JP2007042418A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】個々の発光灯具（表示ユニット）にアドレス設定を行う必要がなく、施工作業が容易で、しかも発光灯具を多数接続した場合にも表示のタイミングにずれが生じることのない発光装置を提供する。
【解決手段】個別アドレスを持たない複数台の発光灯具を直列に接続し、表示コントローラから送り込まれる表示データを、先頭の発光灯具から自己データに相当する分を順次取り込みながら自己データを取り除いた残りのデータを後段に送る。そのとき各発光灯具では、自己データを取り除いた残りのデータ量に基づいて後段に接続されている発光灯具の台数を算出し、求めた台数と発光灯具を１台経由するごとに発生する遅延時間とから、最後尾に接続された発光灯具に表示データが取り込まれるまでに要する時間を求めて表示待機時間として設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、建物の壁面等にＬＥＤ等から成る発光体を複数取り付け、個々の発光体を所定の発光タイミングで点滅することでイルミネーション発光を行う発光装置に関する。

建物の壁面等に発光体をライン状に配列し、発光体ごとに点滅を制御することで、ライン全体を一斉に点滅させたり、あるいは部分的に点滅させたり、流れ星のように光を流動表示する発光装置が知られている。具体的な例としては下記特許文献１に開示されているように、舞台演出等の照明装置を制御するＤＭＸデータプロトコルに従った入力データ・ストリームを表示ユニットに出力し、表示ユニットでは送られてくるデータストリームの中から自己アドレスに対応するデータを読み込んでＬＥＤを発光させる多色ＬＥＤ照明装置がある。
特開２００４−６２５３号

上記先行技術によれば、自在にイルミネーション発光を行うことができるが、複数の表示ユニットに個別のアドレスを設定する必要があった。また取付設置工事の際に各表示ユニットに付与されたアドレスと、その取付位置や接続順序とを１つ１つ確認しながら行う必要があり、作業が複雑化して手間を要する上に施工ミスを招きやすいという問題を抱えていた。これら問題を回避するために、複数の表示ユニットをシリーズ接続し、コントローラから送り込まれる全表示ユニット分の表示データを各表示ユニットが自己データを取り除きながら後段のユニットへ送るようにすることで、個別アドレスを用いないようにしたシステムが考えられる。しかしそうしたシステムの場合、表示データが全ての表示ユニットを経由するため、シリーズ接続した先頭の表示ユニットと最後の表示ユニットとの間に表示データが到着するまでの時間差が発生することになる。そしてこの時間差はシリーズ接続する表示ユニットの数に比例して大きくなり、表示ユニット全体を同時に点滅させる表示動作を行う場合に発光タイミングが一致しないなど、表示ユニット間に表示動作のずれが生じるという問題がある。

本発明は上記のような問題点を解決することを課題としており、個々の発光灯具（表示ユニット）にアドレス設定を行う必要がなく、施工作業が容易で、しかも発光灯具を多数接続した場合にも表示のタイミングにずれが生じることのない発光装置を提供することを課題としている。

本発明は、上記課題を解決するために、直列接続した複数の発光灯具の発光色と発光輝度を、表示コントローラから送出する表示データによって個々に発光制御する発光装置において、ＬＥＤ等の発光体を配置して構成する発光部と、前記発光体を所定輝度で点滅駆動する発光駆動部と、前記表示コントローラから送出される表示データのうちから自己データに相当するデータを取り込みながら受信するデータ受信部と、前記表示データから自己データを取り除いた残りのデータを、直列接続した後段の発光灯具に送出するデータ送信部と、前記データ受信部において受信した自己データを保持する表示データ保持部と、直列接続した複数の発光灯具に前記表示データを送り込んだときに表示データが発光灯具を１台経由する毎に発生する遅延時間と、表示データに含まれる発光灯具１台あたりのデータに割り当てられたデータ量とをパラメータとして記憶するパラメータ記憶部と、前記表示データから自己データを取り除いた残りのデータ量を、前記パラメータ記憶部に記憶した発光灯具１台あたりのデータに割り当てられたデータ量で除算することにより、直列接続した後段の発光灯具の台数を算出する灯具計数部と、該灯具計数部において算出した発光灯具の台数と、前記パラメータ記憶部に記憶した発光灯具１台あたりの遅延時間とを乗算して得られる値を表示待機時間として設定する待機時間設定部と、を前記発光灯具の各々に備え、前記データ送信部において後段の発光灯具へ表示データを送出した時点より、前記待機時間設定部で設定した表示待機時間が経過した後に、前記表示データ保持部に保持する表示データに基づいて前記発光体を点滅駆動することを特徴とする発光装置を提案する。

また、直列接続した複数の発光灯具の発光色と発光輝度を、表示コントローラから送出する表示データによって個々に発光制御する発光装置において、ＬＥＤ等の発光体を配置して構成する発光部と、前記発光体を所定輝度で点滅駆動する発光駆動部と、前記表示コントローラから送出される表示データのうちから自己データに相当するデータを取り込みながら受信するデータ受信部と、前記表示データから自己データを取り除いた残りのデータを、直列接続した後段の発光灯具に送出するデータ送信部と、前記データ受信部において受信した自己データを保持する表示データ保持部と、直列接続した複数の発光灯具に前記表示データを送り込んだときに所定単位ごとのデータ転送に要する遅延時間をパラメータとして記憶するパラメータ記憶部と、前記表示データから自己データを取り除いた残りのデータ量と、前記パラメータ記憶部に記憶した所定単位ごとのデータ転送に要する遅延時間とを乗算して得られる値を表示待機時間として設定する待機時間設定部と、を前記発光灯具の各々に備え、前記データ送信部において後段の発光灯具へ表示データを送出した時点より、前記待機時間設定部で設定した表示待機時間が経過した後に、前記表示データ保持部に保持する表示データに基づいて前記発光体を点滅駆動することを特徴とする発光装置を提案する。

本発明の発光装置では、個別アドレスを持たない発光灯具を直列に複数接続し、表示コントローラから送り込まれる表示データを、先頭の発光灯具から自己データに相当する分を順次取り込みながら自己データを取り除いた残りのデータを後段に送る。そのとき各発光灯具では、自己データを取り除いた残りのデータ量に基づいて後段に接続されている発光灯具の台数を算出し、求めた台数と発光灯具を１台経由するごとに発生する遅延時間とから、最後尾に接続された発光灯具に表示データが取り込まれるまでに要する時間を求めて表示待機時間として設定する。したがって、発光灯具ごとに異なる表示待機時間が設定され、取り込んだ表示データに基づいて待機時間が経過した時点で発光表示を行う。それにより、直列接続した全ての発光灯具の表示タイミングを最後尾の発光灯具の発光表示タイミングに合わせることができ、施工工事が簡単でありながら表示灯具の間で表示動作にずれがない発光装置を実現することができる。

以下、図面を基に本発明の実施例について説明する。図１は本発明実施例の全体構成を示す説明図である。１−１から１−ｎは同一構成からなる発光灯具で、発光素子としてＲ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）各色のＬＥＤを備え、信号ケーブル３を介して先頭の発光灯具１−１から最後尾の１−ｎまでそれぞれ直列に接続されている。２は表示コントローラであり、先頭の発光灯具１−１に接続して発光灯具１−１から１−ｎまでの表示データを送出し、各発光灯具を発光制御する。

次に、図２を基にして表示コントローラ２から発光灯具に出力される表示データと各発光灯具で受信する表示データとの関係について説明する。図に示すように表示コントローラ２からは、直列接続した全ての発光灯具１−１〜１−ｎに対応した表示データがシリアルデータとして出力される。表示データは、最初に一連のデータの始まりを示すブレーク信号、その後に発光灯具の数に対応した発光データの順で構成される。先頭の発光灯具１−１では表示データが送り込まれると、まず最初にブレーク信号を読み込んで表示データが送られてきたことを認識し、ブレーク信号の後に続く発光データ（斜線で示す部分）を有効な自己データとして読み込む。次に、自己データとして読み込んだ発光データの後に続く発光データのデータ量を認識しながら一連のシリアルデータを受信し、同時に読み込んだ自己データを削除して後段の発光灯具１−２〜１−ｎに伝送する。次に発光灯具１−２では、発光灯具１−１から伝送される図示の発光データを受け、上記同様にブレーク信号の後に続く発光データ（斜線で示す部分）を自己データとして読み込みつつ削除し、残りのデータ量を認識した上で後段の発光灯具１−３〜１−ｎに伝送する。以降、同様にして発光灯具１−ｎまで表示データが伝送される。なお、最後尾の発光灯具１−ｎでは、自己データの後に所定時間（数マイクロｓｅｃ）以上発光データが現れないことから、自己の接続位置が直列接続された灯具の中で最後尾であるとして認識する。表示コントローラ２では、ひとまとまりの表示データの最後のストップビットを送信してから、次のまとまりの表示データの最初にあるブレーク信号を送信するまでに少なくとも１０マイクロｓｅｃ以上（適宜設定可能）の間隔を設け、発光灯具側で１つ１つの表示データを確実に区別できるようにしている。発光灯具側では１つの表示データの最後にあるストップビットを受信してから、少なくとも１０マイクロｓｅｃ以内に次のブレーク信号が到来しない場合は１つの表示データの最後と判断する。

次に、図３を基にして発光灯具１（１−１〜１−ｎ）の構成について更に詳しく説明する。１１はデータ受信部で、信号線３に接続し、表示コントローラ２または前段の発光灯具から伝送される表示データを受信する。１２は制御部で、データ受信部１１で受信した表示データに基づいて行われる各種の処理を司る。１３は表示データ保持部で、受信した表示データの内のブレーク信号に続く最初の発光データを一時的に記憶する。制御部１２は、データ受信部１１で受信した表示データの内からブレーク信号に続く最初の発光データを自己のデータとして表示データ保持部１３に記憶すると共に、その記憶した発光データを表示データから削除した上で、データ送信部１４から後段の発光灯具に向けて表示データを転送する。１５はパラメータ記憶部で、表示データに含まれる発光灯具１台あたりの発光データに割り当てられたバイト数（本実施例では４バイト）と、表示データが発光灯具を１台経由するごとに発生する遅延時間（本実施例では１バイトのデータ転送に４４マイクロｓｅｃを要すものとし、４４×４＝１７６マイクロｓｅｃ）とをそれぞれパラメータとして予め記憶している。１６は灯具計数部で、後段の発光灯具に向けてデータ送信部１４から送出する表示データに含まれる発光データのデータ量が何バイトであるかを判断し、その結果得られたデータ量をパラメータ記憶部１５に記憶した発光灯具１台あたりの発光データ量（４バイト）で除すことにより、後段に直列接続されている発光灯具の台数を算出する。１７は待機時間設定部で、灯具計数部１６において算出した発光灯具の台数に、パラメータ記憶部１５に記憶した遅延時間（１７６マイクロｓｅｃ）を乗じて得た値を表示待機時間として設定する。１８は発光部であり、プリント基板上にＲ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）各色のＬＥＤを配置し、発光色ごとに点灯可能に配線している。１９は発光駆動部であり、発光部１８に配置したＲＧＢ各色ＬＥＤを発光色ごとに多段階の輝度で階調駆動し、多色発光での表示を可能にしている。

ここで、待機時間設定部１７で設定する表示待機時間について説明する。表示待機時間とは、発光灯具が表示データを受信してから実際に発光表示を行うまでに待機する時間を意味している。制御部１２は、データ受信部１１で受信した表示データから自己データを抽出して表示データ保持部１３に保持し、自己データを除いた表示データをデータ送信部１４から後段へ送出するが、表示待機時間の設定がなければ表示データ保持部１３に自己データを保持すると同時にそのデータに基づいて発光部１８のＬＥＤを発光駆動して表示を行う。ところが表示待機時間が設定されていると、制御部１２はデータ送信部１４から後段の発光灯具へ表示データを送出した時点からの経過時間をカウントし、待機時間設定部１７で設定した待機時間が経過したところで発光表示を行うのである。

既に説明したように、表示待機時間は後段の発光灯具へ転送する表示データのデータ量に基づいて設定されるものであるから、発光灯具ごとにその時間は異なり、直列接続された順番で表示コントローラに近い位置の灯具ほど長い時間待機することになる。そして各発光灯具の表示待機時間は、後段へ転送した表示データが後段に接続されている発光灯具間を経由して最後尾の灯具に達するタイミングでゼロとなり、その結果全ての発光灯具が同時に発光表示を行うのである。

具体的な例をあげれば次の通りである。仮に５台の発光灯具が直列接続されているものとし、表示コントローラに近い側から「発光灯具１」「発光灯具２」「発光灯具３」「発光灯具４」「発光灯具５」とする。表示コントローラから最初の発光灯具１へ伝送される表示データには２０バイト（４バイト×５）の発光データが含まれており、発光灯具１では自己データとして４バイトのデータを取り込んだ後に後段へ向けて１６バイトの発光データを含む表示データを転送する。このとき灯具計数部１６はデータ量１６バイトをパラメータ登録されている発光灯具１台あたりの発光データ量４バイトで除算し、後段には４台の発光灯具が接続されていることを認識する。そして待機時間設定部１７はパラメータ登録されている遅延時間１７６マイクロｓｅｃに発光灯具台数の４を乗じ、表示待機時間を７０４マイクロｓｅｃとして設定する。同じ様にして、発光灯具２では表示待機時間５２８マイクロｓｅｃ、発光灯具３では表示待機時間３５２マイクロｓｅｃ、発光灯具４では表示待機時間１７６マイクロｓｅｃ、発光灯具５では表示待機時間ゼロｓｅｃ、をそれぞれ設定し、発光灯具１〜５が同一タイミングで発光表示を行う。

本発明は以上のように構成されるが、上記内容に限定されることなく他の実施が可能である。例えば、各発光灯具のパラメータ記憶部１５に記憶するパラメータとして、表示データ１バイトあたりのデータ転送に要する遅延時間４４マイクロｓｅｃを登録し、待機時間設定部１７は後段に接続される発光灯具の台数を算出することなく、後段に送出する表示データに含まれる発光データ量（単位：バイト）に遅延時間４４マイクロｓｅｃを乗じて表示待機時間を設定するようにしてもよい。

本発明実施例の全体構成を示す説明図である。 表示コントローラから出力される表示データと各発光灯具で受信する表示データとの関係を示す説明図である。 各発光灯具の内部構成を示す説明図である。

符号の説明

１，１−１〜１−ｎ 発光灯具
２ 表示コントローラ
３ 信号ケーブル
１１ データ受信部
１２ 制御部
１３ 表示データ保持部
１４ データ送信部
１５ パラメータ記憶部
１６ 灯具計数部
１７ 待機時間設定部
１８ 発光部
１９ 発光駆動部

Claims (2)

1. 直列接続した複数の発光灯具の発光色と発光輝度を、表示コントローラから送出する表示データによって個々に発光制御する発光装置において、
   ＬＥＤ等の発光体を配置して構成する発光部と、
   前記発光体を所定輝度で点滅駆動する発光駆動部と、
   前記表示コントローラから送出される表示データのうちから自己データに相当するデータを取り込みながら受信するデータ受信部と、
   前記表示データから自己データを取り除いた残りのデータを、直列接続した後段の発光灯具に送出するデータ送信部と、
   前記データ受信部において受信した自己データを保持する表示データ保持部と、
   直列接続した複数の発光灯具に前記表示データを送り込んだときに表示データが発光灯具を１台経由する毎に発生する遅延時間と、表示データに含まれる発光灯具１台あたりのデータに割り当てられたデータ量とをパラメータとして記憶するパラメータ記憶部と、
   前記表示データから自己データを取り除いた残りのデータ量を、前記パラメータ記憶部に記憶した発光灯具１台あたりのデータに割り当てられたデータ量で除算することにより、直列接続した後段の発光灯具の台数を算出する灯具計数部と、
   該灯具計数部において算出した発光灯具の台数と、前記パラメータ記憶部に記憶した発光灯具１台あたりの遅延時間とを乗算して得られる値を表示待機時間として設定する待機時間設定部と、を前記発光灯具の各々に備え、
   前記データ送信部において後段の発光灯具へ表示データを送出した時点より、前記待機時間設定部で設定した表示待機時間が経過した後に、前記表示データ保持部に保持する表示データに基づいて前記発光体を点滅駆動することを特徴とする発光装置。
2. 直列接続した複数の発光灯具の発光色と発光輝度を、表示コントローラから送出する表示データによって個々に発光制御する発光装置において、
   ＬＥＤ等の発光体を配置して構成する発光部と、
   前記発光体を所定輝度で点滅駆動する発光駆動部と、
   前記表示コントローラから送出される表示データのうちから自己データに相当するデータを取り込みながら受信するデータ受信部と、
   前記表示データから自己データを取り除いた残りのデータを、直列接続した後段の発光灯具に送出するデータ送信部と、
   前記データ受信部において受信した自己データを保持する表示データ保持部と、
   直列接続した複数の発光灯具に前記表示データを送り込んだときに所定単位ごとのデータ転送に要する遅延時間をパラメータとして記憶するパラメータ記憶部と、
   前記表示データから自己データを取り除いた残りのデータ量と、前記パラメータ記憶部に記憶した所定単位ごとのデータ転送に要する遅延時間とを乗算して得られる値を表示待機時間として設定する待機時間設定部と、を前記発光灯具の各々に備え、
   前記データ送信部において後段の発光灯具へ表示データを送出した時点より、前記待機時間設定部で設定した表示待機時間が経過した後に、前記表示データ保持部に保持する表示データに基づいて前記発光体を点滅駆動することを特徴とする発光装置。

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