JP2002519989A - 同時高速パルス幅変調された複数の信号をソフトウエア駆動で発生する方法 - Google Patents

同時高速パルス幅変調された複数の信号をソフトウエア駆動で発生する方法

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Abstract

(57)【要約】 １つの態様でのシステムと方法が、複数の別々のチャネル上で発生した制御信号のパルス幅を変調する方法を提供する。１つの実施例では、ここに記載する方法は、選択された時間間隔又は時間をタイマーがカウントダウンするとそれに反応して割り込みを発生するタイマー割り込みメカニズムを含むマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラのプラットフォーム上で実行するのに適している。１つの実施例では、タイマーはＰＷＭサイクルのある部分、すなわちサブ周期を表している時間期間をカウントダウンするようにセットされる。その時間期間が満了すると、タイマーは、１つ以上の信号のＰＷＭサイクルをさらに変調することが可能な割り込みサービスルーチン（ＩＳＲ）にマイクロコントローラが入るようにさせる割り込みを実行する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 関連出願へのクロスリファレンス 本出願は、参照してここに組み込まれる次のあらゆる米国特許出願に対する優
先権を主張するものである：発明者としてジョージ・ミュラーとイボール・リス
を指名する１９９７年８月２７日出願の米国特許出願の「多色ＬＥＤ照明方法と
装置」、発明者としてジョージ・ミュラーとイボール・リスを指名する１９９７
年１２月１７日出願の米国仮特許出願「デジタル制御式ＬＥＤシステムと方法」
、発明者としてジョージ・ミュラーとイボール・リスを指名する１９９７年１２
月２４日出願の米国仮特許出願「多色インテリジェント照明」、発明者としてイ
ボール・リスを指名する１９９８年３月２０日出願の米国仮特許出願「デジタル
照明システム」、発明者としてジョージ・ミュラーとイボール・リスを指名する
１９９８年３月２５日出願の米国仮特許出願「制御された照明」、さらに、 １９９８年１２月１７日出願の米国特許出願第０９／２１５，６２４号、 １９９８年１２月１７日出願の米国特許出願第０９／２１３，５３７号、 １９９８年１２月１７日出願の米国特許出願第０９／２１３，６０７号、 １９９８年１２月１７日出願の米国特許出願第０９／２１３，１８９号、 １９９８年１２月１７日出願の米国特許出願第０９／２１３，５４８号、 １９９８年１２月１７日出願の米国特許出願第０９／２１３，５８１号、 １９９８年１２月１７日出願の米国特許出願第０９／２１３，６５９号、 １９９８年１２月１７日出願の米国特許出願第０９／２１３，５４０号、 １９９８年１２月１７日出願のＰＣＴ出願第ＵＳ９８／２６８５３号。
【０００２】 （技術分野） 本発明は照明や他の目的のためにパルス幅変調済み信号を発生するシステムと
方法に関する。
【０００３】 （背景技術） パルス幅変調（ＰＷＭ）はモーターやランプなどのデバイスに送出される出力
の分量を制御する一般的な技法である。ＰＷＭの主要な利点の１つは、それが、
デジタルシステムが特定のデバイスの操作を通じて比較的高いレベルの分解能を
制御することを可能とする技法であるという点である。例えば、ＰＷＭは、デジ
タル信号でモーターの速度を制御することを可能とするモーター制御で一般的に
用いられる技法である。具体的には、ＰＷＭは、モーターが、積分器のように動
作する誘導性部品であるという事実を利用している。したがって、パルス化され
たデジタル信号をモーターに印加するとその結果、モーターがこのパルス化され
たデジタル信号に対して方形波上で積分動作をする。制御下にあるこの特定のモ
ーターの時間反応に対してＰＷＭ信号のデューティサイクルと周波数を適切に選
択することによって、このパルス化された信号はモーターに対しては、パルス化
されたデジタル出力信号の高レベルと低レベルの中間の電圧レベルを持つＤＣ信
号として入力される。したがって、パルス幅変調は、デジタル出力信号をこのよ
うな中間電圧レベルに設定することができればデジタル出力信号によってデバイ
スを効果的に制御することを可能とする技法である。
【０００４】 パルス幅変調された信号を出力する従来の方法には、特定の出力のパルス変調
を制御するソフトウエアタイマーを有するデータ処理システムの採用などがある
。しかしながら、これらのシステムは作動性能は良好ではあるとはいえ、データ
処理のプラットフォームをＰＷＭ応用分野のための実行用のタイマーモジュール
(running timer module)のタスクに対して専用とするとしばしばコストパフォー
マンスが悪くなる。
【０００５】 他の技法には、ウオッチドッグタイマーを有するようなマイクロプロセッサが
周知の速度で周期的割り込みを受信する割り込み駆動式処理方法がある。割り込
みループを通過する毎に、プロセッサは１つ以上の出力ピンを更新して、各出力
ピンにパルス幅変調済み信号を出力する。この場合、信号を変調することができ
る速度は、割り込みルーチン中のサイクルの数によってクロック速度を乗算した
値である。複数のチャネルを制御する割り込みルーチンの場合、この割り込みル
ーチン中の命令の数、したがってクロックサイクルの数は非常に大きな値となり
かねない。したがって、更新命令を実行するための周期がかなりの値となり、Ｐ
ＷＭ信号の分解能が劣化し、システム全体の利得を微細に制御できなくなる。さ
らに別の技法として、上記の最初の２つのプロセス、すなわちこのような技法に
対して可変数の命令を包含するソフトウエアループを効果的に組み合わせた技法
が存在する。プロセッサはハードウエアタイマーを用いて周期的な割り込みを発
生して、次に、パルスを非常に短いものとするかしないかによって、別の割り込
みをスケジューリングしてＰＷＭサイクルを終了させたり、又は、ＰＷＭ信号を
２つ更新する間に所望の時間を消費する１連の命令を実行することによってパル
ス自身を最初の割り込みルーチンで生成する。この方法に伴う困難は、ＰＷＭチ
ャネルが複数個ある場合、タイマーベースで信号をオーバラップしないように更
新して、次に、新しい値のＰＷＭ信号に対する更新時間を正確に変更することが
非常に困難であるという点にある。
【０００６】 したがって、このような従来方法の問題を伴わない複数ＰＷＭチャネルを提供
する方法が必要である。そのうえ、複数のチャネルにわたって微細な分解能を提
供し、また、安価なマイクロコントローラ又はマイクロプロセッサのプラットフ
ォーム上で実行されるＰＷＭ技法に対する必要性が存在する。
【０００７】 （発明の概要） 本開示は、従来のソフトウエア合成で一般的に達成可能な上記の速度を上回る
速度でソフトウエア技法を用いていかなる目的のためにも複数チャネル分のパル
ス幅変調信号を発生する方法とシステムを提供する。
【０００８】 特に、ここに記載する本システムと方法は、１つの態様では、互いに分離した
複数のチャネル上で発生された制御信号のパルス幅を変調する方法を提供する。
１つの実施例では、ここに説明する方法は、タイマーが選択された時間間隔や時
間期間をカウントダウンするとそれに反応して割り込みを発生するタイマー割り
込みメカニズムを含むマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラのプラット
フォーム上で実行するのに適している。１つの実施例では、タイマーは、ＰＷＭ
のある部分すなわちサブ周期を表している周期をカウントダウンするようにセッ
トされる。例えば、タイマーは、１ＰＷＭサイクルの１／４の周期をカウントダ
ウンするように選択することが可能である。その周期が満了すると、タイマーは
、マイクロコントローラに割り込みサービスルーチン（ＩＳＲ）に入るようにさ
せる割り込みを実行する。
【０００９】 ＩＳＲは、ＰＷＭサイクルの特定のサブ周期にわたる変調済みチャネルの値を
個々が表す１セットの事前計算された値を検査することが可能である。次に、Ｉ
ＳＲは、変調された様々なチャネルと関連するＩ／Ｏピンに書き込みをして、こ
れらＩ／Ｏピンの各々のところのそれぞれのＰＷＭ信号のレベルをセットするこ
とが可能である。次に、ＩＳＲは、そのデューティサイクルに対して、どのチャ
ネルをさらに変調すべきであるか決定する。例えば、４つのサブ周期に分割され
ているＰＷＭ信号の場合、ＩＳＲは、これらのサブ周期の内の最初のサブ周期に
対して、自身が第１のチャネル上にあるＰＷＭ信号をさらに変調すべきであるか
どうか決定する。同様に、ＩＳＲは、第２のサブ周期中に発生した場合、第２の
チャネルを変調することが可能である。いずれの場合においても、ＩＳＲは、ひ
とたびどのチャネルを変調すべきであるか決定したら、そのチャネルと関連する
Ｉ／Ｏピン上の信号レベルを修正し、遅延ループを実行して所望の時間を消費し
てそのチャネルをそのトグル状態に維持することができる。ひとたび遅延ループ
が完了したら、ＩＳＲは別のＩ／Ｏ書き込み動作を実行して、変調済み信号をそ
の前の状態にトグルすることが可能である。次に、ＩＳＲはサブブックキーピン
グ値を前進させて次のサブ周期を指し示し、処理を終了させることが可能である
。ＩＳＲが終了すると、マイクロプロセッサ又はマイクロコントローラのプラッ
トフォームは、ＰＷＭサイクルのサブ周期と関連する時間間隔が経過するとトリ
ガするようにタイマーがいまだセットされた状態で、正常動作に復帰することが
可能である。
【００１０】 １つの実施例では、ここに説明するシステムと方法は、赤色、緑色及び青色の
成分を含むランプを変調する制御システムを提供する。このランプの各色成分は
特定のチャネルと関連付けることが可能である。各チャネルは、ランプが発生す
る複合光中の赤色、緑色又は青色を制御するように別々に変調することが可能で
ある。したがって、ここに記載するシステムと方法は、着色ランプが発生した光
の色相を変調することが可能である。
【００１１】 （発明を実施するための最良の形態） 本発明によるシステムと方法は、以下の図面を含むある図示された実施形態を
見当すればさらに明瞭に理解されよう。
【００１２】 ここで本発明を、赤色、緑色及び青色という成分を有するランプによって発生
した着色光の色相を変調できる制御システムを含め、ある図示の実施形態を参照
して説明する。しかしながら、これらの図示された実施形態は本発明が提供する
システムと方法を単に代表するだけであり、他の実施形態を本発明の範囲から逸
脱することなく実現することが可能であることが通常の当業者には理解されよう
。例えば、ここに記載するシステムと方法は、さらに、モーター回転速度の制御
を含む、モーターの動作を制御するのに適したＰＷＭ制御システムを提供する目
的で用いることが可能である。さらに、ここに記載するシステムと方法を用いて
、従来型の白色電球を含む電子デバイスに送出される電力を制御したり、光が放
射される白色度を制御したりすることが可能であることが理解されよう。他の実
施形態も実現可能であり、また、これらの他の実施形態の実際の実現例は、用い
られる応用分野によって非常に変動する。
【００１３】 図１に、マイクロコントローラ１２と、増幅器１４と、関所クランプ２０、緑
色ランプ２２及び青色ランプ２４として示された３つの着色ランプを含むカラー
光１８と、を備えた１つのシステム１０を示す。図１に示すように、マイクロコ
ントローラ１２は増幅器１４を３つの別々のチャネルを介して結合する。同様に
、この増幅器は３つの別々のチャネルを介してランプ１８に結合している。この
３つのチャネルはその各々を、着色ランプ２０、２２及び２４のそれぞれ１つの
ランプの動作を変調する１つのＰＷＭ信号と関連させることが可能である。図１
に示すエレメントは各々が、ランプ１８が発生する光の全体的色相を制御するた
めに、着色ランプ２０、２２及び２４の各々の相対的な強度を変調することが可
能なシステムとなるように協働している。
【００１４】 この目的のために、図１に示すシステム１０は、ＰＩＣマイクロの１６ＣＸＸ
／１７ＣＸＸマイクロコントローラファミリを含むＰＩＣマイクロコントローラ
ファミリの内のいずれかを含むマイクロチップ（Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ）社から入
手可能なコントローラを含む市販のいずれかのコントローラなどの従来型のマイ
クロコントローラであり得るマイクロコントローラ１２を含むことができる。代
替例として、システム１０は、外部メモリーにアクセスして本発明によるシステ
ムとして動作命令を受信することが可能なマイクロプロセッサを含むことがあり
得る。さらに、これらの構成を用いて、本書に記載するようなシステムと方法と
実現することが可能なデータ処理プラットフォームを提供することが可能である
ことが通常の当業者には理解されよう。しかしながら、本書に記載するシステム
と方法が、one-timeプログラマブルマイクロコントローラなどの軽量で安価なデ
ータ処理プラットフォーム上で操作可能な低コスト制御システムを提供すること
が通常の当業者には理解されよう。
【００１５】 一般に知られているように、マイクロコントローラ１２はＩ／Ｏピンを含むこ
とがあるが、これらのＩ／Ｏピンは各々が、本書に記載するようなＰＷＭ信号な
どの制御信号を搬送する目的で用いることが可能である。各Ｉ／Ｏピンは、着色
ランプ構成部品２０、２２及び２４の内の１つに対するチャネルと成ることが可
能である。
【００１６】 光１８の制御を支援するために、システム１０はオプションとして増幅器部品
１４を含んでいる。この増幅器部品１４は、通常は低出力を有するＴＴＬレベル
の信号などのデジタル制御信号を増幅するパワー増幅器であったりする。オプシ
ョン増幅器１４は、ランプ構成部品２０、２２及び２４に電力を供給することが
可能な信号を提供するためにマイクロコントローラによって発生された信号の出
力レベルを増加させるように動作することが可能である。このようなパワー増幅
器の開発は技術上よく周知であり、また、いかなる適切なパワー増幅器でも本発
明の範囲から逸脱することなくここに記載するシステムで実施可能である。その
うえ、増幅器部品１４はオプションであり、また、１部の実施形態では、いかな
る増幅器も必要であるが、その理由は、どのランプ構成部品を起動するために必
要とされる電力でもマイクロコントローラ１２又はＰＷＭ信号を発生可能な別の
プラットフォームによって効率的に発生可能であるからであることが理解されよ
う。さらに、増幅器１４は分離した部品として示されているが、増幅器１４はラ
ンプ構成部品１８中に組み込むことが可能であることが理解されよう。制御下に
あるデバイスの電力需要を賄うためにシステム１０を組み込む又は修正するため
のシステム１０に対するたの適切な修正例は、本発明の範囲から逸脱することな
く本発明によって実施可能である。
【００１７】 図２と３に、システム１０の動作を描いて示す。具体的には、図２はマイクロ
コントローラ１２のＩ／Ｏピン上で発生することが可能なＰＷＭ信号を示してい
る。図２に示すデューティサイクルを、部分的には、例えば図３のフローチャー
ト示すように動作する割り込みサービスルーチン（ＩＳＲ）の動作によって発生
することが可能である。具体的には、図２は、周期Ｐが、図２ではサブ周期１、
２、３及び４と示されている４つのサブ周期に分割することが可能であることを
示している。図２に示す例示の周期は、約１／５，０００秒の長さにわたって継
続し、分割されたサブ周期は各々が、その持続時間の実質的に１／４である。こ
の期間の実際の持続時間は応用分野によって異なる。そのうえ、本書に記載する
システムを用いると可変の周期Ｐを持つシステムを発生することが可能であるこ
とが理解されよう。
【００１８】 １つの実施例では、各サブ周期の時間期間をマイクロコントローラ内のウオッ
チドッグタイマーに入力することが可能である。ウオッチドッグタイマーは、サ
ブ周期が経過する毎に割り込みをトリガし、これによって、マイクロコントロー
ラ１２がタイマー割り込みと関連するＩＳＲに入るようにさせる割り込みが発生
するようにすることができる。このようなＩＳＲの１例を図３に示す。具体的に
は、図３は、ステップ５２から始まるＩＳＲプロセス５０を示すが、このプロセ
スでは、割り込みが発生すると、それに反応して、マイクロコントローラが自身
の現行の制御プログラムから出て、その割り込みと関連し、また、完了するまで
実行されるＩＳＲに入る。
【００１９】 このようなＩＳＲの設計と開発は技術上よく周知であり、また、コンピュータ
科学と埋込システムの技術上の一般的な原理に基づいている。特に、図４に示す
ＩＳＲ５０は、このＩＳＲが、一般にマイクロコントローラのＩ／Ｏポートとし
て理解されるポートに書き込みを実行するステップ５２を含む複数のステップを
含んでいる。同様に、ステップ５６では、ＩＳＲは１つ以上のチャネルを選択す
るが、このステップで、以下に詳述するように、これらのチャネルはさらに変調
されることになっている。ステップ５８〜６２の動作によってさらなる変調が発
生するが、これらのステップで、書き込み動作が発生してチャネルの値がトグル
され、また、遅延ループがチャネルをこのトグル状態に所定の又は事前選択され
た時間にわたって維持する。ひとたびこの時間が経過すると、プロセス５０はス
テップ６０からステップ６２に進み、ここでさらなる書き込み動作が発生してチ
ャネルをそのオリジナル値にトグルして戻す。図４に示すＩＳＲプロセス５０な
どのＩＳＲプロセスを含むシステムによる３つのＰＷＭチャネルの変調を示す図
３を参照して図４に示すＩＳＲのステップをここで詳述する。
【００２０】 複数のＰＷＭ信号、例えばＮＰＷＭ信号を発生するには、マイクロコントロー
ラのプロセッサは、少なくともＮ個の等しいサブ周期の割り込みをスケジューリ
ングすればよい。各サブ周期はグローバルＰＷＭ更新手順及びバーニア更新手順
と関連付けすることが可能である。これらのサブ周期はＰｉで示されるが、この
場合、第１のサブ周期がＰ１、第２のサブ周期がＰ２、となっている。これを、
ＰＷＭサイクルが４つのサブ周期に分割されているものとして示すＰＷＭサイク
ル周期４０によって図２に示す。図２にはまた、サブ周期がＩＳＲに入る動作に
対応している。これを、サブ周期の各々の開始に対応するデマケーシュン４４に
よって図２に示す。
【００２１】 割り込みが発生すると始まる各サブ周期においては、各々が図１に示す赤色、
緑色及び青色のランプのそれぞれ１つに対応するチャネル３２、３４及び３８の
ＰＷＭ信号を変調する１連の動作をＩＳＲが実行する。この目的のためには、Ｉ
ＳＲは、特定のサブ周期に対応する１セットの事前計算された値から選択するこ
とによって全てのＰＷＭ信号を更新すればよい。これには１回の配列読み取り動
作と、その後に続く１回の書き込み動作を伴うが、これによって、ＰＷＭ信号が
発生する複数のＩ／Ｏピンを更新する。例えば、図２は、ＩＳＲへ入る動作がサ
ブ周期２の開始時に発生すると、各ＰＷＭチャネルは事前計算された値の関数と
して修正することが可能となることを示している。例えば、図２は、システムは
、サブ周期２の開始時にＩＳＲに入る動作が発生すると、チャネル４３、３４及
び３８の値をトグルし、これによってチャネル３２と３４が高レベルから低レベ
ルにトグルし、チャネル３８が低レベルから高レベルにトグルすることを示して
いる。
【００２２】 次のステップでは、ＩＳＲはマイクロコンピュータに、ＰＷＭチャネルの内の
選択された１つ以上のＰＷＭチャネル上で信号をさらに変調させることが可能で
ある。図２では、このさらなる変調が、サブ周期の約１／４の時間にわたってＰ
ＷＭチャネルの内の１つのトグル動作として図示されている。例えば、サブ周期
２でシステムは、ＰＷＭチャネル３４の値をさらに変調し、これによって、チャ
ネル３４の値が低レベルから高レベルにサブ周期２の持続時間の約１／４の時間
にわたってトグルするようにすることが可能である。このさらなるトグル動作は
「バーニア変調」と記述することが可能である。この動作を完遂するには、シス
テムは１つ以上のＩ／Ｏピンそれぞれに対して書き込み動作を実行し、所望の時
間を消費する１連の命令を実行し、次に、別の更新動作、一般的にはＩ／Ｏ書き
込み動作を実行すればよい。
【００２３】 このバーニア変調によって、サブ周期の所望の時間部分にわたって信号の状態
を変化させることによってＰＷＭの「オン」時間又は「オフ」時間を増減させる
ことが可能である。２つの可能な場合、すなわち：グローバル更新が信号を「オ
フ」状態に置き、バーニアルーチンがそれをサブ周期のある時間部分にわたって
「オン」にする場合と、グローバル更新が「オン」でバーニアルーチンがサブ周
期のある時間部分にわたって信号を「オフ」にする場合と、がある。
【００２４】 後続のステップでは、システムはサブ周期ブックキーピング値を前進させて次
のサブ周期、例えばサブ周期３などを指し示す。これによって、次に割り込み時
にＩＳＲに入って、シリーズ中の次のＰＷＭチャネルを変調するようにシステム
を位置付ける。各ＰＷＭチャネルは、このような方法を用いて、ＰＷＭ周期毎に
複数の時間を変更することが可能である。これは利点であるが、それは、ソフト
ウエアがこの特性を用いて、割り込み速度を相対的に低い値に維持しながらも見
かけ上のＰＷＭ周波数をさらに増すことができるからである。
【００２５】 ここに記載する方法によって、ＰＷＭチャネルの変調周期を制御するために用
いられるプロセッサ時間が減少する。例えば、分解能２０カウントの２つの信号
Ａ、Ｂがそれぞれ７カウントと１４カウントにプログラムされている場合を考え
る。これらの信号は図４に示すようなものである。
【００２６】 Ｐｉにおける事前計算された更新値が１（Ｐｉ＝１）であるこの例では、信号
は双方共が高レベル、すなわち「オン」である。次に、信号Ａは「オン」状態で
幾分かの時間を過ごし、一方、割り込みサービスルーチンは実行状態を続ける。
次に、第１の「ｖ」のところのバーニアステップで信号Ａは低レベルすなわち「
オフ」し、割り込みサービスルーチンは、オン状態にある信号を第２の「ｖ」に
記憶する前の時間中に時間遅延コードを実行する。図示されている信号Ａの場合
、バーニアは、割り込み時間を含めて約３カウントにわたって発生する。サブ周
期の開始時における多重更新とバーニア更新間の実際の時間は、バーニア更新同
士間で費やされた時間が所望の時間であるかぎり知る必要はない。バーニア更新
が発生している間、オンにスイッチングされた信号Ｂはオンのままであり、影響
されない。第２の割り込みが発生すると、この信号は双方共がオフされ、バーニ
アルーチンがここで、４つの追加カウントを信号Ｂの周期に加算する。この例で
は、２０カウントの内のたった７カウント、すなわちプロセッサ時間の３５％に
２つの割り込みに必要な時間を加算した時間が消費されたことになる。
【００２７】 発生した信号１つ当たりたった１つのバーニア周期しか必要ないため、ＰＷＭ
サイクル１つ当たりの周期の数を増すと、多数の可能な出力コードの大抵のマイ
クロプロセッサの専用ハードウエアＰＷＭ出力上で可能な周波数より高い周波数
を持つ不均一なＰＷＭ波形を発生しかねない。それでもマイクロプロセッサは固
定間隔で割り込みを実行する。
【００２８】 発生した信号のデューティサイクルを変更するには、個々で説明したプロセス
は、ＩＳＲと同期する必要なく、また、ＩＳＲを停止することなく、グローバル
値又はバーニア値のいずれか又は全てを任意の順序で同期を取って更新すればよ
い。ＩＳＲは、主コードが変更したり又は変更されたりするあらゆる変数を変更
する必要がある。したがって、いかなる種類のインターロック動作も必要ない。
【００２９】 したがって、ソフトウエアルーチンは１つのタイマーを利用して、各々が１つ
のプロセッササイクルの分解能を有している複数のＰＷＭ信号を発生することが
可能である。例えばＭｉｃｒｏｃｈｉｐ ＰＩＣのマイクロプロセッサ上では、
これによって、各々がたった１つの命令に対応する３つのＰＷＭ信号を１０２４
カウントという分解能で発生することが可能である。これによって、１０２４命
令サイクルというＰＷＭ周期、すなわち２０ＭＨｚクロックで４８８２Ｈｚが可
能となる。さらに、２５６と７９２間のカウントの場合、ＰＷＭ波形は不均一な
９７６５Ｈｚ信号であり、ノイズ出力もプロセッサ自身のストレートＰＷＭ発生
器よりはるかに低い。他のプロセッサやコントローラは他のＰＷＭサイクルとタ
イミングを生じさせることが可能である。
【００３０】 本発明を図示し詳述した好ましい実施形態と関連させて開示したが、それに対
する様々な修正や改良が当業者には明らかであろう。したがって、本発明の精神
と範囲は以下のクレームによって以外は制限されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 カラーランプが発生した光の色相を変調するシステムの１実施形態の図
【図２】 各々のチャネルが図１に示すランプの１つの色成分と関連している、３つの互
いに分離したチャネル上で発生されるＰＷＭ信号の１サイクルを示す図
【図３】 図１に示すシステムで用いるのに適した割り込みサービスルーチンのフローチ
ャート
【図４】 図１に示すような割り込みサービスルーチンによって変調された２つのＰＷＭ
チャネルの図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 モーガン，フレデリック エム アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 02169 クインシー バトラー ロード 157 Ｆターム(参考） 5H007 BB03 BB06 DA06 DB01 DB12 EA02

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のパルス幅変調された信号を発生する方法において、前
    記方法が： ＰＷＭサイクルの複数のサブ周期に対応する１セットの事前計算された値から
    前記複数のパルス幅変調済み信号を更新するステップと； 前記信号の内の１つをＩ／Ｏピンに対する書き込み動作を実行することによっ
    て修正するステップと； 所望の時間量を消費する１連の命令を実行するステップと； 前記Ｉ／Ｏピンに対する第２の書き込み動作を実行するステップと； サブ周期ブックキーピング値を前進させて、前記ＰＷＭサイクル中の次にサブ
    周期を指し示すステップと； を含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記複数のパルス幅変調済み信号を更新する前記ステップが
    、１値の配列読み取り動作を実行し、次に１回の書き込み動作をして、前記信号
    が発生される複数の多重Ｉ／Ｏピンを更新するステップを含むことを特徴とする
    請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 各々のセットが特定の変調パターンに対応する複数のセット
    の事前計算された値を提供するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の
    方法。
  4. 【請求項４】 前記複数の事前計算された値から選択して、前記選択された
    変調パターンを使用者が制御することを使用者に対して可能とするステップを含
    むことを特徴とする請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 各々が事前選択された色に対応する複数のランプに前記パル
    ス幅変調済み信号を結合させ、これによって、前記複数のランプによって発生し
    た光の色相が前記パルス幅変調済み信号の関数として制御されるようにするステ
    ップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 デジタル信号のパルスを変調するシステムにおいて、前記シ
    ステムが： 各々が前記デジタル信号の信号レベルを表す１セットの事前計算された値を記
    憶したメモリーと； プログラムメモリーとタイマーを有するプログラマブルデバイスであり、前記
    プログラムメモリーが、前記プログラマブルデバイスに前記タイマーを監視する
    ように指示することが可能な１セットの命令を記憶しており、前記タイマーによ
    って発生された信号に反応して、前記セットの事前計算済み値にアクセスして、
    前記デジタル信号の信号レベルを選択する、前記プログラマブルデバイスと； 前記デバイスに前記デジタル信号をさらに変調するように指示することが可能
    な割り込みサービスルーチンと； を備えることを特徴とするシステム。
  7. 【請求項７】 前記プログラマブルデバイスがマイクロコントローラを備え
    ることを特徴とする請求項６記載のシステム。
  8. 【請求項８】 前記プログラマブルデバイスがマイクロプロセッサを備える
    ことを特徴とする請求項６記載のシステム。
  9. 【請求項９】 前記割り込みサービスルーチンが、前記プログラマブルデバ
    イスが発生したタイマー割り込みに反応して起動されるルーチンを備えることを
    特徴とする請求項６記載のシステム。
  10. 【請求項１０】 前記デジタル信号に対する複数のセットの事前計算された
    値をさらに含むことを特徴とする請求項６記載のシステム。
  11. 【請求項１１】 前記デジタル信号の特徴を調整する増幅器をさらに備える
    ことを特徴とする請求項６記載のシステム。
  12. 【請求項１２】 前記デジタル信号に結合されるランプであり、前記ランプ
    の動作特徴を制御することを前記デジタル信号に対して可能とさせる、前記ラン
    プをさらに備えることを特徴とする請求項６記載のシステム。
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