(57)【要約】【課題】圧電素子の動作の安定性を向上させることができる体毛切断装置等を提供する。【解決手段】体毛切断装置１００は、矩形波電圧を出力する出力部１０と、出力部１０に接続され、出力部１０が出力する矩形波電圧が印加されることで体毛を切断する内刃１７０を連動させる圧電素子５と、圧電素子５に印加される電圧値及び当該電圧値の単位時間当たりの変化量の少なくとも一方を検出値として検出する電圧検出部６と、電圧検出部６で検出された検出値に基づいて、圧電素子５に印加する矩形波電圧の周波数を制御する制御部９と、を備える。【選択図】図３
2020014730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形波電圧を出力する出力部と、
前記出力部に接続され、前記出力部が出力する矩形波電圧が印加されることで体毛を切断する刃を連動させる圧電素子と、
前記圧電素子に印加されている電圧値及び当該電圧値の単位時間当たりの変化量の少なくとも一方を検出値として検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記検出値に基づいて、前記圧電素子に印加する矩形波電圧の周波数を制御する制御部と、を備える
体毛切断装置。
【請求項２】
前記出力部は、
直流電源に並列に接続され、且つ、前記直流電源の正極に一端が接続される第１のスイッチ素子と、
前記第１のスイッチ素子と直列に接続され、且つ、一端が前記直流電源の負極に接続される第２のスイッチ素子と、を有し、
前記体毛切断装置は、さらに、前記検出部で検出された前記検出値と予め任意に定められた比較値とを比較する比較器を備え、
前記制御部は、前記比較器での比較結果に基づいて、前記第１のスイッチ素子及び第２のスイッチ素子のオンオフを制御することで、前記圧電素子に印加する矩形波電圧の周波数を制御する
請求項１に記載の体毛切断装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記検出部で検出された前記検出値が第１比較値を下回ったと前記比較器が判定した場合、前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子のオンオフを制御することで、前記圧電素子に印加する矩形波電圧の周波数を低くし、
前記検出部で検出された前記検出値が前記第１比較値より大きい第２比較値を上回ったと前記比較器が判定した場合、前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子のオンオフを制御することで、前記圧電素子に印加する矩形波電圧の周波数を高くする
請求項２に記載の体毛切断装置。
【請求項４】
直流電源に並列に接続され、且つ、前記直流電源の正極に一端が接続される第１のスイッチ素子と、
前記第１のスイッチ素子と直列に接続され、且つ、一端が前記直流電源の負極に接続される第２のスイッチ素子と、
前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子を接続するノードに一端が接続される抵抗素子と、
前記抵抗素子に直列に接続される圧電素子と、
前記圧電素子に印加されている電圧値及び当該電圧値の単位時間当たりの変化量の少なくとも一方を検出値として検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記検出値と予め任意に定められた比較値とを比較する比較器と、
前記比較器での比較結果に基づいて、前記第１のスイッチ素子及び第２のスイッチ素子のオンオフを制御することで、前記圧電素子に印加する矩形波電圧の周波数を制御する制御部と、を備える
駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体毛切断装置及び駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固定子及び可動子を有するリニアアクチュエータを備える電気かみそり、ヘアトリマー等の体毛切断装置がある。可動子は、固定子又は可動子が有する電磁石に通電する電圧又は電流によって制御され、固定子に対して直線往復運動を行う。この可動子には、体毛を切断する刃が取り付けられることで、当該刃は、体毛を切断する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１５５４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来、可動子は、正弦波電圧が印加されることで、動きが制御されている。また、近年、リニアアクチュエータを圧電素子に置き換える技術が検討されている。ここで、リニアアクチュエータを圧電素子に単に置き換えて、正弦波電圧で圧電素子を動作させた場合、体毛を切断する際に圧電素子に負荷が加わったときに圧電素子に印加されている電圧を検出しても、圧電素子に負荷が加わっていないときに圧電素子に印加されている電圧と大きな違いが無い。そのため、圧電素子に印加されている電圧を検出して、検出した電圧に基づいて圧電素子に印加する電圧を制御する従来のようなフィードバック制御をしても、圧電素子の動作が安定しにくい。
【０００５】
本発明は、圧電素子の動作の安定性を向上させる体毛切断装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る体毛切断装置は、矩形波電圧を出力する出力部と、前記出力部に接続され、前記出力部が出力する矩形波電圧が印加されることで体毛を切断する刃を連動させる圧電素子と、前記圧電素子に印加されている電圧値及び当該電圧値の単位時間当たりの変化量の少なくとも一方を検出値として検出する検出部と、前記検出部で検出された前記検出値に基づいて、前記圧電素子に印加する矩形波電圧の周波数を制御する制御部と、を備える。
【０００７】
また、本発明の一態様に係る駆動制御装置は、直流電源に並列に接続され、且つ、前記直流電源の正極に一端が接続される第１のスイッチ素子と、前記第１のスイッチ素子と直列に接続され、且つ、一端が前記直流電源の負極に接続される第２のスイッチ素子と、前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子を接続するノードに一端が接続される抵抗素子と、前記抵抗素子に直列に接続される圧電素子と、前記圧電素子に印加されている電圧値及び当該電圧値の単位時間当たりの変化量の少なくとも一方を検出値として検出する検出部と、前記検出部で検出された前記検出値と予め任意に定められた比較値とを比較する比較器と、前記比較器での比較結果に基づいて、前記第１のスイッチ素子及び第２のスイッチ素子のオンオフを制御することで、前記圧電素子に印加する矩形波電圧の周波数を制御する制御部と、を備える。
【０００８】
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様に係る体毛切断装置等によれば、圧電素子の動作の安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る体毛切断装置の外観図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る外刃及び内刃の断面を肌とともに示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る体毛切断装置の構成を示す回路図である。
【図４】図４は、本実施の形態に係る体毛切断装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る体毛切断装置が備える圧電素子の等価回路図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の実施の形態に係る体毛切断装置が備える圧電素子に負荷が加わっていない状態において圧電素子に印加されている電圧値の変化を示す模式図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の実施の形態に係る体毛切断装置が備える圧電素子に負荷が加わっている状態において圧電素子に印加されている電圧値の変化を示す模式図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の実施の形態に係る圧電素子に印加されている電圧値の時間に対する負荷変動を示す模式図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の実施の形態に係る圧電素子に印加されている電圧値の変化量の時間に対する負荷変動を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ及びステップの順序等は、一例であり、本発明が限定されるものではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１２】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
【００１３】
（実施の形態）
［概要］
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態に係る体毛切断装置の概要について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る体毛切断装置１００の外観図である。図２は、本発明の実施の形態に係る外刃１６０及び内刃（刃）１７０の断面を肌とともに示す断面図である。
【００１５】
実施の形態に係る体毛切断装置１００は、いわゆる電気カミソリ等の、髭等の体毛２００を切断する装置である。図１には、本体１１０をユーザが片手で把持し、外刃１６０を顔等の肌面２１０に押し付けながら滑らせることで体毛２００である髭を切断（剃る）する体毛切断装置１００を例示している。体毛切断装置１００は、外刃１６０のそれぞれの内側の面に沿って摺動する内刃１７０を備えている。
【００１６】
本体１１０は、内刃１７０を駆動する駆動装置、当該駆動装置に電源を供給する電源装置、これらを制御する制御装置等を収容する。図１においては、本体１１０に、電源スイッチ１３０、及び、体毛切断装置１００の状態を表示する表示部１４０等が設けられ、本体１１０は、さらに、ユーザが手に持つ部分である把持部１２０と、着脱自在に外刃１６０が取り付けられるヘッド部１５０とを備えている。ヘッド部１５０は、把持部１２０に対して自在に角度を変える（首を振る）ことができる構成となっている。
【００１７】
ヘッド部１５０の内方に収容される駆動機構は、可動刃である内刃１７０と連動するように連結され、外刃１６０に対して往復運動することができる。このように、体毛切断装置１００は、外刃１６０の内面に摺接させた内刃１７０を、外刃１６０に対して相対的に変位させることによって、外刃１６０に設けられた刃孔１６１内に挿入された体毛２００を切断するように構成されている。
【００１８】
［構成］
続いて、本発明の実施の形態に係る体毛切断装置１００の構成の詳細について説明する。
【００１９】
図３は、本発明の実施の形態に係る体毛切断装置１００の構成を示す回路図である。
【００２０】
図３に示すように、体毛切断装置１００は、直流電源１と、内刃１７０と、駆動制御装置３００と、を備える。
【００２１】
直流電源１は、駆動制御装置３００に電力を供給する。直流電源１は、例えば、電池である。なお、直流電源１は、外部商用電源と接続され、当該外部商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換する電源回路でもよい。
【００２２】
駆動制御装置３００は、電子部品に矩形波電圧を供給することで、当該電子部品を制御する制御装置である。本実施の形態では、駆動制御装置３００は、圧電素子５に矩形波電圧を供給することで、圧電素子５の駆動（具体的には、圧電素子５の変形）を制御する。本実施の形態では、駆動制御装置３００は、圧電素子５に矩形波電圧を供給し、圧電素子５の変形を制御することで、圧電素子５の変形に連動するように圧電素子５と接続された刃（内刃１７０）の動き（往復運動）を制御する。
【００２３】
駆動制御装置３００は、出力部１０と、抵抗素子４と、圧電素子５と、電圧検出部（検出部）６と、記憶部７と、比較器８と、制御部９と、を備える。
【００２４】
出力部１０は、矩形波電圧を圧電素子５へ出力する。具体的には、出力部１０は、昇圧回路１１を介して直流電源１から供給された直流電圧を、矩形波電圧に変換して、抵抗素子４を介して圧電素子５に供給する。出力部１０は、直流電圧を矩形波電圧に変換できればよく、構成は特に限定されない。本実施の形態では、出力部１０は、直流電源１に接続された昇圧回路１１と、昇圧回路１１と接続された第１のパワー半導体素子（第１のスイッチ素子）２と、第２のパワー半導体素子（第２のスイッチ素子）３と、を備える。
【００２５】
昇圧回路１１は、直流電源１から供給された電圧を昇圧するための回路である。昇圧回路１１は、例えば、直流電源１から供給された３．６Ｖの電圧を、２０Ｖまで昇圧する。昇圧回路１１は、例えば、ＤＣＤＣコンバータである。
【００２６】
第１のパワー半導体素子２は、直流電源１に並列に接続されているスイッチ素子である。本実施の形態では、第１のパワー半導体素子２は、直流電源１の正極に一端が接続されている。また、第１のパワー半導体素子２は、抵抗素子４及び第２のパワー半導体素子３に他端が接続されている。
【００２７】
第２のパワー半導体素子３は、第１のパワー半導体素子２と直列に接続され、且つ、直流電源１に昇圧回路１１を介して並列に接続されているスイッチ素子である。本実施の形態では、第２のパワー半導体素子３は、直流電源１の負極に一端が接続されている。
【００２８】
第１のパワー半導体素子２及び第２のパワー半導体素子３のオンオフが制御部９により制御されることにより、直流電圧が矩形波電圧に変換される。また、第１のパワー半導体素子２及び第２のパワー半導体素子３のオンオフのそれぞれの時間が制御部９により制御されることにより、圧電素子５に印加される矩形波電圧の駆動周波数が決定される。
【００２９】
抵抗素子４は、一端が第１のパワー半導体素子２と第２のパワー半導体素子３とを接続するノードの中点に接続されている。また、抵抗素子４は、他端が電圧検出部６を介して圧電素子５と接続されている。
【００３０】
圧電素子５は、抵抗素子４に直列に接続されている。また、圧電素子５は、出力部１０に接続され、出力部１０が出力する矩形波電圧が印加されることで体毛２００を切断する刃（内刃１７０）を連動（駆動）させる。つまり、圧電素子５は、体毛２００を切断する内刃１７０を連動させるように、内刃１７０と接続されている。圧電素子５は、出力部１０から矩形波電圧を受けて伸縮運動する。内刃１７０は、圧電素子５の伸縮運動と連動することで、往復運動する。
【００３１】
電圧検出部６は、圧電素子５に印加されている電圧値を検出するための電圧計である。具体的には、電圧検出部６は、圧電素子５に印加されている電圧値及び当該電圧値の単位時間当たりの変化量の少なくとも一方を検出値として検出する。
【００３２】
記憶部７は、圧電素子５に印加されている電圧値を検出するための電圧検出部６、及び、駆動制御装置３００が圧電素子５を駆動（つまり、変形）させる際の電圧値及び当該電圧値の変化量の少なくとも一方である比較値を記憶する。また、記憶部７は、例えば、比較器８及び制御部９がプロセッサである場合、比較器８及び制御部９が実行する制御プログラムを記憶する。
【００３３】
比較器８は、電圧検出部６で検出された検出値と、予め任意に定められた比較値と、を比較する。具体的には、比較器８は、電圧検出部６によって検出された、圧電素子５に印加されている電圧値の現在及び当該電圧値の変化量の少なくとも一方と、比較値とを比較する。また、比較器８は、比較結果を制御部９へ出力する。比較器８が制御部９へ出力する比較結果は、例えば、電圧検出部６が検出した電圧値及び当該電圧値の変化量の少なくとも一方と比較値との差分を示す情報でもよいし、電圧値及び当該電圧値の変化量の少なくとも一方が比較値を超えたか否かを示す情報でもよい。
【００３４】
比較器８は、例えば、記憶部７に記憶された制御プログラムを実行するプロセッサである。
【００３５】
制御部９は、圧電素子５に印加する矩形波電圧の駆動周波数を制御する。具体的には、制御部９は、電圧検出部６で検出された検出値に基づいて、圧電素子５に印加する矩形波電圧の駆動周波数を制御する。なお、本実施の形態において、制御部９が制御する矩形波電圧の周波数（駆動周波数）とは、矩形波に含まれる多数の周波数成分を示すものではなく、矩形波電圧の繰り替えし周波数を示す。
【００３６】
例えば、制御部９は、比較器８での比較結果に基づいて、第１のパワー半導体素子２及び第２のパワー半導体素子３のオンオフを制御することで、圧電素子５に印加される矩形波電圧の駆動周波数を制御する。
【００３７】
また、例えば、制御部９は、記憶部７に記憶された比較値（第１比較値）に対し、電圧検出部６で検出された検出値が小さかった場合、第１のパワー半導体素子２及び第２のパワー半導体素子３のオンオフを制御することで、圧電素子５の駆動周波数（つまり、圧電素子５に印加する矩形波電圧の周波数）を低くする。
【００３８】
また、例えば、制御部９は、記憶部７に記憶された比較値（第２比較値）に対し、電圧検出部６で検出された検出値が大きかった場合、第１のパワー半導体素子２及び第２のパワー半導体素子３のオンオフを制御することで、圧電素子５に印加する矩形波電圧の周波数を高くする。
【００３９】
上記のように、制御部９は、電圧検出部６で検出された検出値が第１比較値を下回ったと比較器８が判定した場合、第１のパワー半導体素子２及び第２のパワー半導体素子３のオンオフを制御することで、圧電素子５に印加する矩形波電圧の周波数を低くし、電圧検出部６で検出された検出値が第１比較値より大きい第２比較値を上回ったと比較器８が判定した場合、第１のパワー半導体素子２及び第２のパワー半導体素子３のオンオフを制御することで、圧電素子５に印加する矩形波電圧の周波数を高くする。
【００４０】
制御部９は、例えば、記憶部７に記憶された制御プログラムを実行するプロセッサである。
【００４１】
また、制御部９は、昇圧回路１１を制御することで、直流電源１から昇圧回路１１に供給された電圧を昇圧回路１１が昇圧する電圧値を制御してもよい。
【００４２】
また、制御部９は、時間を計測するためのＲＴＣ（Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｃｌｏｃｋ）等の計時部を有してもよい。
【００４３】
［処理手順］
続いて、図４〜図７Ｂを参照して、本発明の実施の形態に係る体毛切断装置１００が実行する体毛２００を切断する際の処理手順の詳細について説明する。
【００４４】
図４は、本実施の形態に係る体毛切断装置１００の処理手順を示すフローチャートである。
【００４５】
まず、制御部９は、第１のパワー半導体素子２と第２のパワー半導体素子３とのオンオフを繰り返し切り替えることで、圧電素子５に矩形波電圧を印加する（ステップＳ１０１）。
【００４６】
次に、電圧検出部６は、圧電素子５に印加されている電圧を検出する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２において、具体的には、電圧検出部６は、圧電素子５に印加されている電圧を検出することで、圧電素子５に印加されている電圧値及び当該電圧値の単位時間当たりの変化量の少なくとも一方を検出値として検出する。また、ステップＳ１０２において、電圧検出部６は、検出値を比較器８へ出力する。
【００４７】
次に、比較器８は、電圧検出部６が検出された検出値と、予め任意に定められた比較値とを比較し、比較結果を制御部９へ出力する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３において、比較器８は、例えば、検出値が第１比較値を下回ったか否かを判定する。また、ステップＳ１０３において、比較器８は、例えば、検出値が第２比較値を上回ったか否かを判定する。
【００４８】
次に、制御部９は、比較器８での比較結果に基づいて、圧電素子５に印加する矩形波電圧の駆動周波数を変更する（ステップＳ１０４）。
【００４９】
体毛切断装置１００及び駆動制御装置３００は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４までの処理のようなフィードバック制御を実行することにより、圧電素子５の駆動を安定化させる。
【００５０】
図５は、本発明の実施の形態に係る圧電素子５の等価回路図である。
【００５１】
圧電素子５は、コンデンサＣ０と、コンデンサＣ０に並列にインダクタＬ、コンデンサＣ、及び、抵抗Ｒが直列に接続される構成である。図３に示す抵抗素子４と、図４に示すコンデンサＣ０との積により、圧電素子５に印加される電圧の傾きが決定される。
【００５２】
図６Ａは、本発明の実施の形態に係る体毛切断装置１００が備える圧電素子５に負荷が加わっていない状態において圧電素子５に印加されている電圧値の変化を示す模式図である。図６Ｂは、本発明の実施の形態に係る体毛切断装置１００が備える圧電素子５に負荷が加わっている状態において圧電素子５に印加されている電圧値の変化を示す模式図である。
【００５３】
図６Ａに示すように、圧電素子５に負荷が加わっていない状態において、制御部９により第１のパワー半導体素子２をオン状態とし、第２のパワー半導体素子３をオフ状態とすることで、直流電源１の電圧が図５に示す抵抗Ｒ、及び、コンデンサＣ０の両端に印加される。このとき、電圧の立ち上がり（傾き）は、図５に示す抵抗ＲとコンデンサＣ０との積からなる時定数によって決まる。そのため、圧電素子５に印加されている電圧は、図６Ａに示すような直流電源１の電圧（図６Ａに示すＶ０）に達するまでに傾きを持つ波形となる。
【００５４】
次に、圧電素子５に印加されている電圧がＶ０となった場合に、第１のパワー半導体素子２をオフ状態とし、第２のパワー半導体素子３をオン状態とすることで、直流電源１の電圧が第１のパワー半導体素子２に印加されるため、図５に示す抵抗Ｒ、及び、コンデンサＣ０の両端の電圧はゼロとなる。このときも同様に、電圧の立ち下がり（傾き）は、図５に示す抵抗ＲとコンデンサＣ０との積からなる時定数によって決まる。そのため、圧電素子５に印加されている電圧は、図６Ａに示すような電圧がゼロに達するまでに傾きを持つ波形となる。
【００５５】
例えば、電圧検出部６は、図６Ａの状態（つまり、圧電素子５に負荷が加わっていない状態）において、第１のパワー半導体素子２がオン状態とし、時刻ｔだけ時間が経過した後の電圧値及び当該電圧値の単位時間当たりの変化量の少なくとも一方を検出する。電圧検出部６が検出した検出値を、比較器８は、比較値として、記憶部７に記憶させる。
【００５６】
次に、制御部９は、例えば、図６Ｂに示すように、圧電素子５に負荷が加わった状態において、第１のパワー半導体素子２をオン状態とし、第２のパワー半導体素子３をオフ状態として、圧電素子５を駆動させる。
【００５７】
圧電素子５には負荷が加わっている状態では、コンデンサＣ０の容量は、圧電素子５に負荷が加わっていない状態に比べ、大きくなる。したがって、圧電素子５に負荷が加わっていない状態に比べて時定数が大きくなる。そのため、圧電素子５に電圧の印加を開始してから所定の時間が経過した後の時刻ｔの電圧値及び当該電圧値の単位時間当たりの変化量（つまり、傾き）は、圧電素子５には負荷が加わっている状態と加わっていない状態とで異なる値となる。例えば、時刻ｔにおいて、圧電素子５に負荷が加わっていない状態では、図６Ａに示すように電圧値はＶ０に近い値となっているが、圧電素子５に負荷が加わっている状態では、図６Ｂに示すように電圧値はＶ０の半分程度の値であるＶ１となっている。このように、圧電素子５には負荷が加わっている状態において、圧電素子５に電圧の印加を開始してから所定の時間が経過した後の時刻ｔの電圧値及び当該電圧値の単位時間当たりの変化量の少なくとも一方を、圧電素子５には負荷が加わっていない状態における、圧電素子５に電圧の印加を開始してから所定の時間が経過した後の時刻ｔの電圧値及び当該電圧値の単位時間当たりの変化量の対応する一方と比較することで、精度良く圧電素子５が所望の動作を実行できているか否かを検出できる。
【００５８】
図７Ａは、本発明の実施の形態に係る圧電素子５に印加されている電圧値の時間に対する負荷変動を示す模式図である。図７Ａでは、電圧検出部６が検出する検出値が電圧値である場合について説明する。なお、図７Ａには、電圧検出部６が圧電素子５に電圧が印加されてから所定の時間が経過した後の時刻ｔに電圧を検出した検出結果をプロットして実線でつないだグラフを示している。
【００５９】
上記のように、まず、比較器８は、例えば、圧電素子５に負荷が加わる前に圧電素子５を駆動することで、比較値を決定し、記憶部７に記憶させる。また、比較器８は、例えば、決定した比較値の±１０％〜２０％の値を、第１比較値（比較値）ｔｈ１及び第２比較値（比較値）ｔｈ２として決定し、記憶部７に記憶させる。比較器８は、例えば、圧電素子５に負荷が加わっていない状態で電圧検出部６が検出した電圧値が２０Ｖである場合、比較値を２０Ｖと決定してもよいし、比較値として、第１比較値ｔｈ１を１８Ｖとして決定し、第２比較値ｔｈ２を２２Ｖとして決定してもよい。なお、比較値は、予めユーザにより任意に定められてもよい。ここでは、第１比較値ｔｈ１及び第２比較値ｔｈ２が予め定められている場合について説明する。
【００６０】
比較器８は、時刻ｔ１に、電圧検出部６によって検出された電圧値が第２比較値ｔｈ２を上回ったと判定したとする。この場合、制御部９は、第１のパワー半導体素子２及び第２のパワー半導体素子３のオンオフを制御することで、圧電素子５の駆動周波数を高くする。
【００６１】
一方、比較器８は、時刻ｔ２に、電圧検出部６によって検出された電圧値が第１比較値ｔｈ１を下回ったと判定したとする。この場合、制御部９は、第１のパワー半導体素子２及び第２のパワー半導体素子３のオンオフを制御することで、圧電素子５の駆動周波数を低くする。
【００６２】
図７Ｂは、本発明の実施の形態に係る圧電素子５に印加されている電圧値の変化量の時間に対する負荷変動を示す模式図である。図７Ｂでは、電圧検出部６が検出する検出値が電圧値の変化量である場合について説明する。なお、図７Ｂには、電圧検出部６が圧電素子５に電圧が印加されてから所定の時間が経過した後の時刻ｔに電圧の変化量を検出した検出結果をプロットして実線でつないだグラフを示している。
【００６３】
比較器８は、時刻ｔ３に、電圧検出部６によって検出された電圧の変化量が第２比較値ｔｈ４を上回ったと判定したとする。この場合、制御部９は、第１のパワー半導体素子２及び第２のパワー半導体素子３のオンオフを制御することで、圧電素子５の駆動周波数を高くする。
【００６４】
一方、比較器８は、時刻ｔ４に、電圧検出部６によって検出された電圧値が第１比較値ｔｈ３を下回ったと判定したとする。この場合、制御部９は、第１のパワー半導体素子２及び第２のパワー半導体素子３のオンオフを制御することで、圧電素子５の駆動周波数を低くする。
【００６５】
なお、上記では、制御部９は、電圧検出部６が検出した検出値が第１比較値を上回った場合、又は、第２比較値を下回った場合に、圧電素子５の駆動周波数を変更した。例えば、制御部９は、電圧検出部６が検出した検出値が第１比較値を上回った回数、及び、第２比較値を下回った回数をカウントし、カウントした回数が所定回数を超えた場合に、圧電素子５の駆動周波数を変更してもよい。当該所定回数は、任意に定められてよく、１回でもよいし、２回でもよいし、３回以上でもよい。また、第１比較値を上回った回数、及び、第２比較値を下回った回数のそれぞれに、異なる所定回数が設けられてもよい。
【００６６】
また、電圧検出部６は、第１のパワー半導体素子２をオフにし、第２のパワー半導体素子３をオンにしてから、所定の時間が経過した後の時刻ｔにおける検出値を検出してもよい。
【００６７】
上記のように、電圧検出部６は、圧電素子５に負荷が加わっている状態といない状態とで検出値に違いが生じるタイミングで検出値を検出すればよい。
【００６８】
［効果等］
以上のように、本実施の形態に係る体毛切断装置１００は、矩形波電圧を出力する出力部１０と、出力部１０に接続され、出力部１０が出力する矩形波電圧が印加されることで体毛２００を切断する内刃１７０を連動させる圧電素子５と、圧電素子５に印加されている電圧値及び当該電圧値の単位時間当たりの変化量の少なくとも一方を検出値として検出する電圧検出部６と、電圧検出部６で検出された検出値に基づいて、圧電素子５に印加する矩形波電圧の周波数を制御する制御部９と、を備える。
【００６９】
このような構成によれば、圧電素子５に負荷が加わっている状態といない状態とで、電圧検出部６が検出する検出値に違いを生じさせやすい。これにより、圧電素子５に負荷が加わった場合に生じる圧電素子５の動作の所望の動作からのズレを精度良く検出することができる。そのため、体毛切断装置１００によれば、圧電素子５の動作の安定性を向上させることができる。
【００７０】
例えば、出力部１０は、直流電源１に並列に接続され、且つ、直流電源１の正極に一端が接続される第１のパワー半導体素子２と、第１のパワー半導体素子２と直列に接続され、且つ、一端が直流電源１の負極に接続される第２のパワー半導体素子３と、を有する。また、例えば、体毛切断装置１００は、さらに、電圧検出部６で検出された検出値と予め任意に定められた比較値とを比較する比較器８を備える。この場合、制御部９は、例えば、比較器８での比較結果に基づいて、第１のパワー半導体素子２及び第２のパワー半導体素子３のオンオフを制御することで、圧電素子５に印加する矩形波電圧の周波数を制御する。
【００７１】
このような構成によれば、制御部９は、簡便な構成で、圧電素子５に矩形波電圧を印加し、且つ、圧電素子５に印加されている電圧（電圧値及び電圧の単位時間当たりの変化量）に基づくフィードバック制御をすることができる。そのため、このような構成によれば、圧電素子５の動作の安定性を簡便に向上させることができる。
【００７２】
また、例えば、制御部９は、電圧検出部６で検出された検出値が第１比較値（例えば、第１比較値ｔｈ１）を下回ったと比較器８が判定した場合、第１のパワー半導体素子２及び第２のパワー半導体素子３のオンオフを制御することで、圧電素子５に印加する矩形波電圧の周波数を低くする。また、例えば、制御部９は、電圧検出部６で検出された検出値が第１比較値より大きい第２比較値（例えば、第１比較値ｔｈ１より大きい第２比較値ｔｈ２）を上回ったと比較器８が判定した場合、第１のパワー半導体素子２及び第２のパワー半導体素子３のオンオフを制御することで、圧電素子５に印加する矩形波電圧の周波数を高くする。
【００７３】
このような構成によれば、制御部９は、より精度良く圧電素子５の駆動を制御することができる。そのため、このような構成によれば、圧電素子５の動作の安定性をより向上させることができる。
【００７４】
また、本実施の形態に係る駆動制御装置３００は、直流電源１に並列に接続され、且つ、直流電源１の正極に一端が接続される第１のパワー半導体素子２と、第１のパワー半導体素子２と直列に接続され、且つ、一端が直流電源１の負極に接続される第２のパワー半導体素子３と、第１のパワー半導体素子２及び第２のパワー半導体素子３を接続するノードに一端が接続される抵抗素子４と、抵抗素子４に直列に接続される圧電素子５と、圧電素子５に印加されている電圧値及び当該電圧値の単位時間当たりの変化量の少なくとも一方を検出値として検出する電圧検出部６と、電圧検出部６で検出された検出値と予め任意に定められた比較値とを比較する比較器８と、比較器８での比較結果に基づいて、第１のパワー半導体素子２及び第２のパワー半導体素子３のオンオフを制御することで、圧電素子５に印加する矩形波電圧の周波数を制御する制御部９と、を備える。
【００７５】
このような構成によれば、圧電素子５に負荷が加わっている状態といない状態とで、電圧検出部６が検出する検出値に違いを生じさせやすい。これにより、圧電素子５に負荷が加わった場合に生じる圧電素子５の動作の所望の動作からのズレを精度良く検出することができる。そのため、駆動制御装置３００によれば、圧電素子５の動作の安定性を向上させることができる。
【００７６】
本実施の形態においては、駆動制御装置３００は、内刃１７０を駆動させるための制御装置として機能する。それ以外にも、駆動制御装置３００は、例えば、圧電素子５で刃を駆動させることで芝等の草を刈る芝刈り機の制御装置、又は、電動歯ブラシの制御装置等として用いられてもよい。
【００７７】
（その他の実施の形態）
以上、本実施の形態に係る体毛切断装置等について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【００７８】
上記実施の形態において、比較器８、制御部９等の構成要素の全部又は一部は、専用のハードウェアで構成されてもよく、或いは、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）又はプロセッサ等のプログラム実行部が、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【００７９】
また、比較器、制御部９等の構成要素は、１つ又は複数の電子回路で構成されてもよい。１つ又は複数の電子回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。
【００８０】
１つ又は複数の電子回路には、例えば、半導体装置、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等が含まれてもよい。ＩＣ又はＬＳＩは、１つのチップに集積されてもよく、複数のチップに集積されてもよい。ここでは、ＩＣ又はＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Ｖｅｒｙ  Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、又は、ＵＬＳＩ（Ｕｌｔｒａ  Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）と呼ばれるかもしれない。また、ＬＳＩの製造後にプログラムされるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）も同じ目的で使うことができる。
【００８１】
また、本発明の全般的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路又はコンピュータプログラムで実現されてもよい。或いは、当該コンピュータプログラムが記憶された光学ディスク、ＨＤＤ若しくは半導体メモリ等のコンピュータ読み取り可能な非一時的記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００８２】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、圧電素子を用いた民生分野、産業分野等のあらゆる商品に適用可能である。例えば、本発明に係る体毛切断装置は、体毛を切断する電動バリカン、電気カミソリ等に利用可能である。また、例えば、本発明に係る駆動制御装置は、電動バリカン、電気カミソリ、芝刈り機、電動歯ブラシ等の制御装置として利用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１  直流電源
２  第１のパワー半導体素子（第１のスイッチ素子）
３  第２のパワー半導体素子（第２のスイッチ素子）
４  抵抗素子
５  圧電素子
６  電圧検出部（検出部）
７  記憶部
８  比較器
９  制御部
１０  出力部
１１  昇圧回路
１００  体毛切断装置
１１０  本体
１２０  把持部
１３０  電源スイッチ
１４０  表示部
１５０  ヘッド部
１６０  外刃
１６１  刃孔
１７０  内刃（刃）
２００  体毛
２１０  肌面
３００  駆動制御装置
ｔ、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４  時刻
ｔｈ１、ｔｈ３  第１比較値（比較値）
ｔｈ２、ｔｈ４  第２比較値（比較値）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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