专利名称：一种振动器及控制振动器的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于产生一振动信号的方法和装置。
背景技术：
和现有技术在当今的移动电话和寻呼机中，经常需要无声的警示信号。例如，在剧院或在餐厅中，铃声信号可能会打扰其他人。
因此，一些移动电话或寻呼机都配备了无声警示信号发生器，用于产生一无声警示信号，如灯光信号或振动信号。当产生的无声警示信号为振动信号时，必须提供一振动器。
振动器通常由一小电动机和一偏心装载的激励质体组成。该振动器的振动程度并非与马达的速度成正比。相反，由于振动器被置于电话或寻呼机中，因此它是悬在其中的，从而形成了一种具有一谐振频率的质体弹性系统。这样，当马达以对应于谐振频率的速度运行时，可以得到最大振动程度。
但是，由于在该谐振系统中唯一可知的参数只是寻呼机或电话的质体(mass)，这就产生了一个问题，即如何得到谐振频率从而使马达以该频率驱动而得到最大振动程度。很显然，当移动电话或寻呼机被置于一口袋等中时，将形成一具有多个未知参数的组合装置环境谐振系统。
为了驱动马达至一合适的速度，采用了一控制电路。使用一传感器来获得对应于最大谐振程度的频率。然后设置该控制系统驱动马达至对应于该谐振频率的速度。使用该控制系统的一个优点是该系统可以补偿谐振频率的变化。但是，使用控制系统将使该振动装置更加昂贵。
另外，更深入地，解决获得高振动程度问题的方法为增加激励块的尺寸半径从而增加了它的质体。但是当今电话和寻呼机都要求具有低重量，并不希望使用大质量的零件。
而且，在美国专利5436622中公开了一种振动信号装置。US5436622的目的为利用反馈电路获得装置的振动频率，特别是最佳振动频率。为了得到最佳振动频率，对应于多个频率的一信号将被反馈到装置中。而且，该装置为了实现独特的触觉感应，还可以改变振动信号产生的频率。但该装置不易被制成低重量，也不能同时提供可用于多种应用的足够强度的振动信号，如移动电话和寻呼机。
本发明的概述本发明的一个目的是提供一改进的振动装置，该装置克服了上述列出的问题，并能提供一易于感应的振动信号，还可同时使振动装置保持小巧并具有较小重量。
该目的可通过一控制振动器的方法和按该方法操作而设置的振动装置来实现，其中振动器首先在第一时间间隔被驱动至一第一频率，然后在第二时间间隔中被驱动至一第二较低频率，其中第一频率高于振动装置的谐振频率而第二频率低于该装置的谐振频率。
在最佳实施例中，第一频率高于通过由悬于装置中的振动器和其所处的环境形成的组合振动系统的最低谐振频率，该装置为移动电话或寻呼机，其所处环境为口袋或带型袋或者类似中。
振动器然后可降低频率至低于组合系统的谐振频率的频率。特殊情况下，第二频率明显低于第一频率，如在25％-75％的范围，或更低，如低于第一频率的10％。
通过使振动装置中的频率以脉冲的形式变化，振动可更易于被人们感觉，这样可实现在振动装置之中使用很小的质体，从而使振动装置以小重量制成而仍可能被感觉到振动。
在一些应用中，最好使供给振动器的马达的脉冲能量信号仅驱动马达到一对应于最大频率的速度，该频率明显低于振动器或组合振动环境系统的谐振频率。
而且，控制振动器的方法并不只局限于特定类型的振动器，而是为了使振动更易被感觉，可应用于控制任何振动器。
本发明
下面，将参照附图，通过非限制性实施例对本发明进行更详细描述，其中图1示出振动装置简2示出一流程图，用于说明当控制振动器时执行的步骤图3a-3c示出波形图优选实施例的详细描述图1为一普通型振动装置101的简图。装置101包括一壳体103、一旋转偏心质体105、一电动马达107。当马达驱动偏心质体时，装置开始振动。然后该振动可被人感知。
图2为当驱动振动装置，例如图1所示的装置时，所执行的步骤的流程图。即，首先在步骤201中，通过向振动装置中的马达提供能量的装置，振动装置的偏心质体被驱动至一对应于一高于谐振频率的高频的第一速度。
因此，该频率可降低，最好通过使振动装置的马达惯性运转来实现，如，切断对马达的供电。特别的，该频率可降至一低于组合振动系统的谐振频率的频率，其中，组合振动系统由一悬于一装置中的振动器和它所处的环境所组成，该装置为移动电话或寻呼机等，其所处的环境为一口袋或带式袋中。
特殊的，第二频率明显地低于第一频率，如在25％-75％的范围内，或更低，例如低于第一频率的10％。然后，在步骤205中，处理过程转到步骤201，马达又被驱动至第一速度。
当产生振动信号时，脉动序列被重复。例如，当振动信号作为一移动电话中的警示信号产生时，脉动序列将被保持直到振动信号停止，例如，当移动电话的用户应答了触发警示信号的电话时。
在图3a-3c中，示出了可供给马达的不同波形，这样，在图3a中，马达由一脉冲序列驱动。在第一时间间隔I1中，向马达提供一常数电压。然后当电压从马达的接线端断开时，马达可以在第二时间间隔I2中按惯性转动。
在图3b中，示出了可用于其他应用的另一波形。在图3b中，图3a的波形是脉冲宽度调整(PWM)，这样就可以实现在第一时间间隔I1中控制马达的速度。
在图3c中，还示出了另一波形。在图3c中，作用于马达的驱动信号还是如图3b中的脉冲宽度调制。但是，在第二时间间隔中的电压不再是零。相反的，与在第一时间间隔中提供给马达的能量相比，提供给马达的能量被降低。这可以通过控制提供给马达接线端的电压调整来实现。
例如，图3c中的信号，有利于用于降低能量损耗的场合中，马达在第一时间间隔被驱动至一对应于低于谐振频率的频率的速度，从而使马达在第二时间间隔中不会惯性转动超过谐振频率。
在该应用中，使最高马达速度和最低马达速度之间的变化较大是特别有益的。从而，振动装置的频率的变化在一个大的范围内进行，由于大的变化更易被感应，因此这将是有益的。
时间间隔I1和I2为可控的或对应于各特殊应用可预设。如果时间间隔I1和I2被预设，时间间隔I1应足够长，从而使马达将偏心质体加速到一所需频率；时间间隔I2也应足够长，从而使马达将偏心质体减速到一所需频率。
当控制振动器而开始使偏心质体加速至一高于振动器的谐振频率的频率，然后被减速至一低于所述谐振频率的频率时，时间间隔I1和I2被设为一合适的值。还可以控制脉冲宽度调制信号，从而向马达提供一合适的能量以驱动偏心质体。
例如，如果振动器的马达利用图3a所示的信号驱动，则马达在减速时将惯性运动至超过谐振频率。这样，时间间隔I2的合适的值可为0.10-4秒。
通过利用这里所述的方法和装置，并使振动装置中频率以脉冲的形式改变，人们可以更容易感觉到振动，这样与传统的振动器相比，能在振动装置中使用一较小的质体。因此，这里所述的振动器在使其仍具有感觉振动的前提下具有一小的重量。
如果控制振动器的方法被用于传统振动器，将更容易感觉它们，这毫无疑问是一个优点。
最后，控制振动器的方法并不局限于特定类型的振动器，而是为了使振动更容易被感觉，可以用于控制任何振动器。
权利要求
1.一种控制振动器的方法，其特征在于振动器首先在第一时间间隔被驱动至一第一频率，然后在第二时间间隔中被驱动至一第二频率，所述第二频率明显低于所述第一频率，其中在第一时间间隔中第一频率高于组合振动环境系统的谐振频率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在第二时间间隔中，振动器被驱动至一第二频率，该频率在第二时间间隔中低于组合振动环境系统的谐振频率。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于使第一和第二时间间隔序列重复。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于在第二时间间隔内振动器惯性运转至第二频率。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于振动器通过具有预定电压和持续时间的电压脉冲来驱动。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于第一和/或第二时间间隔被预置。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于第二时间间隔的持续时间为0.10-4秒。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于通过一脉冲宽度调制信号来驱动振动器。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于第一和第二时间间隔的顺序被互换。
10.一种振动器，其特征在于包括用于在第一时间间隔内驱动振动器至第一频率的装置，其中第一频率高于组合振动环境系统的谐振频率，和用于在第二时间间隔内顺序驱动振动器至第二频率的装置，，该第二频率明显低于第一频率。
11.根据权利要求10所述的振动器，其特征在于在第二时间间隔中，振动器被驱动至一第二频率，该第二频率低于组合振动环境系统的谐振频率。
12.根据权利要求10-11任一项所述的方法，其特征在于用于产生改变第一和第二时间间隔的序列的装置。
13.根据权利要求10-12任一项所述的振动器，其特征在于振动器在第二时间间隔内惯性运动至第二频率。
14.根据权利要求10-13任一项所述的振动器，其特征在于振动器通过具有预定电压和持续时间的电压脉冲序列驱动。
15.根据权利要求10-14任一项所述的振动器，其特征在于第一和/或第二时间间隔被预置。
16.根据权利要求15所述的振动器，其特征在于第二时间间隔的持续时间为0.10-4秒。
17.根据权利要求10-16所述的振动器，其特征在于振动器通过一脉冲宽度调制信号来驱动。
18.根据权利要求10-17中任一项所述的振动器，其特征在于第一和第二时间间隔的顺序被互换。
19.包括如权利要求10-18中任一项所述的振动器的移动电话。
20.包括如权利要求10-18中任一项所述的振动器的寻呼机。
全文摘要
在一种控制振动器的方法中,振动器首先在第一时间间隔被驱动至一第一频率,然后在第二时间间隔中被驱动至一第二频率。在最佳实施例中,第一频率高于振动器的最低谐振频率,振动器可被降低至一低于谐振频率的频率。通过使振动装置中的频率以一脉冲形式改变,振动可更容易被人感觉,因而可实现在振动装置中使用一非常小的质体,从而使该振动装置以小重量制成,同时还可被感觉到振动。
文档编号B06B1/16GK1343345SQ0080507
公开日2002年4月3日 申请日期2000年3月14日 优先权日1999年3月17日
发明者A·埃德格伦, M·汉森, M·瓦坦克哈 申请人:艾利森电话股份有限公司