JP4468982B2 - 車載用ブザー音圧制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、特に他励式圧電振動板で構成された車載用圧電ブザーの音圧レベルを、意図する音圧に制御する車載用ブザー音圧制御装置に関するものである。

他励式圧電振動板で構成された圧電ブザーにおいて音圧制御を行う方式として、例えば、特許文献１では、ＰＷＭ方式を用いることで音圧レベルを切替える方式が述べられている。

また、ＰＷＭ方式を用いない方式として、特許文献２では、ブザー印加電流を調整することで音圧レベルを切替える方式が述べられている。

特開平11−153994号公報 特開2002−14680号公報

一般に、圧電ブザーは圧電素子および共鳴箱が周囲温度の影響を受けやすいため、外気温度によってブザーの音圧レベルが左右される。したがって、特許文献１で述べられている音圧レベルの切替え方式だけでは、意図する音圧レベルを維持することは困難である。

この発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ＰＷＭ制御及び温度条件を組み合わせることにより、意図するブザーの音圧レベルを維持出力する装置を提供することを目的とする。

この発明の車載用ブザー音圧制御装置は、車両に搭載された外気温センサーと、当該車両に搭載された圧電ブザーとを備え、上記圧電ブザーのＰＷＭ駆動信号のデューティー比を変えることにより、デューティー比に応じた音圧レベルのブザー音を出力するようにした車載用ブザー音圧制御装置において、上記各ＰＷＭ駆動信号のデューティー比を、上記外気温センサーで検出した外気温度に基づいて当該車両のエンジン制御またはエアコン制御を行う機器制御部から、車載ＬＡＮ通信回線を用いて取得した外気温度の情報に応じて補正し、上記音圧レベルが意図する音圧レベルに維持されるよう上記圧電ブザーを駆動する補正制御・駆動部を備えたことを特徴とするものである。

また、上記装置において、上記外気温度の情報は、車両に搭載された外気温センサーで検出した外気温度に応じて、当該車両のエンジン制御またはエアコン制御を行う機器制御部から車載ＬＡＮ通信回線を用いて取得するようにしたことを特徴とするものである。

この発明によれば、周囲温度の変動に関わらず、所望のブザー音圧を精度良く出力することを可能とする車載用ブザー音圧制御装置を提供することができる。

また、車両のエンジン制御またはエアコン制御を行う既設の温度センサーからの温度情報を利用することにより、最小の部品で装置を実現できる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施形態について、図を用いて説明する。図１は、この発明に係る車載用ブザー音圧制御装置を示す構成図、図２は圧電ブザーの駆動電流を示す図、図３、図４は各外気温度における駆動信号のデューティー（ＤＵＴＹ）比と音圧レベルの関係を示したＤＵＴＹ比−温度−音圧マップ、図５はブザー駆動要求が発生した場合の音圧制御出力手順を示すフローチャートである。

図１において、実施の形態１に係る車載用ブザー音圧制御装置は、補正制御・駆動部１と、車両に搭載され、補正制御・駆動部１により駆動される他励式圧電ブザー２と、車両に搭載された外気温センサー１４による外気温信号を受けて当該車両のエンジンやエアコンの制御信号を出力する機器制御部１０と、この機器制御部１０の制御信号を補正制御・駆動部１に伝える車載ＬＡＮ通信回路２０とからなる。上記他励式圧電ブザー２は、駆動回路からブザー特性に応じた方形波信号を印加することで吹鳴音を発生する。

補正制御・駆動部１は、ブザー音圧制御並びに温度補正を行うためのＣＰＵ３を備え、このＣＰＵ３に、車載ＬＡＮ通信回路２０に接続された車載ＬＡＮ通信インターフェース４を通して外気温度に応じた制御信号が入力される。ＣＰＵ３では、外気温度に応じた制御信号に基づいて出力信号を補正処理し、圧電ブザー駆動回路５に供給する。圧電ブザー２に電流を供給するための圧電ブザー駆動回路５は、ＣＰＵ３の指令により、ＰＷＭ制御されたＤＵＴＹ比の異なる出力電流３０〜３２のいずれかを出力し、圧電ブザー２を駆動する。

圧電ブザー駆動回路５の出力電流である３０〜３２は、方形波信号であって、図２に示すように、圧電ブザー２に供給される電流のＤＵＴＹ比が、意図する音圧によってＰＷＭ制御される。３０は音圧が大の、ＯＮ ＤＵＴＹが５０％時の圧電ブザーＤＵＴＹ駆動電流値、３１は音圧が中の、ＯＮ ＤＵＴＹが３０％時の圧電ブザーＤＵＴＹ駆動電流値、３２は音圧が小の、ＯＮ ＤＵＴＹが１０％時の圧電ブザーＤＵＴＹ駆動電流値を示す。これら各駆動電流は、必要に応じてＣＰＵ３により切替えられる。

機器制御部１０は、外気温センサー１４の情報を用いて制御を行うエンジン制御装置またはエアコン制御装置で、通常はどの車両にも設置されており、車載ＬＡＮ通信インターフェース１１、エンジン制御またはエアコン制御を司るＣＰＵ１２、および外気温センサー１４の温度情報を入力するためのセンサー信号入力インターフェース１３を備えている。

補正制御・駆動部１に設けられた車載ＬＡＮ通信インターフェース４は、同じ車両に搭載されているエンジン制御装置又はエアコン制御装置の車載ＬＡＮ通信インターフェース１１と、ＬＡＮ通信回線２０を介して接続され、エンジン制御装置またはエアコン制御装置つまり機器制御部１０に接続されている外気温センサー１４の温度情報を、補正制御・駆動部１が受信する形態になっている。

なお、本実施の形態１ではエンジン制御装置またはエアコン制御装置を、機器制御部１０として車載用ブザー音圧制御装置の一要素に利用しているが、後述する実施の形態２に示すように、機器制御部１０を利用せず、外気温センサー１４を直接補正制御・駆動部１に接続してもよい。

図３は圧電ブザー駆動出力電流値の各ＤＵＴＹ比（１０％〜５０％）について、温度−音圧レベルを示したマップである。一般に圧電ブザーの音圧は、約２０℃の室温時を音圧のピークとして、高温側、低温側に推移すると低下する傾向にある。図４は、図３のマップ情報を基に、各外気温度Ｔ（２０℃、４０℃、０℃、８５℃、−４０℃）について、ＤＵＴＹ比−音圧レベルを示したマップであり、補正制御・駆動部１のＣＰＵ３内部の不揮発性メモリーには本マップが記憶されている。

この発明の車載用ブザー音圧制御装置に使用する補正制御・駆動部１のＣＰＵ３は、同一周期でＤＵＴＹ比を切替えた信号を出力することが可能であり、ＣＰＵ３中の不揮発性メモリーには、外気温度−音圧レベル−ＤＵＴＹ比の相関関係をメモリーマップとして予め記憶しており、ユーザーが指定した音圧レベルＰｉに対して、外気温度Ｔをパラメータとして、出力信号のＤＵＴＹ比が得られるようになっている。

以下、動作を、図５を用いて説明する。圧電ブザー駆動要求が発生した場合、ステップＳ１において補正制御・駆動部１のＣＰＵ３に記憶されている目標出力音圧値Ｐｉを読み込む。ステップＳ２において、外気センサー１４で検出した外気温度情報Ｔを、ＬＡＮ通信回線２０を介して、ＬＡＮ通信回線２０に接続されている機器制御部１０から読み込む。ステップＳ３において、外気温度と目標出力音圧値に対応するブザー駆動電流用ＤＵＴＹ比Ｖｄを算出する。ステップＳ４において、算出されたＤＵＴＹ比Ｖｄを用いて圧電ブザー駆動回路５から駆動電流を出力し、圧電ブザー２を駆動する。その結果、圧電ブザー２は、ＤＵＴＹ比が補正された駆動電流で駆動される。

従来は、外気温度に対する圧電ブザー駆動用電流の制御補正を行っていないため、所望の音圧より低い音圧、或いは逆に高い音圧を出力することになり、出力音圧が安定しなかったが、この発明のように外気温度情報を用いて駆動用出力電流のＤＵＴＹ比を補正することにより、常に一定且つ所望の出力音圧を得ることができる。

通常、車両には、外気温度を検出してエンジン制御またはエアコン制御を行う装置、および車内ＬＡＮ通信回線を備えているから、車載用ブザー音圧制御装置の外気温度情報の取得には、上記装置の外気温度検出およびＬＡＮ回線による伝送がそのまま利用できる。このように、本実施の形態１における車載用ブザー音圧制御装置は最小限の部品で実現可能である。

実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２を示す構成図である。この実施の形態では、補正制御・駆動部１にセンサー信号入力インターフェース６を設け、外気温センサー１４で検出した外気温度情報を直接読み込むことにより、エンジン制御装置或いはエアコン制御装置である機器制御部１０とＬＡＮ通信回線２０を省略して、上記実施の形態１と同様の作用を得ることができる。センサー信号入力インターフェース６以外の補正制御・駆動部１並びに圧電ブザー２の構成は実施の形態１と同じであるので、説明を省略する。

この発明の実施形態１に係る車載用ブザー音圧制御装置の構成を示す図である。 実施の形態１の圧電ブザーの駆動電流（駆動信号）を示す図である。 各ＤＵＴＹ駆動信号における外気温度と音圧の関係を示すマップである。 各外気温度におけるＤＵＴＹ駆動信号と音圧の関係を示すマップである。 実施の形態１の動作手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係る車載用ブザー音圧制御装置の構成を示す図である。

符号の説明

１ 補正制御・駆動部、
２ 圧電ブザー、
３ ＣＰＵ、
４ 車載ＬＡＮ通信インターフェース、
５ 圧電ブザー駆動回路、
６ センサー信号入力インターフェース、
１０ 機器制御部、
１１ 車載ＬＡＮ通信インターフェース、
１２ ＣＰＵ、
１３ センサー信号入力インターフェース、
１４ 外気温センサー、
２０ ＬＡＮ通信回線、
３０ 音圧大時の圧電ブザーＤＵＴＹ駆動電流値、
３１ 音圧中時の圧電ブザーＤＵＴＹ駆動電流値、
３２ 音圧小時の圧電ブザーＤＵＴＹ駆動電流値。

Claims (1)

1. 車両に搭載された外気温センサーと、当該車両に搭載された圧電ブザーとを備え、上記圧電ブザーのＰＷＭ駆動信号のデューティー比を変えることにより、デューティー比に応じた音圧レベルのブザー音を出力するようにした車載用ブザー音圧制御装置において、上記各ＰＷＭ駆動信号のデューティー比を、上記外気温センサーで検出した外気温度に基づいて当該車両のエンジン制御またはエアコン制御を行う機器制御部から、車載ＬＡＮ通信回線を用いて取得した外気温度の情報に応じて補正し、上記音圧レベルが意図する音圧レベルに維持されるよう上記圧電ブザーを駆動する補正制御・駆動部を備えたことを特徴とする車載用ブザー音圧制御装置。

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