JP2007187709A - Ｌｅｄ駆動回路およびこれを用いた警報器 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の輝度レベルで点灯するＬＥＤを有する機器に対して、ハードウェア資源を従来に比して少なく抑えることができるＬＥＤ駆動回路これを備えた警報器を提供すること。
【解決手段】各々が直列接続されたＬＥＤ１ａ〜１ｃと抵抗Ｒ３〜Ｒ５からなり、直流電源Ｖｃｃに並列接続された複数の直列接続体と、各々が各直列接続体に接続され、ＬＥＤを能動状態とするための制御信号を出力する複数の出力ポートＰ１〜Ｐ３を有し、複数のＬＥＤ１ａ〜１ｃの駆動を制御するマイコン２とを含むＬＥＤ駆動回路であって、直流電源Ｖｃｃと直列接続体との間に接続された電圧調整手段（Ｔｒ１，Ｒ１，Ｒ２）と、電圧調整手段（Ｔｒ１，Ｒ１，Ｒ２）と並列に接続されたスイッチング素子Ｔｒ２とを備え、マイコン２は、さらに、スイッチング素子Ｔｒ２の動作を制御する制御信号を出力するための出力ポートＰ４を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）駆動回路およびこれを用いた警報器に関する。

従来、ガス漏れ警報器等の機器では、ＬＥＤによりその警報状態を外部に報知する機能を有し、危険のレベルに応じて、通常輝度点灯と高輝度点灯を切り替えることができる機能を備えたものがある。

図６は、このような機能を備えた従来のＬＥＤ駆動回路を示す回路図である。図６に示すように、ＬＥＤ駆動回路は、直流電源Ｖｃｃに接続され、電流が流れると発光して報知動作を行うＬＥＤ１ａ〜１ｃと、ＬＥＤ１ａ〜１ｃに電流を流す制御を行うＣＰＵ２と、ＬＥＤ１ａ〜１ｃにそれぞれ直列接続され、ＬＥＤ１ａ〜１ｃに流れる通常輝度点灯時の電流値を設定する抵抗Ｒ１１、Ｒ１３およびＲ１５と、高輝度点灯時の電流値を設定する抵抗Ｒ１２、Ｒ１４およびＲ１６とを備えている。ＣＰＵ２は、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１６に接続され、制御信号を出力する出力ポートＰ１〜Ｐ６を備えている。

ＣＰＵ２は、ＬＥＤ１ａ〜１ｃを通常輝度で点灯させる場合は、出力ポートＰ１、Ｐ３またはＰ５からＬＥＤを能動（アクティブ）状態にするための制御信号、すなわちロー（Ｌｏｗ）レベルの制御信号を出力してＬＥＤ１ａ〜１ｃに通常輝度点灯に対応する電流を流し、高輝度で点灯させる場合は、出力ポートＰ２、Ｐ４またはＰ６からＬＥＤを能動（アクティブ）状態にするための制御信号、すなわちロー（Ｌｏｗ）レベルの制御信号を出力してＬＥＤ１ａ〜１ｃに高輝度点灯に対応する電流を流す。

しかしながら、上述の従来技術ではＬＥＤの個数の２倍の、抵抗とＣＰＵ２の出力ポートとを必要とする。これは、多数のＩ／Ｏを必要とする複合型警報器など、ハードウェア資源（特に、ＣＰＵ等のポート等の有限なもの）を制限されることが多い機器においては、多数のＩ／Ｏポートを使用することは、ハードウェア設計上のネック事項になる。また、Ｉ／Ｏポートが不足する場合は、より多くのＩ／Ｏポートを備えた上位のＣＰＵを要するため、コストアップとなる。

そこで本発明は、上述した課題に鑑み、複数の輝度レベルで点灯するＬＥＤを有する機器に対して、ハードウェア資源を従来に比して少なく抑えることができるＬＥＤ駆動回路これを備えた警報器を提供することを目的としている。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、各々が直列接続されたＬＥＤと抵抗からなり、直流電源に並列接続された複数の直列接続体と、各々が前記各直列接続体に接続され、前記ＬＥＤを能動状態とするための制御信号を出力する複数の出力ポートを有し、前記複数のＬＥＤの駆動を制御するマイコンとを含むＬＥＤ駆動回路であって、前記直流電源と前記直列接続体との間に接続された電圧調整手段と、前記電圧調整手段と並列に接続されたスイッチング素子とを備え、前記マイコンは、さらに、前記スイッチング素子の動作を制御する制御信号を出力するための出力ポートを有することを特徴とするＬＥＤ駆動回路に存する。

請求項１記載の発明においては、各々が直列接続されたＬＥＤと抵抗からなり、直流電源に並列接続された複数の直列接続体と、各々が各直列接続体に接続され、ＬＥＤを能動状態とするための制御信号を出力する複数の出力ポートを有し、複数のＬＥＤの駆動を制御するマイコンとを含むＬＥＤ駆動回路において、直流電源と前記直列接続体との間に接続された電圧調整手段により、直流電源の電圧が、所定の輝度となるようにＬＥＤに流がす電流量を与える電圧に調整されてＬＥＤ側に供給され、ＬＥＤが駆動される。また、マイコンの出力ポートからスイッチング素子をオンにする制御信号が出力されると、電圧調整手段を介さずに直流電源がＬＥＤ側に接続され、ＬＥＤに流れる電流量が増加する。それにより、増加した電流量に応じた高輝度でＬＥＤを駆動する。したがって、ＬＥＤを輝度の異なる態様で駆動することができる。

上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、請求項１記載のＬＥＤ駆動回路において、前記電圧調整手段は、前記直流電源と前記直列接続体との間にコレクタおよびエミッタが接続されたトランジスタと、前記直流電源の電圧を抵抗分圧した分圧電圧を前記トランジスタのベースに供給する分圧抵抗とを備えていることを特徴とするＬＥＤ駆動回路に存する。

請求項２記載の発明においては、電圧調整手段は、直流電源と直列接続体との間にコレクタおよびエミッタが接続されたトランジスタと、直流電源の電圧を抵抗分圧した分圧電圧をトランジスタのベースに供給する分圧抵抗とを備えている。それにより、直流電源の電圧が、所定の輝度となるようにＬＥＤに流す電流量を与える一定の電圧に調整されてＬＥＤ側に供給される。

上記課題を解決するためになされた請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のＬＥＤ駆動回路において、前記マイコンの複数の出力ポートのうちの少なくとも１つの出力ポートから、前記ＬＥＤを断続的に能動状態とするための第１の制御信号または連続的に能動状態とするための第２の制御信号が出力され、前記第２の制御信号が出力された時に、前記スイッチング素子の動作を制御する制御信号を出力するための出力ポートから、前記スイッチング素子を断続的にオン、オフするための第３の制御信号が出力されることを特徴とするＬＥＤ駆動回路に存する。

請求項３記載の発明においては、マイコンの複数の出力ポートのうちの少なくとも１つの出力ポートから、ＬＥＤを断続的に能動状態とするための第１の制御信号または連続的に能動状態とするための第２の制御信号が出力される。また、第２の制御信号が出力された時に、スイッチング素子の動作を制御する制御信号を出力するための出力ポートから、スイッチング素子を断続的にオン、オフするための第３の制御信号が出力される。それにより、ＬＥＤを所定の輝度で点滅させたり、所定の輝度とそれより高い輝度で交互点灯させたりすることができる。

上記課題を解決するためになされた請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路において、前記第１および第３の制御信号はパルス状の制御信号であり、前記ＬＥＤを能動状態とする期間が互いに重ならないように設定されていることを特徴とするＬＥＤ駆動回路に存する。

請求項４記載の発明においては、第１および第３の制御信号はパルス状の制御信号であり、前記ＬＥＤを能動状態とする期間が互いに重ならないように設定されている。それにより、複数のＬＥＤが同時に駆動される場合に、所定輝度で点滅させたいＬＥＤが、所定輝度より高い輝度で点滅することを防止することができる。

上記課題を解決するためになされた請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路を備え、前記ＬＥＤを警報表示のために使用することを特徴とする警報器に存する。

請求項５記載の発明においては、本発明のＬＥＤ駆動回路が警報器に適用され、ＬＥＤが警報表示のために使用される。それにより、通常輝度と高輝度の２種類の輝度でＬＥＤを点灯させて警報することができる警報器を実現することができる。

請求項１記載の発明によれば、各々が直列接続されたＬＥＤと抵抗からなり、直流電源に並列接続された複数の直列接続体と、各々が各直列接続体に接続され、ＬＥＤを能動状態とするための制御信号を出力する複数の出力ポートを有し、複数のＬＥＤの駆動を制御するマイコンとを有するＬＥＤ駆動回路であって、直流電源と前記直列接続体との間に接続された電圧調整手段と、電圧調整手段と並列に接続されたスイッチング素子とを備え、マイコンは、さらに、スイッチング素子の動作を制御する制御信号を出力するための出力ポートを有するので、マイコンのＩ／Ｏポートの数を駆動すべきＬＥＤの数プラス１にするだけで、輝度の異なる態様、たとえば、通常輝度と高輝度で発光するように駆動することができ、ハードウェア資源（特に、ＣＰＵ等のポート等の有限なもの）を従来に比して少なく抑えることができ、コストダウンをすることができる。

請求項２記載の発明によれば、電圧調整手段は、直流電源と直列接続体との間にコレクタおよびエミッタが接続されたトランジスタと、直流電源の電圧を抵抗分圧した分圧電圧をトランジスタのベースに供給する分圧抵抗とを備えているので、直流電源の電圧を、所定の輝度となるようにＬＥＤに流す電流量を与える一定の電圧に調整してＬＥＤ側に供給することができる。

請求項３記載の発明によれば、マイコンの複数の出力ポートのうちの少なくとも１つの出力ポートから、ＬＥＤを断続的に能動状態とするための第１の制御信号または連続的に能動状態とするための第２の制御信号が出力され、第２の制御信号が出力された時に、スイッチング素子の動作を制御する制御信号を出力するための出力ポートから、スイッチング素子を断続的にオン、オフするための第３の制御信号が出力されるので、ＬＥＤを所定の輝度で点滅させたり、所定の輝度とそれより高い輝度で交互点灯させたりすることができる。

請求項４記載の発明によれば、第１および第３の制御信号はパルス状の制御信号であり、前記ＬＥＤを能動状態とする期間が重ならないように設定されているので、複数のＬＥＤが同時に駆動される場合に、所定輝度で点滅させたいＬＥＤが、所定輝度より高い輝度で点滅することを防止することができる。

請求項５記載の発明によれば、請求項１から４のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路を備え、前記ＬＥＤを警報表示のために使用するので、通常輝度と高輝度の２種類の輝度でＬＥＤを点灯させて警報することができる警報器を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に係るＬＥＤ駆動回路を内蔵したガス漏れ警報器の構成を示すブロック図である。図１において、ガス漏れ警報器１０は、火災警報機能とガス漏れ警報機能を持つタイプのガス漏れ警報器であり、マイコン（以下、ＣＰＵという）２、メタン検出回路１１、ＣＯ検出回路１２、火災検出回路１３、警報表示回路１４および警報音声／ブザー出力回路１５から構成される。

メタン検出回路１１は、都市ガスの主成分であるメタンガスを検出するガスセンサを含む。ＣＯ検出回路１２は、ガスの不完全燃焼時に発生するＣＯを検出するガスセンサを含む。火災検出回路１３は、火災を検出する火災センサを含む。警報表示回路１４は、火災発声を警報するために赤色発光する火災警報用ＬＥＤと、ＣＯ検出を警報するために黄色発光するＣＯ警報用ＬＥＤと、メタン検出を警報するために赤色発光するメタン警報用ＬＥＤとを含む。警報表示回路１４には、本発明のＬＥＤ駆動回路が用いられる。

ＣＰＵ２は、メタン検出回路１１からのメタン検出信号により警報表示回路１４のメタン警報用ＬＥＤ（赤）を発光させると共に、警報音声／ブザー出力回路１５から発声、発音等でメタン検出の警報を発する。また、ＣＰＵ２は、ＣＯ検出回路１２からのＣＯ検出信号により警報表示回路１４のＣＯ警報用のＬＥＤ（黄）を発光させると共に、警報音声／ブザー出力回路１５から発声、発音等でＣＯ検出の警報を発する。また、ＣＰＵ２は、火災検出回路１３からの火災検出信号により警報表示回路１４の火災警報用ＬＥＤ（赤）を発光させると共に、警報音声／ブザー出力回路１５から発声、発音等で火災発生の警報を発する。

次に、警報表示回路１４、すなわち本発明のＬＥＤ駆動回路の構成および動作について説明する。

図２は、本発明のＬＥＤ駆動回路の構成を示す回路図である。図２において、ＬＥＤ駆動回路は、直流電源Ｖｃｃに対して並列接続され、電流が流れると発光して報知動作を行うＬＥＤ１ａ〜１ｃと、ＬＥＤ１ａ〜１ｃにそれぞれ直列接続された抵抗Ｒ３、Ｒ４およびＲ５と、抵抗Ｒ３〜Ｒ５にそれぞれ接続され、ＬＥＤ１ａ〜１ｃに電流を流す制御を行う制御信号を出力する出力ポートＰ１〜Ｐ３を備えているＣＰＵ２とを備えている。ＬＥＤ１ａと抵抗Ｒ３、ＬＥＤ１ｂと抵抗Ｒ４、ＬＥＤ１ｃと抵抗Ｒ５は、それぞれ請求項における直列接続体に相当する。

ＬＥＤ駆動回路は、また、直流電源Ｖｃｃにコレクタが接続され、エミッタが並列接続されたＬＥＤ１ａ〜１ｃに接続されたｎｐｎ型のトランジスタＴｒ１と、直流電源ＶｃｃとトランジスタＴｒ１のベース間に接続された抵抗Ｒ１と、トランジスタＴｒ１のベースと接地間に接続された抵抗Ｒ２とを備えている。トランジスタＴｒ１および抵抗Ｒ１，Ｒ２は、請求項における電圧調整手段に相当する。

ＬＥＤ駆動回路は、さらに、直流電源Ｖｃｃにエミッタが接続され、コレクタが並列接続されたＬＥＤ１ａ〜１ｃに接続されたｐｎｐ型のトランジスタＴｒ２と、トランジスタＴｒ２のベースとＣＰＵ２の出力ポートＰ４間に接続された抵抗Ｒ６とを備えている。トランジスタＴｒ２は、請求項におけるスイッチング素子に相当し、直流電源Ｖｃｃに対して、トランジスタＴｒ１および抵抗Ｒ１，Ｒ２で構成される電圧調整手段と共に並列接続されている。

（ＬＥＤの発光輝度の設定）上述の構成において、ＬＥＤ駆動回路は、通常輝度点灯と高輝度点灯を行うために以下のように設定している。

（通常輝度点灯）ＬＥＤ１ａ〜１ｃの発光輝度は、ＬＥＤ１ａ〜１ｃに流れる電流値により決まるため、図２における抵抗Ｒ３〜Ｒ５の共通接続点に印加される電圧Ｖ１を制御することで、ＬＥＤ１ａ〜１ｃに供給する電流値を制限することができる。抵抗Ｒ３〜Ｒ５に印加される電圧Ｖ１は、トランジスタＴｒ１のベース電位により決定される。トランジスタＴｒ１のベース電位は、直流電源Ｖｃｃの電圧より抵抗Ｒ１およびＲ２の分圧比により決められる電圧Ｖｂとなり、電圧Ｖ１は、電圧ＶｂからトランジスタＴｒ１の飽和電圧Ｖｂｅ（約０．６Ｖ）を引いた定電圧となり、抵抗Ｒ３〜Ｒ５に印加される。印加される電圧Ｖ１に対して、抵抗Ｒ３〜Ｒ５により決められた電流値が、ＬＥＤ１ａ〜１ｃに流れ、ＬＥＤ１ａ〜１ｃは電流値に応じた輝度で点灯する。

この時、最適な輝度になるようにＬＥＤ毎に抵抗Ｒ３〜Ｒ５の抵抗値が決められる。電圧Ｖ１は以下の式で表される。
Ｖ１＝Ｖｃｃ×｛Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝−Ｖｂｅ

（高輝度点灯）高輝度点灯時の電圧Ｖ１は、トランジスタＴｒ２をオンすることにより決められる。この時の電圧Ｖ１は、直流電源ＶｃｃからトランジスタＴｒ１を介さずにトランジスタＴｒ２を介することによって、直流電源Ｖｃｃの電圧からトランジスタＴｒ２のコレクタ・エミッタ間電圧Ｖｃｅ（約０．１Ｖ）を引いた値となるため、上述の通常輝度点灯時より高い電圧が供給される。したがって、この場合、ＬＥＤ１ａ〜１ｃに流れる電流量が増加し、通常輝度点灯時より高い輝度で点灯するようにＬＥＤ１ａ〜１ｃを駆動することができる。

このように、第１の実施形態におけるＬＥＤ駆動回路によれば、複数個のＬＥＤを通常輝度および高輝度で駆動する際ＣＰＵ２のＩ／Ｏポートの数が、ＬＥＤの数の２倍の数だけ必要とした図６の従来例に対して、複数個のＬＥＤを複数の輝度レベル（たとえば、通常輝度および高輝度）で駆動する際ＣＰＵ２のＩ／Ｏポートの数が、ＬＥＤの数＋１だけで済む。したがって、従来に比してＩ／Ｏポートの数の少ないＣＰＵで構成することができるため、ＬＥＤ駆動回路の製造コストを低減することができる。

また、駆動するＬＥＤの数を増やしても、１個のＬＥＤに対して１個の電流制限用の抵抗と、当該ＬＥＤの駆動用の出力ポートを追加するのみでＬＥＤ駆動回路を構成することができるので、大幅にＣＰＵのＩ／Ｏポートの使用数を増やすことなく、通常輝度および高輝度等の異なる輝度の態様でＬＥＤを駆動することが可能である。

（ガス漏れ警報器の動作）次に、上述の構成を有するガス漏れ警報器の動作について図３のフローチャートおよび図４のタイミングチャートを参照しながら説明する。ここでは、たとえば、ＬＥＤ１ａは、ＣＯ検出を警報するために黄色発光するＬＥＤであり、ＬＥＤ１ｂは、メタン検出を警報するために赤色発光するＬＥＤであり、ＬＥＤ１ｃは、火災発生を警報するために赤色発光するＬＥＤであるものとして、ＣＰＵ２の制御に基づく動作を説明する。

通常状態では、ＣＰＵ２は、出力ポートＰ１〜Ｐ４からＬＥＤを非能動状態にする制御信号、すなわち、直流電源Ｖｃｃの電圧とほぼ同じハイ（Ｈｉｇｈ）レベルの制御信号を出力しており、それにより、ＬＥＤ１ａ〜１ｃに電流は流れず、ＬＥＤ１ａ〜１ｃは消灯している。

このような状態で、まず、ＣＯの計測が開始され（ステップＳ１）、次いで、ＣＯ検出回路１２からＣＯ検出信号がＣＰＵ２に入力されると、そのＣＯ検出信号により検出されたＣＯ濃度が、予め設定されマイコン２の内蔵メモリに記憶されているＣＯ警報濃度以上か否かを判定する（ステップＳ２）。検出されたＣＯ濃度がＣＯ警報濃度以上でなければ（ステップＳ２のＮｏ）、次いで、ＣＯ警報を解除し（ステップＳ３）、次いでステップＳ９に進む。

検出されたＣＯ濃度がＣＯ警報濃度以上であれば（ステップＳ２のＹｅｓ）、次いで、ＣＯ高濃度警報をするか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定は、検出されたＣＯ濃度が、予め上述のＣＯ警報濃度より高く設定されマイコン２の内蔵メモリに記憶されているＣＯ警報高濃度以上になっているかどうか比較することにより行われる。

検出されたＣＯ濃度がＣＯ警報高濃度以上になっていなければ（ステップＳ４のＮｏ）、次いで、ＣＰＵ２は、警報音出力手段としての警報音声／ブザー出力回路１５へ警報信号を出力し、警報音声／ブザー出力回路１５の発声または発音により低濃度のＣＯを検出したことを警報する（ステップＳ５）。次に、ＣＰＵ２は出力ポートＰ１から、ＬＥＤ１ａを断続的に能動（アクティブ）とするための制御信号、すなわち図４（Ａ）に示すようにハイ（Ｈｉｇｈ）レベルとロー（Ｌｏｗ）レベルが交互するパルス状の制御信号を出力する（ステップＳ６）。それにより、直流電源ＶｃｃよりトランジスタＴｒ１、抵抗Ｒ３を介してＬＥＤ１ａに電流が断続的に流れ、ＬＥＤ１ａが通常輝度の黄色で点滅し、低濃度のＣＯを検出したことが表示される。

一方、検出されたＣＯ濃度がＣＯ警報高濃度以上になっていれば（ステップＳ４のＹｅｓ）、次いで、ＣＰＵ２は、出力ポートＰ１から、ＬＥＤ１ａを連続的に能動（アクティブ）とするための制御信号、すなわち図４（Ａ）に示すようにロー（Ｌｏｗ）レベルの制御信号を出力する（ステップＳ７）。それにより、直流電源ＶｃｃよりトランジスタＴｒ１、抵抗Ｒ３を介してＬＥＤ１ａに電流が連続的に流れる。

次に、ＣＰＵ２は出力ポートＰ４から、トランジスタＴｒ２を断続的に能動（アクティブ）とするための制御信号、すなわち図４（Ａ）に示すようにハイ（Ｈｉｇｈ）レベルとロー（Ｌｏｗ）レベルが交互するパルス状の制御信号を出力する（ステップＳ８）。それにより、直流電源ＶｃｃよりトランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ３を介してＬＥＤ１ａに電流が断続的に流れる。したがって、ＬＥＤ１ａが、黄色の通常輝度と高輝度で交互に点灯することにより通常輝度の点滅と異なる態様で、高濃度のＣＯを検出したことが表示される。

次に、メタンガスの計測が行われる（ステップＳ９）。メタン検出回路１１からメタン検出信号がＣＰＵ２に入力されると、そのメタン検出信号により検出されたメタン濃度が、予め設定されマイコン２の内蔵メモリに記憶されているガス漏れ警報濃度（メタン警報濃度）以上か否かを判定する（ステップＳ１０）。検出されたメタン濃度がガス漏れ警報濃度以上でなければ（ステップＳ１０のＮｏ）、次いで、ガス漏れ警報を解除し（ステップＳ１１）、次いでステップＳ１７に進む。

検出されたメタン濃度がガス漏れ警報濃度以上であれば（ステップＳ１０のＹｅｓ）、次いで、ガス漏れ高濃度警報をするか否かを判定する（ステップＳ１２）。この判定は、検出されたメタン濃度が、予め上述のメタン警報濃度より高く設定されマイコン２の内蔵メモリに記憶されているガス漏れ高濃度（メタン警報高濃度）以上になっているかどうか比較することにより行われる。

検出されたメタン濃度がガス漏れ警報高濃度以上になっていなければ（ステップＳ１２のＮｏ）、次いで、ＣＰＵ２は、警報音声／ブザー出力回路１５へ警報信号を出力し、警報音声／ブザー出力回路１５の発声または発音により低濃度のガス漏れ（メタン）を検出したことを警報する（ステップＳ１３）。次に、ＣＰＵ２は出力ポートＰ２から、ＬＥＤ１ｂを断続的に能動（アクティブ）とするための制御信号、すなわち図４（Ａ）の出力ポートＰ１の制御信号と同様にハイ（Ｈｉｇｈ）レベルとロー（Ｌｏｗ）レベルが交互するパルス状の制御信号を出力する（ステップＳ１４）。それにより、直流電源ＶｃｃよりトランジスタＴｒ１、抵抗Ｒ４を介してＬＥＤ１ｂに電流が断続的に流れ、ＬＥＤ１ｂが通常輝度の赤色で点滅し、低濃度のガス漏れ（メタン）を検出したことが表示される。

一方、検出されたメタン濃度がガス漏れ警報高濃度以上になっていれば（ステップＳ１２のＹｅｓ）、次いで、ＣＰＵ２は出力ポートＰ２から、ＬＥＤ１ｂを連続的に能動（アクティブ）とするための制御信号、すなわちロー（Ｌｏｗ）レベルの制御信号を出力する（ステップＳ１５）。それにより、直流電源ＶｃｃよりトランジスタＴｒ１、抵抗Ｒ３を介してＬＥＤ１ｂに電流が連続的に流れる。

次に、ＣＰＵ２は出力ポートＰ４から、トランジスタＴｒ２を断続的に能動（アクティブ）とするための制御信号、すなわち図４（Ａ）に示すように、ハイ（Ｈｉｇｈ）レベルとロー（Ｌｏｗ）レベルが交互するパルス状の制御信号を出力する（ステップＳ１６）。それにより、直流電源ＶｃｃよりトランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ４を介してＬＥＤ１ｂに電流が断続的に流れる。したがって、ＬＥＤ１ｂが、赤色の通常輝度と高輝度で交互に点灯することにより通常輝度の点滅と異なる態様で、高濃度のガス漏れ（メタン）を検出したことが表示される。

次に、火災センサ温度計測が行われる（ステップＳ１７）。火災検出回路１３から火災センサの火災温度検出信号がＣＰＵ２に入力されると、その火災温度検出信号により検出された火災温度が、予め設定されマイコン２の内蔵メモリに記憶されている火災警報温度以上か否かを判定する（ステップＳ１８）。検出された火災温度が火災警報温度以上でなければ（ステップＳ１８のＮｏ）、次いで、火災警報を解除し（ステップＳ１９）、次いでステップＳ１に戻る。

検出された火災温度が火災警報温度以上であれば（ステップＳ１８のＹｅｓ）、次いで、ＣＰＵ２は、警報音声／ブザー出力回路１５へ警報信号を出力し、警報音声／ブザー出力回路１５の発声または発音により火災を検出したことを警報する（ステップＳ２０）。次に、ＣＰＵ２は出力ポートＰ３から、ＬＥＤ１ｃを断続的に能動（アクティブ）とするための制御信号、すなわち図４の出力ポートＰ１の制御信号と同様にロー（Ｌｏｗ）レベルの制御信号を出力する（ステップＳ２１）。それにより、直流電源ＶｃｃよりトランジスタＴｒ１、抵抗Ｒ５を介してＬＥＤ１ｃに電流が連続的に流れる。

次に、ＣＰＵ２は出力ポートＰ４から、トランジスタＴｒ２を断続的に能動（アクティブ）とするための制御信号、すなわち図４(A)に示すように、ハイ（Ｈｉｇｈ）レベルとロー（Ｌｏｗ）レベルが交互するパルス状の制御信号を出力する（ステップＳ２２）。それにより、直流電源ＶｃｃよりトランジスタＴｒ２、抵抗Ｒ５を介してＬＥＤ１ｃに電流が断続的に流れる。したがって、ＬＥＤ１ｃが、赤色の通常輝度と高輝度で交互に点灯することにより通常輝度の点滅と異なる態様で、火災を検出したことが表示される。

なお、ＣＰＵ２の出力ポートＰ４から出力されるパルス状の制御信号は、複数のＬＥＤが同時に駆動される状態が発生した場合、特に、１個のＬＥＤが通常輝度の点灯かつ高輝度の点滅で駆動されている時に、他のＬＥＤが通常輝度の点滅で駆動された場合、他のＬＥＤの通常輝度の点滅が高輝度の点滅にならないように、ハイ（Ｈｉｇｈ）レベルとロー（Ｌｏｗ）レベルが交互するタイミングが、出力ポートＰ１またはＰ２から出力される通常輝度の点滅駆動のためのパルス状の制御信号とずらされている。

たとえば、図４（Ｂ）に示すように、ＣＰＵ２の出力ポートＰ１からＬＥＤ１ａを連続的に能動（アクティブ）とするためのロー（Ｌｏｗ）レベルの制御信号が出力され、かつ出力ポートＰ４からＬＥＤ１ａを断続的に能動（アクティブ）とするためのハイ（Ｈｉｇｈ）レベルとロー（Ｌｏｗ）レベルが交互するパルス状の制御信号が出力されており、同時に、出力ポートＰ２から、ＬＥＤ１ｂを断続的に能動（アクティブ）とするためのハイ（Ｈｉｇｈ）レベルとロー（Ｌｏｗ）レベルが交互するパルス状の制御信号が出力されると共にＣＰＵ２の出力ポートＰ３からＬＥＤ１ｃを連続的に能動（アクティブ）とするためのロー（Ｌｏｗ）レベルの制御信号が出力される場合、出力ポートＰ４から出力されるパルス状制御信号がロー（Ｌｏｗ）レベルとなるタイミングは、出力ポートＰ２から出力されるパルス状制御信号が必ずハイ（Ｈｉｇｈ）レベルの時点となるようにずらされている。

このようにして、ＣＯ検出時には、警報音声／ブザー出力回路１５による警報音と、警報表示回路１４のＬＥＤ１ａの通常輝度の点滅による警報表示とにより、低濃度のＣＯが検出されたことをユーザに報知し、また、警報音声／ブザー出力回路１５による警報音と、警報表示回路１４のＬＥＤ１ａの通常輝度と高輝度の交互点灯に基づく見かけ上の点滅による警報表示とにより、高濃度のＣＯが検出されたことをユーザに報知することができる。

同様に、メタン検出時には、警報音声／ブザー出力回路１５による警報音と、警報表示回路１４のＬＥＤ１ｂの通常輝度の点滅点灯による警報表示とにより、低濃度のメタンが検出されたことをユーザに報知し、また、警報音声／ブザー出力回路１５による警報音と、警報表示回路１４のＬＥＤ１ｂの通常輝度と高輝度の交互点灯に基づく見かけ上の点滅による警報表示とにより、高濃度のメタンが検出されたことをユーザに報知することができる。

さらに、火災検出時には、警報音声／ブザー出力回路１５による警報音と、警報表示回路１４のＬＥＤ１ｃの通常輝度と高輝度の交互点灯に基づく見かけ上の点滅による警報表示とにより、火災が検出されたことをユーザに報知することができる。

（第２の実施形態）次に、第２の実施形態について説明する。上述の第１の実施形態では、通常輝度と高輝度の２種類の輝度でＬＥＤが点灯するように駆動しているが、第２の実施形態では、さらに多くの種類の輝度でＬＥＤの駆動を可能にするものである。

図５は、本発明の第２の実施形態に係るＬＥＤ駆動回路の構成を示す回路図である。図５において、ＬＥＤ駆動回路は、図２に構成に加えて、ＣＰＵ２が出力ポートＰ５をさらに備え、この出力ポートＰ５と抵抗Ｒ１およびＲ２の接続点の間に抵抗Ｒ７を接続している。

このような構成のＬＥＤ駆動回路では、ＣＰＵ２の出力ポートＰ５をオン（Ｌｏｗ）またはオフ（ハイインピーダンス）とすることにより、トランジスタＴｒ１のベース電位を制御し、ＬＥＤ１ａ〜１ｃの点灯輝度を変えることができる。

すなわち、ＣＰＵ２の出力ポートＰ５を能動（アクティブ）にする制御信号、すなわちロー（Ｌｏｗ）レベルの制御信号を出力することにより、トランジスタＴｒ１のベース電圧Ｖｂは、抵抗Ｒ１およびＲ２の分圧比で決められる電圧から抵抗Ｒ１およびＲ７で決められる電圧になる。そこで、抵抗Ｒ７を抵抗Ｒ２より大きな抵抗値に設定することにより、上述の第１の実施形態における通常輝度と高輝度の間の中輝度でＬＥＤ１ａ〜１ｃを発光させることができる。

このように、この第２の実施形態のＬＥＤ駆動回路によれば、通常輝度（低輝度）、中輝度および高輝度の３種類の輝度でＬＥＤを駆動することができる。したがって、輝度の種類を増やしても、大幅にＣＰＵのＩ／Ｏポートの使用数を増やすことなく、多種類の輝度の点灯を行うことが可能である。

以上の通り、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。

たとえば、上述の第２の実施形態の変形例として、トランジスタＴｒ１のベース電位を決定する抵抗値を変える、または抵抗の数を増やすことにより、第２の実施形態における３種類以上の多種類の輝度でＬＥＤを駆動することもでき、たとえば、輝度の階調を作ることも可能である。

また、上述の実施形態では、本発明のＬＥＤ駆動回路をガス漏れ警報器に適用した場合について説明したが、これに限らず、他の警報器や警報器以外の機器に適用することもできる。

本発明の第１の実施形態に係るＬＥＤ駆動回路を内蔵したガス漏れ警報器の構成を示すブロック図である。（第１の実施形態） 図１のガス漏れ警報器における警報表示回路（本発明のＬＥＤ駆動回路）の構成を示す回路図である。（第１の実施形態） 図１のガス漏れ警報器の動作を示すフローチャートである。（第１実施形態） （Ａ）および（Ｂ）は、図１のガス漏れ警報器における各部信号のタイミングチャートである。（第１の実施形態） 本発明の第２の実施形態に係るＬＥＤ駆動回路の構成を示す回路図である。（第２の実施形態） 従来のＬＥＤ駆動回路の構成例を示す回路図である。

符号の説明

１ａ〜１ｃ ＬＥＤ（直列接続体の一部）
２ マイコン（ＣＰＵ）
１０ ガス漏れ警報器
Ｒ１ 抵抗（分圧抵抗）
Ｒ２ 抵抗（分圧抵抗）
Ｒ３ 抵抗（電圧調整手段の一部）
Ｒ４ 抵抗（電圧調整手段の一部）
Ｒ５ 抵抗（電圧調整手段の一部）
Ｔｒ１ トランジスタ（電圧調整手段の一部）
Ｔｒ２ トランジスタ（スイッチング素子）

Claims (5)

1. 各々が直列接続されたＬＥＤと抵抗からなり、直流電源に並列接続された複数の直列接続体と、各々が前記各直列接続体に接続され、前記ＬＥＤを能動状態とするための制御信号を出力する複数の出力ポートを有し、前記複数のＬＥＤの駆動を制御するマイコンとを含むＬＥＤ駆動回路であって、
   前記直流電源と前記直列接続体との間に接続された電圧調整手段と、
   前記電圧調整手段と並列に接続されたスイッチング素子とを備え、
   前記マイコンは、さらに、前記スイッチング素子の動作を制御する制御信号を出力するための出力ポートを有する
   ことを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
2. 請求項１記載のＬＥＤ駆動回路において、
   前記電圧調整手段は、前記直流電源と前記直列接続体との間にコレクタおよびエミッタが接続されたトランジスタと、前記直流電源の電圧を抵抗分圧した分圧電圧を前記トランジスタのベースに供給する分圧抵抗とを備えている
   ことを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
3. 請求項１または２記載のＬＥＤ駆動回路において、
   前記マイコンの複数の出力ポートのうちの少なくとも１つの出力ポートから、前記ＬＥＤを断続的に能動状態とするための第１の制御信号または連続的に能動状態とするための第２の制御信号が出力され、
   前記第２の制御信号が出力された時に、前記スイッチング素子の動作を制御する制御信号を出力するための出力ポートから、前記スイッチング素子を断続的にオン、オフするための第３の制御信号が出力される
   ことを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路において、
   前記第１および第３の制御信号はパルス状の制御信号であり、前記ＬＥＤを能動状態とする期間が互いに重ならないように設定されている
   ことを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路を備え、前記ＬＥＤを警報表示のために使用することを特徴とする警報器。

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