对敲击灵敏的闹钟制造技术

一种对敲击灵敏的闹钟具有外壳(20)、机械地耦合到外壳用于接收归因由于于用户敲击外壳所引起的冲击的振动传感器(22)，以及耦合到振动传感器用于控制闹钟功能的控制电路(24)。音频单元(26)耦合到音频电路(25)用于产生声音，例如闹钟内的扬声器或者唤醒灯。为了避免声音和振动传感器的干扰，闹钟具有耦合到振动传感器和控制电路的滤波器(23)。滤波器具有被匹配以阻挡出现在声音中的频率的滤波器曲线。有利地，避免了声音频率触发功能，而传感器对于上至声音的频率范围的用于可靠地检测敲击的其他频率是灵敏的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对敲击灵敏的闹钟
本专利技术涉及一种对敲击灵敏的闹钟，该闹钟包括外壳、机械地耦合到外壳以用于接收由于用户敲击外壳所引起的冲击的振动传感器以及耦合到振动传感器以用于控制闹钟功能的控制电路。
技术介绍
文献EP1833103描述了冲击启动的开关设备，该开关设备包括具有用于接收机械冲击的本体的压电式蜂鸣器和用于当本体接收机械冲击时输出电输出信号的端子。通过用户敲击设备外壳提供冲击。输出电路连接到端子，以用于将输出信号转换成用于控制电子电路以执行诸如小睡告警等特定可编程功能的逻辑信号。
技术实现思路
如同上述对冲击灵敏的设备，一种对敲击灵敏的闹钟具有振动传感器，但是还可以具有用于产生声音的音频单元(例如蜂鸣器或扬声器)。看起来这种具有音频单元的对敲击灵敏的闹钟的敲击功能是不可靠的，例如，由于有时会无意中启动小睡功能。本专利技术的目的是提供一种具有音频功能的对敲击灵敏的闹钟，其中不出现或者至少在很大程度上避免上面所提及的问题。为此，根据本专利技术的第一方面，如首段中所描述的闹钟包括耦合到用于产生声音的音频电路的音频单元以及耦合到振动传感器和控制电路的滤波器，该滤波器具有与存在于声音中的滤波器频率分量相匹配的滤波器曲线，使得仅仅将由作用在振动传感器上的机械冲击所引起的频率分量传递到控制电路。该措施具有这样的效果，即通过滤波器增强了敲击功能对于机械冲击的灵敏度。使得滤波器曲线阻挡在声音中出现的频率。因此，滤波器过滤掉存在于声音中的频率分量，所以仅仅将由作用在振动传感器上的机械冲击所引起的频率分量传递到控制电路。对于由所述敲击所引起的频率分量的灵敏度可以增加到所需的水平而不增加被声音意外启动的风险。有利地，当产生声音时，该声音将不会触发控制电路以启动闹钟的相应功能(例如闹钟的小睡功能)，而在音频单元的频带之外的冲击的频率分量通过滤波器被传递，并且将有助于触发该功能。本专利技术还基于以下认识。现有的冲击传感器可以由通过敲击闹钟外壳而引起的机械冲击来启动。可以使现有的传感器对于由这些冲击所引起的频率范围是灵敏的。然而，专利技术人已经看到，这一频率范围(即对于传感器或者待检测的冲击是固有的)可能与由消费设备中常用的音频单元(例如闹钟内的扬声器)所产生的声音的频率范围基本上重叠。此外，专利技术人已经看到，这一传感器的灵敏度可以限于由于敲击而出现的频率的选定范围，而排除一部分重叠的范围。虽然现在过滤掉某部分由于敲击的信号，但是留下的频率分量(即通过滤波器被传递的频率分量)却出人意料地足以用于检测所述敲击。因此，所述选定范围与闹钟内所使用的音频单元的音频频率范围是相匹配的。例如，在许多应用中音频频率范围没有低频分量，而由于敲击的确出现了足够的低频分量。实际上可以找到用于声音和用于检测敲击的非重叠范围，并且匹配滤波器曲线，以便在所述敲击和声音之间进行区分。在闹钟的一个实施方式中，滤波器是低通滤波器。低通滤波器的滤波器曲线容易被匹配为用以通过选取合适的转角频率来阻挡声音频率范围。高于转角频率的频率被阻挡，即随着高于转角频率的频率升高而逐渐地衰减。注意到低通滤波器可以与高通滤波器相结合，该高通滤波器具有低于低通滤波器的低通转角频率的高通转角频率，所结合的滤波器也被称为带通滤波器。用于低通转角频率的实际值在50Hz和200Hz之间(例如100Hz)。这具的优点在于：效地阻挡了声音频率，而同时在没有重叠音频范围的情况下最大化了传感器所响应的频率范围。在闹钟的一个实施方式中，振动传感器被布置用于产生耦合到滤波器的电信号，并且滤波器被布置用于处理电信号。这具有的优点在于：可以通过电子电路和/或用于根据任何期望的滤波器曲线进行滤波的数字信号处理容易地处理电信号。在一个实施方式中，在机械上布置振动传感器，以便使得其根据滤波器曲线是灵敏的。传感器的机械构造可以被设计为对于特定的频率范围是固有灵敏的，例如可以提供弹簧和/或质量块来响应特定频率。还可以提供机械部件来配合传感器以对声音进行滤波，例如阻尼材料。因此，机械结构可以构成滤波器或者至少部分滤波器。机械滤波可以与电子滤波器电路相结合以优化滤波器曲线。在闹钟的一个实施方式中，滤波器具有可调节的放大率。这具有的优点在于：灵敏度可以被调节到例如闹钟的环境或噪声级别。在进一步的实施方式中，滤波器被布置用于取决于声音的级别来调节放大率。有利地，当声音级别高的时候降低声音的干扰，而当声音级别低的时候传感器更灵敏。在闹钟的一个实施方式中，滤波器被布置用于取决于声音的音频内容调节滤波器曲线。这具有的优点在于：滤波被调节到实际产生的声音。在进一步的实施方式中，滤波器是具有转角频率的低通滤波器，并且被布置用于取决于声音的音频内容调节转角频率。声音的实际内容用于设置转角频率。有利地，当声音含有较少低频分量时传感器更灵敏。在闹钟的一个实施方式中，音频电路包括高通滤波器，其具有高通滤波器曲线以控制出现在声音中的频率的。这具有的优点在于：控制声音的内容以便产生更少的低频分量。所附权利要求书中给出了根据本专利技术的闹钟的进一步的优选实施方式，其公开内容通过引用被结合于此。附图说明参考在以下描述中通过示例的方式描述的实施方式以及参考附图，本专利技术的这些和其他方面将是显而易见的并且被进一步阐明，其中图1示出了一种对敲击灵敏的闹钟，图2示出了一种具有滤波器的对敲击灵敏的闹钟，图3示出了一种滤波器曲线，图4示出了一种具有机械滤波器的振动传感器，图5示出了一种唤醒灯，图6示出了一种用于压电传感器元件的等效电气图，图7示出了一种用于敲击电路的框图，以及图8示出了该敲击电路的一种电路图。这些附图完全是概略的并且未按比例绘制。在这些附图中，对应已经描述过的元件的元件可以具有相同的附图标记。具体实施方式图1示出了一种对敲击灵敏的闹钟。闹钟具有外壳10。用户可以在外壳上敲击以启动闹钟的功能，正如通过用户的手11以任何适当的方式(砰击、猛击、敲打等)所指示的那样。由此，机械冲击被施加到外壳。振动传感器12例如通过将传感器置于紧靠壁的内侧或者紧靠外壳的内部元件的内侧而被机械地耦合到外壳。在该图中，传感器被置于机械地附加到外壳的电子电路板13上。参考图2详细地讨论了根据本专利技术的电子板的功能，并且可以进一步包括由人类用户所操作的用于闹钟的任何已知的功能。类似于闹钟的设备(如厨房用具、游戏设备等)也可以具备根据本专利技术的对敲击灵敏的功能。设备进一步具有诸如扬声器14或蜂鸣器等音频输出元件。音频单元连接到例如也位于电子电路板13上的音频电路。基于振动传感器检测到由于在外壳上的敲击动作的所述机械冲击而启动设备的至少一个功能，例如小睡功能或者切换到不同声音或不同电台的功能。闹钟通常具有“小睡”功能。在所设置的闹铃时间，当闹铃响起时，用户可以启动该小睡功能来使闹钟安静一段时间，从而延迟闹铃并且使得能够在床上再小睡一会儿。该时间段通常约为5到10分钟。通常通过按压产品上的按钮或控件来启动小睡功能。这些按钮常常被设计成大的并且容易获得的。为了进一步最大化小睡功能的可达性，使用传感器来检测在产品上任何地方的“敲击”。这通过将振动传感器或加速度计嵌入产品中来实现。通常闹钟还包含用于闹铃和/或用于呈现来自例如收音机的音乐的发声功能。从该声源所产生的振动能够干扰对于用户在产品上的敲击的检测。声源和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.12 EP 10172670.11.一种对敲击灵敏的闹钟，包括：-外壳(20)，-振动传感器，机械地耦合到所述外壳以用于接收由于用户敲击所述外壳而引起的冲击，其中所述冲击具有一个敲击频率范围，-控制电路(24)，耦合到所述振动传感器以用于控制所述闹钟的功能，-音频单元(26)，耦合到音频电路(25)以用于产生声音，其中所述声音具有扬声器频率范围，并且所述敲击频率范围具有与所述扬声器频率范围基本上重叠的部分，以及-滤波器(23)，耦合到所述振动传感器和所述控制电路，所述滤波器具有被匹配以对存在于所述声音中的频率分量进行滤波的滤波器曲线，使得仅仅将由作用在所述振动传感器上的所述机械冲击所引起的频率分量传递到所述控制电路。2.根据权利要求1所述的闹钟，其中所述滤波器(23)是低通滤波器。3.根据权利要求2所述的闹钟，其中所述滤波器曲线(31)具有在50Hz和200Hz之间的转角频率(36)。4.根据权利要求1或2所述的闹钟，其中所述振动传...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·埃林加，R·J·文德，F·W·罗泽布姆，J·H·伯特玛，H·S·范奥斯特鲁姆，M·A·A·沙利格，R·戈德列布，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：
国别省市：