタで前記メモリの読み出し
アドレスを変えることにより前記駆動条件に基づいた正
方向、逆方向に駆動する信号を出力するものである請求
項2又は3記載の移動体通信機器における振動アクチュ
エータの駆動回路。4. The pulse train generating circuit has a memory and an address counter, and driving conditions are stored in the memory, and a read address of the memory is changed by the address counter. 4. The driving circuit for a vibration actuator in a mobile communication device according to claim 2, wherein the driving circuit outputs a signal for driving in a reverse direction.
ッサを有し、該マイクロプロセッサによって駆動条件に
基づいた正方向、逆方向に駆動する信号を出力するもの
である請求項2又は3記載の移動体通信機器における振
動アクチュエータの駆動回路。5. The mobile communication according to claim 2, wherein said pulse train generating circuit has a microprocessor, and outputs a signal for driving in a forward direction or a reverse direction based on a driving condition by said microprocessor. Drive circuit for vibration actuator in equipment.
を記憶させておき、前記複数の駆動条件の少なくともい
ずれかに基づいた正方向、逆方向に駆動する信号を出力
するものである請求項4又は5記載の移動体通信機器に
おける振動アクチュエータの駆動回路。6. The pulse train generating circuit stores a plurality of driving conditions and outputs a signal for driving in a forward direction or a reverse direction based on at least one of the plurality of driving conditions. Or a driving circuit for a vibration actuator in the mobile communication device according to 5.
アクチュエータの電源電圧を異なる値にできるようにし
た出力回路を備える請求項2,3,4,5又は6記載の
移動体通信機器における振動アクチュエータの駆動回
路。7. The vibration actuator in a mobile communication device according to claim 2, further comprising an output circuit configured to make a power supply voltage of the pulse train generation circuit different from a power supply voltage of the vibration actuator. Drive circuit.
求項1,2,3,4,5,6又は7記載の移動体通信機
器における振動アクチュエータの駆動回路。8. The driving circuit for a vibration actuator in a mobile communication device according to claim 1, wherein the period is a fraction of a second to a few seconds.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001045758A JP2002239458A (en) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | Drive circuit for vibration actuator in mobile communication equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001045758A JP2002239458A (en) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | Drive circuit for vibration actuator in mobile communication equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002239458A true JP2002239458A (en) | 2002-08-27 |
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ID=18907489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001045758A Withdrawn JP2002239458A (en) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | Drive circuit for vibration actuator in mobile communication equipment |
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| JP (1) | JP2002239458A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7979938B2 (en) | 2003-12-15 | 2011-07-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Changing amplitude of movement by changing the drive frequency of a toothbrush brushhead |
| KR101799722B1 (en) * | 2008-12-16 | 2017-11-20 | 임머숀 코퍼레이션 | Haptic feedback generation based on resonant frequency |
-
2001
- 2001-02-21 JP JP2001045758A patent/JP2002239458A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7979938B2 (en) | 2003-12-15 | 2011-07-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Changing amplitude of movement by changing the drive frequency of a toothbrush brushhead |
| KR101799722B1 (en) * | 2008-12-16 | 2017-11-20 | 임머숀 코퍼레이션 | Haptic feedback generation based on resonant frequency |
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