(57)【要約】      （修正有）【課題】外気温センサーを用いることなく、温度による圧電ブザーの音圧レベルの変動を抑制することができる圧電ブザー制御装置及び圧電ブザー制御方法を提供する。【解決手段】圧電ブザー制御装置１００は、抵抗値算出部１９２と、駆動部１９４とを備える。抵抗値算出部は、圧電ブザー１０のコイル直流抵抗値を算出する。駆動部は、抵抗値算出部によって算出されたコイル直流抵抗値に基づいて、所定の音圧レベルのブザー音を発生するよう圧電ブザーを駆動する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電ブザーのコイル直流抵抗値を算出する抵抗値算出部と、
前記コイル直流抵抗値に基づいて、所定の音圧レベルのブザー音を発生するよう前記圧電ブザーを駆動する駆動部と
を備える、
圧電ブザー制御装置。
【請求項２】
前記抵抗値算出部は、前記圧電ブザーが駆動されたときの印加電圧と、前記圧電ブザーが駆動されたときの消費電流とから、前記コイル直流抵抗値を算出する、
請求項１に記載の圧電ブザー制御装置。
【請求項３】
前記圧電ブザーが駆動されたときの印加電圧を記憶する電圧記憶部を備え、
前記抵抗値算出部は、前記電圧記憶部によって記憶された前記印加電圧と、前記消費電流とから、前記コイル直流抵抗値を算出する、
請求項２に記載の圧電ブザー制御装置。
【請求項４】
前記駆動部による前記圧電ブザーの駆動の前に前記圧電ブザーに準備電圧を印加して準備音を発生させる準備音発生部を備え、
前記抵抗値算出部は、前記準備電圧と、前記準備音を発生させたときの圧電ブザーの消費電流とから、前記コイル直流抵抗値を算出する、
請求項２又は３に記載の圧電ブザー制御装置。
【請求項５】
互いに異なる複数のコイル直流抵抗値のそれぞれに対応して前記圧電ブザーの印加電圧レベルと音圧レベルとの対応関係を示す互いに異なる複数の音圧特性データを記憶する音圧特性記憶部を備え、
前記駆動部は、前記複数の音圧特性データのうち、前記コイル直流抵抗値に対応する前記音圧特性データにおいて、所定の音圧レベルに対応する前記印加電圧レベルを特定し、特定された印加電圧レベルの電圧を前記圧電ブザーに印加する、
請求項１乃至４の何れかに記載の圧電ブザー制御装置。
【請求項６】
前記コイル直流抵抗値から前記圧電ブザーの温度を推定する温度推定部を備え、
前記駆動部は、前記圧電ブザーの温度に基づいて、前記所定の音圧レベルのブザー音を発生するよう前記圧電ブザーを駆動する、
請求項１乃至５の何れかに記載の圧電ブザー制御装置。
【請求項７】
前記コイル直流抵抗値と温度との対応関係を示す温度特性データを記憶する温度特性記憶部を備え、
前記温度推定部は、前記温度特性データにおいて、前記コイル直流抵抗値に対応する温度を、前記圧電ブザーの温度の推定値とする、
請求項６に記載の圧電ブザー制御装置。
【請求項８】
互いに異なる複数の温度のそれぞれに対応して前記圧電ブザーの印加電圧レベルと音圧レベルとの対応関係を示す互いに異なる複数の音圧特性データを記憶する音圧特性記憶部を備え、
前記駆動部は、前記複数の音圧特性データのうち、前記温度推定部によって推定された温度に対応する前記音圧特性データにおいて、所定の音圧レベルに対応する前記印加電圧レベルを特定し、特定された印加電圧レベルの電圧を前記圧電ブザーに印加する、
請求項６又は７に記載の圧電ブザー制御装置。
【請求項９】
前記駆動部は、
前記コイル直流抵抗値に基づいて、前記圧電ブザーに印加する印加電圧のレベルを決定し、決定されたレベルに応じたデジタル信号を生成する信号生成部と、
前記信号生成部によって生成されたデジタル信号に応じたアナログ信号を出力するＤＡ変換器と、
前記ＤＡ変換器から出力される前記アナログ信号を増幅し、前記印加電圧のレベルの駆動信号として前記圧電ブザーに印加する増幅部と
を有する、
請求項１乃至８の何れかに記載の圧電ブザー制御装置。
【請求項１０】
前記駆動部は、前記コイル直流抵抗値に応じてＰＷＭ信号のデューティー比を決定し、決定されたデューティー比に応じて前記印加電圧をオン／オフ制御することにより前記圧電ブザーに印加する前記ＰＷＭ信号を生成する、
請求項１乃至８の何れかに記載の圧電ブザー制御装置。
【請求項１１】
前記電圧制御部は、前記コイル直流抵抗値に応じて電流レベルを決定し、決定された電流レベルの電流を前記圧電ブザーに印加する、
請求項１乃至８の何れかに記載の圧電ブザー制御装置。
【請求項１２】
圧電ブザーのコイル直流抵抗値を算出し、
算出された前記コイル直流抵抗値に基づいて、所定の音圧レベルのブザー音を発生するよう前記圧電ブザーを駆動する、
圧電ブザー制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度に応じて音圧レベルが変化し得る圧電ブザーを制御する圧電ブザー制御装置及び圧電ブザー制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電ブザーは周囲温度の影響を受けやすく、周囲温度によってその音圧レベルが左右される。特許文献１には、外気温センサーによって外気温を検出し、検出された外気温に応じて圧電ブザーのＰＷＭ制御における駆動信号のデューティー比を補正することで、意図するブザーの音圧レベルを維持する制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０１８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された制御装置では、高価な外気温センサーが必要となり、また外気温センサーの設置スペースが必要となるため装置が大型化するという問題がある。
【０００５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、上記課題を解決することができる圧電ブザー制御装置及び圧電ブザー制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の一の態様の圧電ブザー制御装置は、圧電ブザーのコイル直流抵抗値を算出する抵抗値算出部と、前記コイル直流抵抗値に基づいて、所定の音圧レベルのブザー音を発生するよう前記圧電ブザーを駆動する駆動部とを備える。
【０００７】
本発明の他の態様の圧電ブザー制御方法は、圧電ブザーのコイル直流抵抗値を算出し、算出された前記コイル直流抵抗値に基づいて、所定の音圧レベルのブザー音を発生するよう前記圧電ブザーを駆動する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、外気温センサーを用いることなく、温度による圧電ブザーの音圧レベルの変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る圧電ブザー制御装置の構成を示す回路図。
【図２】実施の形態１に係る圧電ブザー制御装置の機能を説明するための機能ブロック図。
【図３】実施の形態１に係る圧電ブザー制御装置による圧電ブザー制御処理の手順を示すフローチャート。
【図４】温度特性データの一例を示すグラフ。
【図５】音圧特性データの一例を示すグラフ。
【図６】実施の形態２に係る圧電ブザー制御装置の構成を示す回路図。
【図７】実施の形態２に係る圧電ブザー制御装置の機能を説明するための機能ブロック図。
【図８】実施の形態に係る圧電ブザー制御装置による圧電ブザー制御処理の手順を示すフローチャート。
【図９】音圧特性データの一例を示すグラフ。
【図１０】実施の形態３に係る圧電ブザー制御装置の機能を説明するための機能ブロック図。
【図１１】実施の形態３に係る圧電ブザー制御装置による準備処理の手順を示すフローチャート。
【図１２】実施の形態３に係る圧電ブザー制御装置による圧電ブザー制御処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す各実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための方法及び装置を例示するものであって、本発明の技術的思想は下記のものに限定されるわけではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において種々の変更を加えることができる。
【００１１】
（実施の形態１）
本実施の形態では、圧電ブザーにおける印加電圧と消費電力とからコイル直流抵抗値を算出し、コイル直流抵抗値から圧電ブザーの温度を推定し、推定された温度から規定の音圧レベルに必要な印加電圧レベルを特定し、特定された印加電圧レベルの電圧を圧電ブザーに印加する圧電ブザー制御装置について説明する。
【００１２】
＜圧電ブザー制御装置の構成＞
本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置は、船舶に搭載され、例えば、海図プロッタ、レーダ装置、魚群探知機等の舶用機器に接続される。図１は、本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置の構成を示す回路図である。図１に示すように、本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置１００は、ＣＰＵ１１０と、記憶部１２０と、電流電圧変換回路１３０と、ＡＤ変換器１４０と、ＤＡ変換器１５０と、増幅部１６０とを備え、他励振型の圧電ブザー１０に接続されている。
【００１３】
舶用機器１８０に接続されたＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に記憶された圧電ブザー制御用のコンピュータプログラム（以下、「圧電ブザー制御プログラム」という）１２１を実行する。これにより、ＣＰＵ１１０は後述するような制御動作を行い、圧電ブザー１０の音圧レベルを制御する。
【００１４】
記憶部１２０は不揮発性の半導体メモリである。記憶部１２０には、圧電ブザー１０の初期印加電圧の設定値が記憶されている。また、記憶部１２０には、電圧記憶部１２２、温度特性記憶部１２３、及び音圧特性記憶部１２４の各記憶領域が設けられている。電圧記憶部１２２は、圧電ブザー１０を駆動したときの印加電圧を記憶する。温度特性記憶部１２３は、圧電ブザー１０に内蔵された内部コイルの抵抗値であるコイル直流抵抗値と温度との対応関係を示す温度特性データ１２３ａを記憶する。温度特性データ１２３ａは、上記の対応関係を示す関係式又はルックアップテーブルである。音圧特性記憶部１２４は、圧電ブザー１０の印加電圧レベルと音圧レベルとの対応関係を示す温度毎の音圧特性データ１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，…を記憶する。音圧特性データ１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，…は、上記の対応関係を示す関係式又はルックアップテーブルである。
【００１５】
電流電圧変換回路１３０は、シャント抵抗１３１と、非反転増幅回路１３２とを有する。この電流電圧変換回路１３０は、圧電ブザー１０のローサイド電流を電圧に変換する回路である。圧電ブザー１０の消費電流はシャント抵抗１３１を流れ、シャント抵抗１３１によって電圧に変換される。シャント抵抗１３１の両端の電圧を非反転増幅回路１３２が所定の増幅率によって増幅する。
【００１６】
なお、電流電圧変換回路１３０は上記の構成に限定されない。例えば、シャント抵抗１３１を圧電ブザー１０の電源側に配置し、ハイサイド電流を電圧に変換する構成とすることもできるし、シャント抵抗ではなく、オペアンプによって構成された電流電圧変換回路とすることもできる。
【００１７】
ＡＤ変換器１４０は、その入力端子が電流電圧変換回路１３０の出力端子に接続されており、電流電圧変換回路１３０から出力されたアナログ信号の入力を受け付け、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。上記のように、電流電圧変換回路１３０の出力電圧は圧電ブザー１０の消費電流に対応している。よって、ＡＤ変換器１４０が出力するデジタル信号は圧電ブザー１０の消費電流に対応する。ＡＤ変換器１４０の出力端子はＣＰＵ１１０に接続されており、ＡＤ変換器１４０による変換後のデジタル信号がＣＰＵ１１０に与えられる。ＤＡ変換器１５０は、その入力端子がＣＰＵ１１０に接続されており、ＣＰＵ１１０から与えられるデジタル信号を波形信号であるアナログ信号に変換して出力する。
【００１８】
増幅部１６０は、非反転増幅回路１６１と、ボルテージフォロワ１６２とを有する。非反転増幅回路１６１の入力側がＤＡ変換器１５０の出力端子と接続されており、ＤＡ変換器１５０から出力されるアナログ信号を所定の増幅率によって増幅する。非反転増幅回路１６１の出力端子はボルテージフォロワ１６２の入力端子と接続されており、増幅された信号がボルテージフォロワ１６２によってインピーダンス調整された後、圧電ブザー１０へ出力される。また、ＤＡ変換器１５０と増幅部１６０との間、及び増幅部１６０と圧電ブザー１０との間には、ハイパスフィルタとして機能するコンデンサ１７１，１７２が設けられている。これにより、波形信号に含まれる直流成分をカットすることができる。
【００１９】
圧電ブザー１０は入力端子が電源１８１と接続されており、出力端子がシャント抵抗１３１を介して設置されている。増幅部１６０の出力側は、圧電ブザー１０と電源１８１との中間節点に接続されており、増幅部１６０によって出力される電圧が圧電ブザー１０に印加され、圧電ブザー１０が駆動される。
【００２０】
＜圧電ブザー制御装置の動作＞
次に、本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置１００の動作について説明する。上述した圧電ブザー制御プログラム１２１を実行することにより、ＣＰＵ１１０は圧電ブザー制御処理を実行する。
【００２１】
図２は、本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置１００の機能を説明するための機能ブロック図である。ＣＰＵ１１０が圧電ブザー制御プログラム１２１を実行すると、圧電ブザー制御装置１００は、電流検出部１９１と、抵抗値算出部１９２と、温度推定部１９３と、駆動部１９４として機能する。電流検出部１９１は、圧電ブザー１０が駆動されたときの消費電流を検出する。かかる電流検出部１９１は、電流電圧変換回路１３０と、ＡＤ変換器１４０とを含む。抵抗値算出部１９２は、圧電ブザー１０に内蔵される内部コイルのコイル直流抵抗値を算出する。温度推定部１９３は、抵抗値算出部１９２によって算出されたコイル直流抵抗値から圧電ブザー１０の温度を推定する。抵抗値算出部１９２及び温度推定部１９３はＣＰＵ１１０によって実現される。駆動部１９４は、温度推定部１９３によって推定された温度から規定の音圧レベルのブザー音を発生させるための駆動信号を生成し、これを圧電ブザー１０に印加する。駆動部１９４は、信号生成部１９５と、ＤＡ変換器１５０と、増幅部１６０とを含む。信号生成部１９５は、温度推定部１９３によって推定された圧電ブザー１０の温度から、圧電ブザーに印加する印加電圧のレベルを決定し、決定されたレベルに応じたデジタル信号を生成する。かかる信号生成部１９５は、ＣＰＵ１１０によって実現される。
【００２２】
図３は、本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置１００のＣＰＵ１１０による圧電ブザー制御処理の手順を示すフローチャートである。圧電ブザー制御処理において、ＣＰＵ１１０は、舶用機器１８０から圧電ブザー１０の鳴動指示を受け付けると（ステップＳ１０１）、記憶部１２０に予め記憶された初期印加電圧の設定値を読み出し（ステップＳ１０２）、ＤＡ変換器１５０にこれを出力する（ステップＳ１０３）。初期印加電圧の設定値のＤＡ変換器１５０への出力後、ＣＰＵ１１０は、出力した印加電圧（この場合は初期印加電圧）を示すデジタル値を記憶部１２０に設けられた記憶領域である電圧記憶部１２２に記憶する（ステップＳ１０４）。
【００２３】
図１を参照する。ＤＡ変換器１５０は初期印加電圧を示すデジタル信号をアナログ信号に変換する。変換後のアナログ信号は、初期印加電圧に応じたレベルの電圧信号である。増幅部１６０がこのアナログ信号を増幅し、駆動信号として出力する。増幅部１６０により出力される駆動信号の電圧レベルは初期印加電圧であり、よって圧電ブザー１０にはこの初期印加電圧が印加される。つまり、記憶部１２０に記憶された初期印加電圧の設定値は、増幅部１６０により出力される駆動信号の電圧レベルに対応しており、換言すれば、増幅部１６０の増幅率を考慮し、増幅前の電圧レベルのアナログ信号をＤＡ変換器１５０に出力させる値となっている。例えば、初期印加電圧として１０Ｖの電圧を圧電ブザー１０に印加する場合において、増幅部１６０による増幅率が１０であるときには、ＤＡ変換器１５０に１Ｖの電圧を出力させるデジタル値が初期印加電圧の設定値として記憶部１２０に記憶される。ここで、ＤＡ変換器１５０の分解能が８ビットであり、デジタル値５０を入力したときの出力電圧が１Ｖであれば、このデジタル値５０が初期印加電圧の設定値とされる。このように、ＣＰＵ１１０では、増幅部１６０による増幅前の電圧レベルに対応するデジタル値により、圧電ブザー１０への印加電圧が表される。
【００２４】
上記のようにして、圧電ブザー１０には予め規定された初期印加電圧が印加され、これによって圧電ブザー１０が駆動される。このとき、圧電ブザー１０は初期印加電圧に応じた音圧レベルにより鳴動する。圧電ブザー１０には内部コイルが内蔵されており、圧電ブザー１０が駆動されると内部コイルに電流が供給される。圧電ブザー１０に与えられた電流は、シャント抵抗１３１を通じてアースされる。
【００２５】
電流電圧変換回路１３０は、圧電ブザー１０のローサイド電流（消費電流）を電圧に変換し、変換後の電圧信号がＡＤ変換器１４０によってデジタル値に変換される。このデジタル値は、圧電ブザー１０の消費電流に対応している。ＡＤ変換器１４０が出力するデジタル値は、ＣＰＵ１１０に入力される。
【００２６】
再び図３を参照する。ＣＰＵ１１０は、ＡＤ変換器１４０から出力デジタル値の入力を受け付け（ステップＳ１０５）、このデジタル値を定数倍して消費電流を算出する（ステップＳ１０６）。ＣＰＵ１１０は、電圧記憶部１２２に記憶された印加電圧と、算出された消費電流とから、圧電ブザー１０の内部コイルの抵抗値であるコイル直流抵抗値を算出する（ステップＳ１０７）。コイル直流抵抗Ｒは、圧電ブザー１０への印加電圧Ｖ及び消費電流Ｉから次式で算出される。
Ｒ＝Ｖ÷Ｉ  …（１）
【００２７】
次にＣＰＵ１１０は、温度特性記憶部１２３に記憶された温度特性データ１２３ａを用いて、圧電ブザー１０の温度を推定する（ステップＳ１０８）。図４は、温度特性データの一例を示すグラフである。図４において、縦軸はコイル直流抵抗値を、横軸は温度を示している。図４に示すように、コイル直流抵抗値は温度上昇に伴い線形的に増加する。このようなコイル直流抵抗値の温度特性は圧電ブザー１０の個々で異なっている。したがって、温度特性記憶部１２３には、その圧電ブザー制御装置１００の制御対象の圧電ブザー１０固有の温度特性データ１２３ａが記憶される。ステップＳ１０８の処理では、ＣＰＵ１１０が温度特性データ１２３ａを用いて、算出されたコイル直流抵抗値に対応する温度を求め、この温度を圧電ブザー１０の温度の推定値とする。
【００２８】
再び図３を参照する。ＣＰＵ１１０は、音圧特性記憶部１２４から推定された温度に対応する音圧特性データを読み出し、この音圧特性データを用いて、圧電ブザー１０を規定の音圧レベルで駆動するための印加電圧レベルを決定する（ステップＳ１０９）。図５は、音圧特性データの一例を示すグラフである。図５において、縦軸は音圧レベルを示し、横軸は圧電ブザー１０の印加電圧レベルを示している。図５に示すように、温度毎に印加電圧レベルと音圧レベルとの関係は異なっている。したがって、規定の音圧レベルに対応する印加電圧レベルを求めるためには、圧電ブザー１０の温度を特定し、その温度に対応する印加電圧レベルと音圧レベルとの対応関係（音圧特性）を特定する必要がある。このような音圧特性は圧電ブザー１０の個々で異なっている。したがって、音圧特性記憶部１２４には、その圧電ブザー制御装置１００の制御対象の圧電ブザー１０固有の音圧特性データ１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，…が記憶される。ステップＳ１０９の処理では、ＣＰＵ１１０が推定温度に対応する音圧特性データにおいて、規定の音圧レベルに対応する印加電圧レベルを決定する。
【００２９】
再び図３を参照する。ＣＰＵ１１０は、特定された印加電圧のデジタル値をＤＡ変換器１５０に出力し（ステップＳ１１０）、出力されたデジタル値（印加電圧）を電圧記憶部１２２に上書き記憶する（ステップＳ１１１）。この印加電圧もまた、上記の初期印加電圧と同様に、増幅部１６０による増幅後に適切な電圧レベルとなるように、増幅部１６０の増幅率を考慮して、増幅前のアナログ信号の電圧レベルに対応するデジタル値とされる。したがって、上記で説明した初期印加電圧の場合と同様に、ＤＡ変換器１５０が印加電圧のデジタル値をアナログ信号に変換し、増幅部１６０がこのアナログ信号を増幅して、印加電圧が圧電ブザー１０に印加され、圧電ブザー１０が規定の音圧レベルで鳴動する。
【００３０】
また、電流電圧変換回路１３０が、圧電ブザー１０の消費電流を電圧に変換し、ＡＤ変換器１４０が変換後の電圧信号をデジタル値に変換し、ＣＰＵ１１０に入力する。ステップＳ１１１の後、ＣＰＵ１１０は、圧電ブザー１０の停止指示を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１１２）。停止指示を受け付けていない場合には（ステップＳ１１２においてＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ１０５に処理を移し、ステップＳ１０５〜Ｓ１１２の処理を繰り返す。これにより、圧電ブザー１０の音圧レベルが継続して制御される。また、ユーザから圧電ブザー１０の停止指示が入力された場合、ＣＰＵ１１０がこの指示を受け付け（ステップＳ１１２においてＹＥＳ）、圧電ブザー制御処理を終了する。これにより、圧電ブザー１０が停止する。
【００３１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、圧電ブザーにおける印加電圧と消費電力とからコイル直流抵抗値を算出し、算出されたコイル直流抵抗値から規定の音圧レベルに必要な印加電圧レベルを特定し、特定された印加電圧レベルの電圧を圧電ブザーに印加する圧電ブザー制御装置について説明する。
【００３２】
＜圧電ブザー制御装置の構成＞
図６は、本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置の構成を示す回路図である。図６に示すように、本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置２００は、記憶部２２０に、圧電ブザー制御プログラム２２１及び圧電ブザー１０の初期印加電圧の設定値を記憶しており、電圧記憶部２２２、及び音圧特性記憶部２２４の各記憶領域が設けられている。電圧記憶部２２２は、圧電ブザー１０を駆動したときの印加電圧を記憶する。音圧特性記憶部２２４は、圧電ブザー１０の印加電圧レベルと音圧レベルとの対応関係を示すコイル直流抵抗値毎の音圧特性データ２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，…を記憶する。音圧特性データ２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，…は、上記の対応関係を示す関係式又はルックアップテーブルである。
【００３３】
なお、本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置２００のその他の構成は、実施の形態１に係る圧電ブザー制御装置１００の構成と同様であるので、同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３４】
＜圧電ブザー制御装置の動作＞
次に、本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置２００の動作について説明する。上述した圧電ブザー制御プログラム２２１を実行することにより、ＣＰＵ１１０は圧電ブザー制御処理を実行する。
【００３５】
図７は、本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置１００の機能を説明するための機能ブロック図である。ＣＰＵ１１０が圧電ブザー制御プログラム２２１を実行すると、圧電ブザー制御装置２００は、電流検出部１９１と、抵抗値算出部１９２と、駆動部２９３として機能する。電流検出部１９１及び抵抗値算出部１９２は、実施の形態１で説明したものと同様であるので、その説明を省略する。駆動部２９３は、抵抗値算出部１９２によって算出されたコイル直流抵抗値から規定の音圧レベルのブザー音を発生させるための駆動信号を生成し、これを圧電ブザー１０に印加する。駆動部２９３は、信号生成部２９４と、ＤＡ変換器１５０と、増幅部１６０とを含む。信号生成部２９４は、抵抗値算出部１９２によって算出されたコイル直流抵抗値から、圧電ブザーに印加する印加電圧のレベルを決定し、決定されたレベルに応じたデジタル信号を生成する。かかる信号生成部２９４は、ＣＰＵ１１０によって実現される。
【００３６】
図８は、本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置２００のＣＰＵ１１０による圧電ブザー制御処理の手順を示すフローチャートである。圧電ブザー制御処理において、ＣＰＵ１１０は、舶用機器１８０から圧電ブザー１０の鳴動指示を受け付けると（ステップＳ２０１）、記憶部２２０に予め記憶された初期印加電圧の設定値を読み出し（ステップＳ２０２）、ＤＡ変換器１５０にこれを出力する（ステップＳ２０３）。初期印加電圧の設定値のＤＡ変換器１５０への出力後、ＣＰＵ１１０は、出力した印加電圧（初期印加電圧）を示すデジタル値を記憶部２２０に設けられた記憶領域である電圧記憶部２２２に記憶する（ステップＳ２０４）。
【００３７】
図６を参照する。ＤＡ変換器１５０は初期印加電圧を示すデジタル信号をアナログ信号（駆動信号）に変換し、増幅部１６０が駆動信号を増幅する。増幅部１６０による増幅後の駆動信号の電圧レベルは初期印加電圧であり、よって圧電ブザー１０にはこの初期印加電圧が印加され、圧電ブザー１０が駆動される。このとき、圧電ブザー１０は初期印加電圧に応じた音圧レベルにより鳴動する。圧電ブザー１０には内部コイルが内蔵されており、圧電ブザー１０が駆動されると内部コイルに電流が供給される。圧電ブザー１０に与えられた電流は、シャント抵抗１３１を通じてアースされる。
【００３８】
電流電圧変換回路１３０は、圧電ブザー１０のローサイド電流（消費電流）を電圧に変換し、変換後の電圧信号がＡＤ変換器１４０によってデジタル値に変換される。このデジタル値は、圧電ブザー１０の消費電流に対応している。ＡＤ変換器１４０が出力するデジタル値は、ＣＰＵ１１０に入力される。
【００３９】
再び図８を参照する。ＣＰＵ１１０は、ＡＤ変換器１４０から出力デジタル値の入力を受け付け（ステップＳ２０５）、このデジタル値を定数倍して消費電流を算出する（ステップＳ２０６）。ＣＰＵ１１０は、電圧記憶部２２２に記憶された印加電圧と、算出された消費電流とから、圧電ブザー１０の内部コイルの抵抗値であるコイル直流抵抗値を算出する（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７の処理の内容は、実施の形態１で説明したステップＳ１０７と同様である。
【００４０】
ＣＰＵ１１０は、音圧特性記憶部２２４から算出されたコイル直流抵抗値に対応する音圧特性データを読み出し、この音圧特性データを用いて、圧電ブザー１０を規定の音圧レベルで駆動するための印加電圧レベルを決定する（ステップＳ２０８）。図９は、音圧特性データの一例を示すグラフである。図９において、縦軸は音圧レベルを示し、横軸は圧電ブザー１０の印加電圧レベルを示している。図９に示すように、実施の形態１において説明したように、圧電ブザー１０の温度とコイル直流抵抗値とは一対一に対応している。したがって、コイル直流抵抗値毎に印加電圧レベルと音圧レベルとの関係は定められる。よって、規定の音圧レベルに対応する印加電圧レベルを求めるためには、圧電ブザー１０のコイル直流抵抗値に対応する印加電圧レベルと音圧レベルとの対応関係（音圧特性）を特定すればよい。かかる音圧特性は圧電ブザー１０の個々で異なっている。したがって、音圧特性記憶部２２４には、その圧電ブザー制御装置１００の制御対象の圧電ブザー１０固有の音圧特性データ２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，…が記憶される。ステップＳ２０８の処理では、ＣＰＵ１１０がコイル直流抵抗値に対応する音圧特性データにおいて、規定の音圧レベルに対応する印加電圧レベルを決定する。
【００４１】
再び図８を参照する。ＣＰＵ１１０は、特定された印加電圧のデジタル値をＤＡ変換器１５０に出力し（ステップＳ２０９）、出力されたデジタル値（印加電圧）を電圧記憶部２２２に上書き記憶する（ステップＳ２１０）。ＤＡ変換器１５０が印加電圧のデジタル値をアナログ信号に変換し、増幅部１６０がこのアナログ信号を増幅して、印加電圧が圧電ブザー１０に印加され、圧電ブザー１０が規定の音圧レベルで鳴動する。
【００４２】
また、電流電圧変換回路１３０が、圧電ブザー１０の消費電流を電圧に変換し、ＡＤ変換器１４０が変換後の電圧信号をデジタル値に変換し、ＣＰＵ１１０に入力する。ステップＳ２１０の後、ＣＰＵ１１０は、圧電ブザー１０の停止指示を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２１１）。停止指示を受け付けていない場合には（ステップＳ２１１においてＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ２０５に処理を移し、ステップＳ２０５〜Ｓ２１１の処理を繰り返す。これにより、圧電ブザー１０の音圧レベルが継続して制御される。また、ユーザから圧電ブザー１０の停止指示が入力された場合、ＣＰＵ１１０がこの指示を受け付け（ステップＳ２１１においてＹＥＳ）、圧電ブザー制御処理を終了する。これにより、圧電ブザー１０が停止する。
【００４３】
（実施の形態３）
本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置は、起動時に圧電ブザーに予め設定された準備電圧を印加して準備音を発生させ、準備電圧と準備音が発生されたときの消費電力とからコイル直流抵抗値を算出し、算出されたコイル直流抵抗値から規定の音圧レベルに必要な印加電圧を特定し、これを記憶する。舶用機器から圧電ブザーの鳴動指示が与えられたときには、圧電ブザー制御装置が記憶された印加電圧を圧電ブザーに印加して、圧電ブザーを駆動する。
【００４４】
＜圧電ブザー制御装置の構成＞
本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置の構成は、実施の形態１に係る圧電ブザー制御装置１００の構成と同様であるので、同一構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４５】
＜圧電ブザー制御装置の動作＞
次に、本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置１００の動作について説明する。上述した圧電ブザー制御プログラム１２１を実行することにより、ＣＰＵ１１０は準備処理及び圧電ブザー制御処理を実行する。
【００４６】
図１０は、本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置１００の機能を説明するための機能ブロック図である。ＣＰＵ１１０が圧電ブザー制御プログラム１２１を実行すると、圧電ブザー制御装置１００は、準備音発生部３９１と、電流検出部１９１と、抵抗値算出部１９２と、温度推定部１９３と、駆動部１９４として機能する。準備音発生部３９１は、起動処理を実行している間に圧電ブザーに準備電圧を印加して準備音を発生させる。かかる準備音発生部３９１は、準備信号生成部３９２と、ＤＡ変換器１５０と、増幅部１６０とを含む。準備信号生成部３９２は、予め設定された基準電圧に応じたデジタル信号である準備信号を生成する。かかる準備信号生成部３９２は、ＣＰＵ１１０によって実現される。なお、電流検出部１９１、抵抗値算出部１９２、温度推定部１９３、及び駆動部１９４は、実施の形態１で説明したものと同様であるので、その説明を省略する。
【００４７】
図１１は、本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置１００のＣＰＵ１１０による準備処理の手順を示すフローチャートである。準備処理は、圧電ブザー制御装置１００の起動処理においてＣＰＵ１１０に実行される。準備処理において、ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０に予め記憶された準備電圧の設定値を読み出し（ステップＳ３０１）、ＤＡ変換器１５０にこれを出力する（ステップＳ３０２）。準備電圧の設定値のＤＡ変換器１５０への出力後、ＣＰＵ１１０は、出力した準備電圧を示すデジタル値を記憶部１２０に設けられた記憶領域である電圧記憶部１２２に記憶する（ステップＳ３０３）。
【００４８】
図１を参照する。ＤＡ変換器１５０は準備電圧を示すデジタル信号をアナログ信号（駆動信号）に変換し、増幅部１６０が駆動信号を増幅する。増幅部１６０による増幅後の駆動信号の電圧レベルは準備電圧であり、よって圧電ブザー１０にはこの準備電圧が印加され、圧電ブザー１０が駆動される。このとき、圧電ブザー１０は準備電圧に応じた音圧レベルにより鳴動する。圧電ブザー１０が駆動されると内部コイルに電流が供給され、圧電ブザー１０に与えられた電流は、シャント抵抗１３１を通じてアースされる。
【００４９】
電流電圧変換回路１３０は、圧電ブザー１０のローサイド電流（消費電流）を電圧に変換し、変換後の電圧信号がＡＤ変換器１４０によってデジタル値に変換される。このデジタル値は、圧電ブザー１０の消費電流に対応している。ＡＤ変換器１４０が出力するデジタル値は、ＣＰＵ１１０に入力される。
【００５０】
再び図１１を参照する。ＣＰＵ１１０は、ＡＤ変換器１４０から出力デジタル値の入力を受け付け（ステップＳ３０４）、このデジタル値を定数倍して消費電流を算出する（ステップＳ３０５）。ＣＰＵ１１０は、電圧記憶部１２２に記憶された準備電圧と、算出された消費電流とから、圧電ブザー１０の内部コイルの抵抗値であるコイル直流抵抗値を算出する（ステップＳ３０６）。ステップＳ３０６の処理の内容は、実施の形態１で説明したステップＳ１０７と同様である。
【００５１】
次にＣＰＵ１１０は、温度特性記憶部１２３に記憶された温度特性データ１２３ａを用いて、圧電ブザー１０の温度を推定する（ステップＳ３０７）。また、ＣＰＵ１１０は、音圧特性記憶部１２４から推定された温度に対応する音圧特性データを読み出し、この音圧特性データを用いて、圧電ブザー１０を規定の音圧レベルで駆動するための印加電圧レベルを決定する（ステップＳ３０８）。ステップＳ３０７及びＳ３０８の処理の内容は、実施の形態１で説明したステップＳ１０８及びＳ１０９と同様である。
【００５２】
次にＣＰＵ１１０は、決定された印加電圧を示すデジタル値を設定値として電圧記憶部１２２に上書き記憶し（ステップＳ３０９）、準備処理を終了する。以上の準備処理により、規定の音圧レベルのブザー音を圧電ブザー１０に発生させるための印加電圧の設定値を、舶用機器１８０の指示による圧電ブザー１０を駆動する前に設定することができる。
【００５３】
上記の準備電圧を圧電ブザー１０に印加することによって生じるブザー音（以下、「準備音」という）を、圧電ブザー制御装置１００の起動音とすることができる。換言すれば、圧電ブザー制御装置１００の起動音を利用して、準備処理を実行することができる。このようにすることで、起動音を発生させる際に印加電圧の設定値を設定することができ、起動音とは別に準備音を発生させる必要がない。また、ユーザが舶用機器１８０を操作したときに操作音として圧電ブザー１０を鳴動させる場合に、この操作音を準備音とすることもできる。
【００５４】
上記のような準備処理を終了した後、ＣＰＵ１１０は、圧電ブザー制御処理を実行する。図１２は、本実施の形態に係る圧電ブザー制御装置１００のＣＰＵ１１０による圧電ブザー制御処理の手順を示すフローチャートである。圧電ブザー制御処理において、ＣＰＵ１１０は、舶用機器１８０から圧電ブザー１０の鳴動指示を受け付けると（ステップＳ３１１）、準備処理において設定された印加電圧の設定値を電圧記憶部１２２から読み出し（ステップＳ３１２）、ＤＡ変換器１５０にこれを出力する（ステップＳ３１３）。
【００５５】
図１を参照する。ＤＡ変換器１５０は印加電圧の設定値を示すデジタル信号をアナログ信号（駆動信号）に変換し、増幅部１６０が駆動信号を増幅する。増幅部１６０による増幅後の駆動信号の電圧レベルは印加電圧の設定値であり、よって圧電ブザー１０にはこの設定値の電圧が印加され、圧電ブザー１０が駆動される。これにより、圧電ブザー１０は規定の音圧レベルにより鳴動する。
【００５６】
再度図１２を参照する。ステップＳ３１３の後、ＣＰＵ１１０は、圧電ブザー１０の停止指示を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ３１４）。停止指示を受け付けていない場合（ステップＳ３１４においてＮＯ）、ＣＰＵ１１０はステップＳ３１３に処理を移す。ステップＳ３１３〜Ｓ３１４の処理を繰り返すことで、電圧記憶部１２２に記憶された印加電圧の設定値を示すデジタル信号が出力され続け、圧電ブザー１０が規定の音圧レベルで継続して鳴動する。ユーザから圧電ブザー１０の停止指示が入力された場合、ＣＰＵ１１０がこの指示を受け付け（ステップＳ３１３においてＹＥＳ）、圧電ブザー制御処理を終了する。これにより、圧電ブザー１０が停止する。
【００５７】
上記のように準備処理を実行しておくことで、舶用機器１８０からの指示により圧電ブザー１０を鳴動させる前に、圧電ブザー１０を規定の音圧レベルで鳴動させるための印加電圧の設定値を設定しておくことができる。したがって、舶用機器１８０からの指示により圧電ブザー１０を鳴動させる場合には、この設定値の印加電圧を圧電ブザー１０に印加するだけで、規定の音圧レベルのブザー音を発生させることができる。
【００５８】
（その他の実施の形態）
上述した実施の形態１乃至３においては、圧電ブザー１０の温度又はコイル直流抵抗に応じた音圧特性から、規定の音圧レベルで圧電ブザー１０を駆動するための印加電圧を特定し、この印加電圧を圧電ブザー１０に印加することで圧電ブザー１０を制御する構成について述べたが、これに限定されるものではない。圧電ブザー１０をＰＷＭ制御する構成としてもよい。この場合、圧電ブザー１０の温度又はコイル直流抵抗値毎に圧電ブザーの音圧レベルとデューティー比との対応関係を音圧特性データとして記憶部に記憶させておき、ＣＰＵが圧電ブザー１０の温度又はコイル直流抵抗値に応じた音圧特性データから、規定の音圧レベルで圧電ブザー１０を駆動するためのデューティー比を決定し、決定されたデューティー比に応じてスイッチング素子等によって印加電圧をオン／オフ制御することによってＰＷＭ信号を生成し、このＰＷＭ信号を圧電ブザー１０に印加する。また、圧電ブザー１０を電流制御する構成とすることもできる。この場合、圧電ブザー１０の温度又はコイル直流抵抗値毎に圧電ブザーの音圧レベルと圧電ブザーへの印加電流レベルとの対応関係を音圧特性データとして記憶部に記憶させておき、ＣＰＵが圧電ブザー１０の温度又はコイル直流抵抗値に応じた音圧特性データから、規定の音圧レベルで圧電ブザー１０を駆動するための印加電流レベルを決定し、電源を制御して決定された印加電流レベルの電流を発生させ、この電流を圧電ブザー１０に印加する。また、他励振型ではなく、自励振型の圧電ブザーを制御する構成とすることもできる。この場合、圧電ブザーの温度又はコイル直流抵抗に応じた音圧特性から、規定の音圧レベルで圧電ブザーを駆動するための印加電圧レベルを特定し、この印加電圧レベルの直流電圧を圧電ブザーに印加することで圧電ブザー１０の音圧を制御することができる。
【００５９】
また、上述した実施の形態３においては、準備処理において、コイル直流抵抗値から圧電ブザーの温度を推定し、推定された温度に対応する音圧特性データを特定し、この音圧特性データから規定の音圧レベルに対応する印加電圧を特定し、これを設定値として記憶する構成について述べたが、これに限定されるものではない。実施の形態２と同様にコイル直流抵抗値毎に音圧特性データを記憶しておき、準備処理において、コイル直流抵抗値に対応する音圧特性データを特定し、この音圧特性データから規定の音圧レベルに対応する印加電圧を特定し、これを設定値として記憶する構成とすることもできる。
【００６０】
また、上述した実施の形態３においては、圧電ブザー制御装置１００の起動処理において、準備処理を実行する構成について述べたが、これに限定されるものではない。準備処理を定期的（例えば、３時間毎等）に実行する構成としてもよい。これにより、１日の中で変化する気温に対応して印加電圧の設定値が更新され、気温が変化しても規定の音圧レベルのブザー音を圧電ブザー１０に発生させることができる。
【００６１】
また、上述した実施の形態１においては、圧電ブザー１０の印加電圧レベルと音圧レベルとの対応関係を示す温度毎の音圧特性データ１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，…を記憶しておき、これらの音圧特性データから推定温度において規定音圧レベルに対応する印加電圧レベルを特定する構成について述べたが、これに限定されるものではない。舶用機器では、音圧レベルを７５ｄＢ以上８５ｄＢ以下とすることが規格で規定されており、この範囲内の音圧レベルを１つ規定すれば、音圧特性データではなく、規定音圧レベルに対応する印加電圧レベルを温度毎に１つずつ記憶しておくことができる。このようにすることで、記憶する必要のあるデータ量を抑制しつつ、推定温度に対応する印加電圧レベルを特定することが可能となる。また、温度１℃の変化に対して音圧レベルの変化は０．１ｄＢ程度と微小であるため、いくつかの温度毎に、印加電圧レベルを記憶しておくこともできる。例えば、規定音圧レベルを７８ｄＢとし、温度−２０℃及び６０℃に対して印加電圧レベル２４Ｖ、温度０度に対して印加電圧レベル１７Ｖ、温度２０℃に対して印加電圧レベル１４Ｖの対応関係のみを記憶しておき、推定温度に最も近い温度から印加電圧レベルを決定する構成とすることもできる。これにより、記憶するデータ量をさらに抑制することができる。
【００６２】
また、上述した実施の形態１乃至３においては、電流検出部１９１が電流電圧変換回路１３０と、ＡＤ変換器１４０とを含む構成について述べたが、これに限定されるものではない。ホール素子を用いた電流センサー等によって電流検出部を構成することもできる。また、増幅部１６０が、非反転増幅回路１６１及びボルテージフォロワ１６２を有する構成としたが、これに限定されるものではない。反転増幅回路等の他の構成の増幅回路によって増幅部を構成することもできる。
【００６３】
また、上述した実施の形態１乃至３においては、ＡＤ変換器１４０及びＤＡ変換器１５０がＣＰＵ１１０とは別個に設けられる構成について述べたが、これに限定されるものではない。ＡＤ変換器及びＤＡ変換器がＣＰＵに内蔵された構成としてもよい。
【００６４】
また、上述した実施の形態１乃至３においては、ＣＰＵ１１０がソフトウェアである圧電ブザー制御プログラムを実行する構成について述べたが、これに限定されるものではない。圧電ブザー制御プログラムと同様の処理を実行できるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを圧電ブザー制御装置が備える構成とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の圧電ブザー制御装置及び圧電ブザー制御方法は、温度に応じて音圧レベルが変化し得る圧電ブザーを制御する圧電ブザー制御装置及び圧電ブザー制御方法として有用である。
【符号の説明】
【００６６】
１０  圧電ブザー
１００  圧電ブザー制御装置
１１０  ＣＰＵ
１２０  記憶部
１２１  圧電ブザー制御プログラム
１２２  電圧記憶部
１２３  温度特性記憶部
１２４  音圧特性記憶部
１３０  電流電圧変換回路
１４０  ＡＤ変換器
１５０  ＤＡ変換器
１６０  増幅部
１８０  舶用機器
１９１  電流検出部
１９２  抵抗値算出部
１９３  温度推定部
１９４  駆動部
１９５  信号生成部
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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