JP2008197184A

JP2008197184A - グラフィックパネル制御システム

Info

Publication number: JP2008197184A
Application number: JP2007029859A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hasegawa; 尋司長谷川
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2008-08-28

Abstract

【課題】監視制御システムで使用する、ＬＥＤで監視機器の状態を表示するグラフィックパネルにおいて、ＬＥＤと表示制御部間の配線数を削減し、生産性の高いグラフィックパネル制御システムを提供する。
【解決手段】グラフィックパネル50には、ＬＥＤ制御回路21〜26と、ＬＥＤ31〜36で構成されるＬＥＤモジュール11〜16を実装する。表示制御部60と、ＬＥＤモジュール間は、ケーブル40で直列に接続する。表示制御部からの表示データを、直列に接続したＬＥＤモジュール間を順次伝達し、多数のＬＥＤで構成されるグラフィックパネルの表示を実現する。
【選択図】図１

Description

本発明は、グラフィックパネル制御システム、特に、監視制御システムにおいて、ＬＥＤで監視機器の状態を表示するグラフィックパネル制御システムに関する。

従来、この種のグラフィックパネル制御システムでは、表示制御部から各ＬＥＤへ個別に直接配線する方法が採られていた。しかし、この方法では、グラフィックパネルの規模によってはＬＥＤの数が数百個となる場合もあり、その場合は配線数が膨大になって、生産効率が悪く製作費用が高額になる。

配線構造の簡易化を図った従来技術として、ＬＥＤの集合から成る複数の発光ユニットに対して、外部からシリアルに制御データを伝送し、ＬＥＤの出力強度を制御データに基づいてデジタル制御するようにした発光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、３原色のＬＥＤを複数個用いて一つの画素とし、画素を複数個配列してカラー表示する集合ランプパネルモジュール（特許文献２参照）において、各色のシフトレジスタは各色信号データラインからシリアルデータとして各色データを受け取る旨の記載がある。

特開２００６−０７８７９９（第４頁−第９頁、図１）特開平０７−１２９１００（第３頁、図５）

しかしながら、上述した特許文献１記載および特許文献２記載の技術では、制御データは１クロック毎に１ビットずつシリアルに伝送されるため、ＬＥＤを動的に諧調制御するものであり、本願発明のように監視機器の状態を静的に表示しようとするには適しない。

本発明の目的は、配線数を削減し生産性を向上させた、静的表示に適合するグラフィックパネル制御システムを提供することにある。

本発明のグラフィックパネル制御システムは、監視機器の状態をＬＥＤで表示するグラフィックパネル制御システムにおいて、ＬＥＤ（図１の31〜36）と該ＬＥＤの点灯、消灯を制御するＬＥＤ制御回路（図１の21〜26）で構成される複数のＬＥＤモジュール（図１の11〜16）をケーブル（図１の40）で直列に接続したグラフィックパネル（図１の50）と、ケーブルの起点となって、該ケーブルを介して、クロック信号，該クロック信号に同期してビット毎に各ＬＥＤの点灯、消灯を指定するデータ信号およびクロック信号に同期してデータ信号のＬＥＤ制御回路での保持を指示するストローブ信号を送出する表示制御部（図１の60）とで構成されることを特徴とする。

好ましくは、ＬＥＤ制御回路（図１の21〜26、図２の20）は、クロック信号に同期してデータ信号を１ビットずつ順次に格納し、次のクロック信号に同期して次段のＬＥＤ制御回路へ出力する１ビットシフトレジスタ（図２の80）と、ストローブ信号がアクティブな時、１ビットシフトレジスタに格納されたデータ信号をクロック信号に同期して保持してＬＥＤ（図２の30）に供給するフィリップフロップ（図２の70）とで構成される。

更に、データ信号と次のデータ信号との間に１クロックサイクルだけの間隔を設け、ストローブ信号は、データ信号の内の最終ビット幅の中央から１クロックサイクルだけのパルス幅を有する（図３参照）。

本発明の効果は、多数のＬＥＤ表示を行うグラフィックパネルにおいて配線数を削減し生産性を向上させることができるということである。その理由は、ＬＥＤモジュールにＬＥＤ制御回路を内蔵することにより、表示制御部と複数のＬＥＤモジュール間を線数の少ないケーブルで直列に接続するだけで、多数のＬＥＤ表示制御を可能としたためである。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

［構成の説明]
図１は本発明のグラフィックパネル制御システムの一実施例を示すブロック図である。本グラフィックパネル制御システムは、監視機器の状態をＬＥＤで表示するグラフィックパネルを制御するものであり、グラフィックパネル50と表示制御部60で構成されている。この実施例では、説明を単純化するためＬＥＤの数を６個としているが、実際のグラフィックパネルは数百個のＬＥＤで構成される場合もある。

図１を参照すると、グラフィックパネル50には、ＬＥＤ30（31〜36の代表番号）とＬＥＤ制御回路20（21〜26の代表番号）で構成される６個ＬＥＤモジュール10（11〜16の代表番号）が実装され、ＬＥＤモジュール10を制御する表示制御部60と最寄りのＬＥＤモジュール11の間、および全てのＬＥＤモジュール11〜16間は、ケーブル40で直列に接続されている。

図２は、図１に示したＬＥＤモジュール10の詳細を示す。図２において、ＬＥＤモジュール10には、表示制御部60または上流側（表示表示部60側）のＬＥＤモジュール10から５本の信号41〜45が入力し、下流側ＬＥＤモジュール10へは５本の信号41'〜45'を出力する。

ＬＥＤモジュール10への入力信号は、データ信号41，クロック信号42，ストローブ信号43電源44およびグランド45で構成され、ＬＥＤモジュール10からの出力信号は、データ信号出力41’，クロック信号出力42’，ストローブ信号出力43’，電源出力44’およびグランド出力45’で構成される。この内、クロック信号42とクロック信号出力42’、ストローブ信号43とストローブ信号出力43’、電源44と電源出力44’、グランド45とグランド出力45’については入力信号をそのまま出力信号としている。

ＬＥＤ制御回路20は、ＬＥＤ30の点灯、消灯を制御する回路であり、１ビットシフトレジスタ80とフィリップフロップ70とで構成されている。データ信号41は、ビット毎にＬＥＤ30の点灯または消灯を指定した２値データであり、クロック信号42に同期して１ビットシフトレジスタ80に格納され、次のクロック信号42に同期してデータ信号出力41’が出力される。データ信号出力41’は次段の１ビットシフトレジスタ80に対するデータ信号41となって、その段の１ビットシフトレジスタ80に格納される。

ストローブ信号43は、ＬＥＤ表示データ保持指示信号であり、各ＬＥＤモジュール10に共通に供給される。ストローブ信号43がアクティブな時、１ビットシフトレジスタ80に格納されたデータは、クロック信号42に同期してフィリップフロップ70に保持される。このフィリップフロップ70の出力でＬＥＤ30の点灯または消灯を指定する。

電源44とグランド45は、１ビットシフトレジスタ80とフィリップフロップ70の動作電源およびＬＥＤ30の駆動電源である。

［動作の説明］
次に、以上のように構成された本発明のグラフィックパネル制御システムの動作について、図３に示すタイムチャートを参照しながら説明する。図３では、クロック信号42をCLK、データ信号41をDATA、ストロー部信号43をSTB、ＬＥＤ31〜ＬＥＤ36をLED1〜LED6、１ビットシフトレジスタ81〜86をLED1 SR〜LED6 SR、フィリップフロップ71〜75をLED1 F/F〜LED6 F/Fと表記している。

LED1 SRのライン上の波形は、ＬＥＤモジュール11内の１ビットシフトレジスタ81の格納データを示し、LED1 F/Fのライン上の波形は、ＬＥＤモジュール11内のフィリップフロップ71の保持データを示す。同様に、LED2 SR〜LED6 SRのライン上の波形は、ＬＥＤモジュール12〜16内の１ビットシフトレジスタ82〜86の格納データを示し、LED2 F/F〜LED6 F/Fのライン上の波形は、ＥＤモジュール12〜16内のフィリップフロップ72〜76の保持データを示す。

表示制御部60から各ＬＥＤモジュール10にCLKが共通に供給される。DATAは、図示のように、６ビット構成であり、各ビットはON/OFFにてLED1〜LED6の点灯／消灯を指定する２値情報である。図３の例では、第１のDATA（左方）はLED31,34,36の点灯、LED32,33,35の消灯を指定しており、第２のDATA（右方）はLED32,34,35,36の点灯、LED31,33の消灯を指定している。DATAの間には１クロックサイクルの間隔が空けられており、この間にSTBによりF/F1〜F/F6をON/OFFしてLED1〜LED6の点灯／消灯を設定する。

LED1 SRは、表示制御部60からのDATAをCLKに同期して格納する。LED1 SRは、LED1 SRが格納しているデータをCLKに同期して格納する。同様に、LED3 SR〜LED6 SRは、LED2 SR〜LED5 SRのデータをCLKに同期して格納する。このようにして、ＬＥＤ表示データは、１ビットシフトレジスタ80を順番にシフトされながら伝達される。

時間が６クロックサイクルだけ経過すると、LED1 SR〜LED6 SRには、それぞれ各ＬＥＤモジュールに対応した表示データが格納される。この状態で、表示制御部60から、STBが全ＬＥＤモジュール１に出力され、LED1 SR〜LED6 SRに格納されているＬＥＤ表示データが、LED1 F/F〜LED6 F/Fに転送され保持される。図３において、第１のDATAによって、LED1 F/F〜LED6 F/Fには、それぞれON,OFF,OFF,ON,OFF,ON、第２のDATAによって、LED1 F/F〜LED6 F/Fには、それぞれOFF,ON,OFF,ON,ON,ONが保持されていることが分かる。

このLED1 F/F〜LED6 F/Fに保持されたＬＥＤ表示データは、次の周期のSTBが表示制御部60から出力されるまで継続される。この動作を繰り返すことによってＬＥＤ30の表示制御を行う。本実施例では、６つのＬＥＤモジュール10を５本の信号線から成るケーブル40で直列に接続するだけで、６つのＬＥＤ30の静的な表示が可能となる。

本発明のグラフィックパネル制御システムの一実施例を示すブロック図図１に示したＬＥＤモジュール10の詳細ブロック図本発明の動作を説明するためのタイムチャート

符号の説明

10〜16 ＬＥＤモジュール
20〜26 ＬＥＤ制御回路
30〜36 ＬＥＤ
40 ケーブル
50 グラフィックパネル
60 表示制御部
70 フィリップフロップ（F/F）
80 １ビットシフトレジスタ
41 データ信号
41’ データ信号出力
42 クロック信号
42’ クロック信号出力
43 ストローブ信号
43’ ストローブ信号出力
44 電源
44’ 電源出力
45 グランド
45’ グランド出力

Claims

監視機器の状態をＬＥＤで表示するグラフィックパネル制御システムにおいて、
ＬＥＤと該ＬＥＤの点灯、消灯を制御するＬＥＤ制御回路で構成される複数のＬＥＤモジュールをケーブルで直列に接続したグラフィックパネルと、
前記ケーブルの起点となって、該ケーブルを介して、クロック信号，該クロック信号に同期してビット毎に前記各ＬＥＤの点灯、消灯を指定するデータ信号および前記クロック信号に同期して前記データ信号の前記ＬＥＤ制御回路での保持を指示するストローブ信号を送出する表示制御部とで構成されることを特徴とするグラフィックパネル制御システム。
前記ＬＥＤ制御回路は、
前記クロック信号に同期して前記データ信号を１ビットずつ順次に格納し、次のクロック信号に同期して次段のＬＥＤ制御回路へ出力する１ビットシフトレジスタと、
前記ストローブ信号がアクティブな時、前記１ビットシフトレジスタに格納されたデータ信号を前記クロック信号に同期して保持して前記ＬＥＤに供給するフィリップフロップとで構成されることを特徴とする請求項１記載のグラフィックパネル制御システム。
前記データ信号と次の前記データ信号との間に１クロックサイクルだけの間隔を設け、
前記ストローブ信号は、前記前記データ信号の内の最終ビット幅の中央から前記１クロックサイクルだけのパルス幅を有することを特徴とする請求項２記載のグラフィックパネル制御システム。