JP2014238538A - 表示制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】1本の信号線を伝送する点灯制御信号を利用して、複数の発光素子の個別の点灯制御を行わせることを課題とする。【解決手段】主制御装置と、複数の発光素子制御装置とが、1本の信号線によって直列接続され、主制御装置が、複数ビットからなる点灯制御信号を1番目の発光素子制御装置に接続された信号線に出力する信号送信部を備え、発光素子制御装置が、信号線を介して入力された点灯制御信号の先頭の所定数のビットデータのみを受信するデータ受信部と、受信したビットデータに基づいて、対応する発光素子を点灯制御する点灯部と、受信したビットデータを除く残りのビットデータからなる点灯制御信号を、隣接する発光素子制御装置に出力するデータ送信部とを備えたことを特徴とする。【選択図】図2
Description
この発明は、表示制御装置に関し、特に、複数の発光素子(たとえばLED)の点消灯を制御するための表示制御装置に関する。
今日、多数のLEDを、棒状、テープ状あるいはひも状の部材に一列に配置して、LED全体を同時に点灯または消灯させることにより、装飾発光させるイルミネーション装置が用いられている。
また、3原色のLEDを各色ごとに多数配列して、交互に点灯させることにより、クリスマス等の時期に店頭等のディスプレイのイルミネーションとして用いられるものもある。
また、3原色のLEDを各色ごとに多数配列して、交互に点灯させることにより、クリスマス等の時期に店頭等のディスプレイのイルミネーションとして用いられるものもある。
さらに、多数のLEDを制御するための専用ケーブルの引き回しを少なくし、個々のLEDごとの点灯制御を行うために、制御装置と、3原色のLEDを備えてこれらのLEDの点灯制御を行う複数の発光装置とを、1本の電力ケーブルで接続し、電力ケーブルを介して、制御装置から供給される電力に重量させて、点灯制御する駆動データを各発光装置に伝送することによって、各LEDを点灯または消灯させる電飾装置が提案されている(特許文献1参照)。
この電飾装置では、伝送される駆動データとして、伝送制御信号と、発光装置のID番号を特定する識別番号と、点灯制御信号とからなるシリアルデータが用いられ、発光装置ごとに予め記憶されているID番号と、伝送されてきた駆動データに含まれる識別番号とが一致したときに、その一致したID番号を持つ発光装置が、その駆動データに含まれる点灯制御信号に基づいて、LEDの点灯制御を行う。
しかし、単に、多数のLEDを全体的に点消灯させるものや3原色のLEDをそれぞれ別々に点灯制御するものは、点灯制御が容易であるが、専用ケーブルを引き回す必要があり、設置作業が容易ではなく、装置コストも高く、個々のLEDの点灯制御ができないという問題がある。
また、各発光装置の識別番号を含ませた駆動データを伝送する場合は、個々のLEDの点灯制御が可能であるが、各発光装置に、自己のID番号を予め記憶させておく必要があり、発光装置それぞれに、IDスイッチあるいは、ROMなどの不揮発性の記憶素子を備える必要がある。
IDスイッチや不揮発性の記憶素子を、発光装置ごとに備えるのは装置コストが増加することになり、また、IDスイッチの値を、発光装置ごとに異なる数値となるように製造時に予め設定する必要があるが、これは製造コストが増加する要因となる。
IDスイッチや不揮発性の記憶素子を、発光装置ごとに備えるのは装置コストが増加することになり、また、IDスイッチの値を、発光装置ごとに異なる数値となるように製造時に予め設定する必要があるが、これは製造コストが増加する要因となる。
そこで、この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであり、各LEDの点灯制御を行うための信号線を1本とし、各LEDを制御するためのLED制御装置に、LEDを識別するための識別番号を予め記憶させることなく、LEDごとの個別の点灯制御を行えるようにした表示制御装置を提供することを課題とする。
この発明は、主制御装置と、複数の発光素子と、各発光素子をそれぞれ点灯制御する複数の発光素子制御装置とからなり、前記主制御装置と、前記複数の発光素子制御装置とが、1本の信号線によって直列接続され、前記主制御装置が、複数ビットからなる点灯制御信号を1番目の発光素子制御装置に接続された信号線に出力する信号送信部を備え、前記発光素子制御装置が、前記信号線を介して入力された点灯制御信号の先頭の所定数のビットデータのみを受信するデータ受信部と、前記受信したビットデータに基づいて、対応する発光素子を点灯制御する点灯部と、前記受信したビットデータを除く残りのビットデータからなる点灯制御信号を、隣接する発光素子制御装置に出力するデータ送信部とを備えたことを特徴とする表示制御装置を提供するものである。
これによれば、ある発光素子制御装置において、複数ビットからなる点灯制御信号のうち、受信した先頭の所定数のビットデータに基づいて発光素子を点灯制御し、先頭のビットデータを除く残りのビットデータからなる点灯制御信号を、隣接する発光素子制御装置に出力しているので、複数の発光素子をそれぞれ個別に点灯制御できる。
また、信号線は1本であり、複数の発光素子制御装置は直列接続されるので、設置作業が容易となり、製品コストおよび製造コストを低減させることができる。
さらに、複数の発光素子の個別の点灯制御ができるので、発光素子の点消灯に変化をつけることにより、種々の演出効果を実現させることができる。
また、各発光素子制御装置は、個別の識別番号を記憶する必要はないので、同一構成を持つ装置を利用することができ、使用する発光素子の増減に対応させて、同一の発光素子制御装置を増減するだけで、容易に設備構成の変更ができる。
また、信号線は1本であり、複数の発光素子制御装置は直列接続されるので、設置作業が容易となり、製品コストおよび製造コストを低減させることができる。
さらに、複数の発光素子の個別の点灯制御ができるので、発光素子の点消灯に変化をつけることにより、種々の演出効果を実現させることができる。
また、各発光素子制御装置は、個別の識別番号を記憶する必要はないので、同一構成を持つ装置を利用することができ、使用する発光素子の増減に対応させて、同一の発光素子制御装置を増減するだけで、容易に設備構成の変更ができる。
また、前記発光素子制御装置が、前記点灯制御信号の先頭の所定数のビットデータが入力されたことを検出するデータ開始検出部と、前記データ受信部によって受信されたビットデータを記憶する信号ビットメモリとを備え、前記データ開始検出部が前記先頭のビットデータが入力されたことを検出した場合に、前記受信されたビットデータを信号ビットメモリに記憶し、前記点灯部が、前記信号ビットメモリに記憶されたビットデータに基づいて、対応する発光素子を点灯制御することを特徴とする。
これによれば、受信されたビットデータは、信号ビットメモリに一時的に記憶すればよいので、信号ビットメモリとして不揮発性メモリを用いる必要はなく、製品コストを低減させることができる。
これによれば、受信されたビットデータは、信号ビットメモリに一時的に記憶すればよいので、信号ビットメモリとして不揮発性メモリを用いる必要はなく、製品コストを低減させることができる。
また、前記発光素子制御装置が、前記データ開始検出部によって前記先頭の所定数のビットデータが入力されたことを検出した後に所定の時間の経過を計測するタイマーと、前記入力された点灯制御信号あるいは無信号状態を前記データ送信部に伝送するために、前記信号線と前記データ送信部との接続を切り替える切替部とを備え、前記所定の時間が、前記先頭の所定数のビットデータの時間幅に相当する時間であり、前記タイマーが前記所定の時間の経過を計測した後に、前記切替部が、前記入力された点灯制御信号のうち、先頭の所定数のビットデータを除いた残りのビットデータからなる点灯制御信号を前記データ送信部に伝送するように信号線を切り替えることを特徴とする。
これによれば、タイマーで先頭の所定数のビットデータの時間幅に相当する時間の経過を計測した後に、切替部によって信号線の切り替えを行うので、確実に、残りのビットデータからなる点灯制御信号を、データ送信部に伝送することができる。
これによれば、タイマーで先頭の所定数のビットデータの時間幅に相当する時間の経過を計測した後に、切替部によって信号線の切り替えを行うので、確実に、残りのビットデータからなる点灯制御信号を、データ送信部に伝送することができる。
また、前記発光素子制御装置が、前記点灯制御信号の最終ビットの入力が終了した後に、前記信号線が無信号状態になったことを検出するデータ終了検出部を備え、前記切替部は、前記データ終了検出部が前記無信号状態になったことを検出した後に、前記データ送信部に無信号状態を伝送するように前記信号線を切り替えることを特徴とする。
また、前記発光素子制御装置が、ビットデータを記憶する調整ビットメモリをさらに備え、前記データ終了検出部が、前記信号線が無信号状態になったことを検出した後、前記信号ビットメモリに記憶されていたビットデータを前記調整ビットメモリに転送させ、前記点灯部が、前記調整ビットメモリに転送されたビットデータに基づいて、対応する発光素子を点灯制御することを特徴とする。
これによれば、信号線が無信号状態になったことを検出した後に、調整ビットに転送されたビットデータに基づいて、発光素子の点灯制御をするので、複数の発光素子制御装置による各発光素子の点灯制御のタイミングのずれを低減させることができる。
これによれば、信号線が無信号状態になったことを検出した後に、調整ビットに転送されたビットデータに基づいて、発光素子の点灯制御をするので、複数の発光素子制御装置による各発光素子の点灯制御のタイミングのずれを低減させることができる。
前記発光素子としては、LEDを用いることができるが、これに限るものではない。
また、前記信号ビットメモリに記憶されるビットデータは、たとえば、1ビットのデータである値0または値1であり、前記点灯部は、前記ビットデータが値0の場合には対応するLEDを消灯させ、値1の場合には対応するLEDを点灯させるものとする。
また、前記信号ビットメモリに記憶されるビットデータは、たとえば、1ビットのデータである値0または値1であり、前記点灯部は、前記ビットデータが値0の場合には対応するLEDを消灯させ、値1の場合には対応するLEDを点灯させるものとする。
これによれば、主制御装置から1本の信号線に出力された複数ビットからなる点灯制御信号のうち、先頭の所定数のビットデータのみを受信し、そのビットデータに基づいて対応する発光素子を点灯制御し、受信したビットデータを除く残りのビットデータからなる点灯制御信号を、隣接する発光素子制御装置に出力しているので、複数の発光素子をそれぞれ個別に点灯制御することができる。
以下、図に示す実施例に基づいて、この発明を説明する。
なお、これによって、この発明が限定されるものではない。
なお、これによって、この発明が限定されるものではない。
[第1実施例]
<表示制御装置の構成>
図1に、この発明の表示制御装置の一実施例の構成ブロック図を示す。
この発明の表示制御装置50は、主として、主制御装置1と、複数のLED12と、各LEDをそれぞれ点灯制御する複数のLED制御装置11とから構成される。
<表示制御装置の構成>
図1に、この発明の表示制御装置の一実施例の構成ブロック図を示す。
この発明の表示制御装置50は、主として、主制御装置1と、複数のLED12と、各LEDをそれぞれ点灯制御する複数のLED制御装置11とから構成される。
LED12は、発光素子の1つの例であり、これ以外の発光素子を用いてもよい。1つのLED12ごとに、そのLEDを点灯制御するための1つのLED制御装置11が設けられる。
したがって、LED12とLED制御装置11とは、同数だけ備えられる。
LED制御装置11は、上記した発光素子制御装置に相当する。
したがって、LED12とLED制御装置11とは、同数だけ備えられる。
LED制御装置11は、上記した発光素子制御装置に相当する。
主制御装置1は、複数のLED12を個別に制御するための点灯制御信号を信号線8に出力するための装置である。主制御装置1と複数のLED制御装置とは、1本の信号線8によって、直列接続されている。
主制御装置1と各LED制御装置11とは、電源線7とグランド線9で接続され、主制御装置1から電源線7を通して供給される電力によって、各LED制御装置11を動作させる。点灯制御信号は、後述するような複数ビットからなる信号であり、主制御装置1から、1番目のLED制御装置(11−1)に接続された信号線8に出力される。
各LED制御装置11は、1本の電源線7と、1本のグランド線9との間に並列に接続される。
主制御装置1に接続される信号線8は、1番目のLED制御装置(11−1)に接続されるが、この部分の信号線の符号を81とする。
主制御装置1と各LED制御装置11とは、電源線7とグランド線9で接続され、主制御装置1から電源線7を通して供給される電力によって、各LED制御装置11を動作させる。点灯制御信号は、後述するような複数ビットからなる信号であり、主制御装置1から、1番目のLED制御装置(11−1)に接続された信号線8に出力される。
各LED制御装置11は、1本の電源線7と、1本のグランド線9との間に並列に接続される。
主制御装置1に接続される信号線8は、1番目のLED制御装置(11−1)に接続されるが、この部分の信号線の符号を81とする。
また、信号線8は、順次、直列的に、複数のLED制御装置11に接続されており、n番目のLED制御装置(11−n)に入力される信号線の部分に、符号8nを付与するものとする。たとえば、1番目のLED制御装置(11−1)と、2番目のLED制御装置(11−2)との間の信号線は、符号82を付与する。
主制御装置1から信号線81に出力された点灯制御信号は、隣接するLED制御装置間の各信号線(82,83,・・・,8n)を介して、順次、LED制御装置11に入出力されながら、最終端のLED制御装置11−nまで伝送される。
主制御装置1から信号線81に出力された点灯制御信号は、隣接するLED制御装置間の各信号線(82,83,・・・,8n)を介して、順次、LED制御装置11に入出力されながら、最終端のLED制御装置11−nまで伝送される。
主制御装置1から出力される点灯制御信号は、LEDの個数に相当するビット数からなるデータ列の信号である。ただし、LED制御装置(11−1)に入力された点灯制御信号のうち、先頭の1ビットのデータ(D0)のみを、LED制御装置(11−1)は、そのLED制御装置(11−1)に接続されたLED(12−1)の制御信号として受信し、受信された先頭の1ビットデータD0を除く残りの第2ビット目以降のビットデータからなる点灯制御信号を、隣接するLED制御装置(11−2)に接続された信号線82に出力する。
LED制御装置(11−1)に受信された先頭の1ビットデータD0は、対応するLED(12−1)を点灯または消灯させるのに用いられる。
各LED制御装置11とグランド線9との間には、1つのLED12と、1つの抵抗13とが、直列的に接続される。
各LED制御装置11とグランド線9との間には、1つのLED12と、1つの抵抗13とが、直列的に接続される。
抵抗13は、LED12に流れる電流を制限して、LEDの発光の明るさを決定するためのものである。
1ビットデータD0を、値「1」または値「0」のいずれかの数値からなるものとすると、たとえば、LED制御装置11が値「1」のデータを受信した場合は、対応するLED12を点灯させるように、駆動電圧をLED12に印加する。
また、LED制御装置11が値「0」のデータを受信した場合は、対応するLED12を消灯させるように、駆動電圧をLED12に印加する。
1ビットデータD0を、値「1」または値「0」のいずれかの数値からなるものとすると、たとえば、LED制御装置11が値「1」のデータを受信した場合は、対応するLED12を点灯させるように、駆動電圧をLED12に印加する。
また、LED制御装置11が値「0」のデータを受信した場合は、対応するLED12を消灯させるように、駆動電圧をLED12に印加する。
<主制御装置の構成>
図1において、主制御装置1は、主として、信号送信部2,CPU3,ROMおよびRAMからなる記憶部4,タイマー5とから構成される。
CPU3は、ROM等に記憶されているプログラムに基づいて、信号送信部2,記憶部4,タイマー5などのハードウェアを有機的に動作させて、LEDの点灯制御処理を行う。
記憶部4は、プログラム、各種設定データ、タイマー値、動作に必要な情報などを記憶する部分であり、ROM、RAMの他、フラッシュメモリなどが用いられる。
図1において、主制御装置1は、主として、信号送信部2,CPU3,ROMおよびRAMからなる記憶部4,タイマー5とから構成される。
CPU3は、ROM等に記憶されているプログラムに基づいて、信号送信部2,記憶部4,タイマー5などのハードウェアを有機的に動作させて、LEDの点灯制御処理を行う。
記憶部4は、プログラム、各種設定データ、タイマー値、動作に必要な情報などを記憶する部分であり、ROM、RAMの他、フラッシュメモリなどが用いられる。
タイマー5は、時間を計測する部分であり、所定の時間に相当する数値が与えられると、その数値までのカウントを開始し、その数値のカウントが終了した場合に、タイマーが満了したことを示す情報を出力する。
このタイマー5は、後述するように、信号線8に出力するデータ列を構成する1ビットのデータの出力時間をカウントするものである。この出力時間は、たとえば、100μ秒とする。
信号送信部2は、複数ビットのデータ列からなる点灯制御信号を、1番目のLED制御装置に接続された信号線81に出力する部分である。たとえば、制御対象のLED12が8個の場合、点灯制御信号は、8ビットのデータ列からなる信号である。
このタイマー5は、後述するように、信号線8に出力するデータ列を構成する1ビットのデータの出力時間をカウントするものである。この出力時間は、たとえば、100μ秒とする。
信号送信部2は、複数ビットのデータ列からなる点灯制御信号を、1番目のLED制御装置に接続された信号線81に出力する部分である。たとえば、制御対象のLED12が8個の場合、点灯制御信号は、8ビットのデータ列からなる信号である。
図6に、データ列の1ビットのデータを示す信号の一実施例の説明図を示す。
1ビットのデータを、「1」および「0」のいずれかの値を持つ2値信号であるとすると、図6(a)に値1の信号の例を示し、図6(b)に値0の信号の例を示す。
ここで、値1を示す信号は、電圧5V、出力時間幅を100μ秒とし、値0を示す信号は、電圧3V、出力時間幅を100μ秒とする。また、信号が出力されない状態(無信号状態)は、電圧0Vとする。
1ビットのデータを、「1」および「0」のいずれかの値を持つ2値信号であるとすると、図6(a)に値1の信号の例を示し、図6(b)に値0の信号の例を示す。
ここで、値1を示す信号は、電圧5V、出力時間幅を100μ秒とし、値0を示す信号は、電圧3V、出力時間幅を100μ秒とする。また、信号が出力されない状態(無信号状態)は、電圧0Vとする。
すなわち、信号線8が、0Vの状態のときは、信号が出力されていないことを意味する。信号線8が5Vの状態となっていたとき値1のデータが出力され、3Vの状態となったときは、値0のデータが出力されていることを意味する。
また、値1のデータは、LEDを点灯(ON)させるデータであり、値0のデータは、LEDを消灯(OFF)させるデータであるとする。
また、値1のデータは、LEDを点灯(ON)させるデータであり、値0のデータは、LEDを消灯(OFF)させるデータであるとする。
図3に、この発明の点灯制御信号の一実施例の説明図を示す。
図3の横軸を時間(t)、縦軸を電圧(V)とする。
ここでは、点灯制御信号は、8ビットのデータ列とし、8つのLEDの点灯制御を行うものとする。
図3の横軸を時間(t)、縦軸を電圧(V)とする。
ここでは、点灯制御信号は、8ビットのデータ列とし、8つのLEDの点灯制御を行うものとする。
図3(a)は、主制御装置1から、信号線81に出力される点灯制御信号(データ列)を示している。
この信号線81に出力されるデータ列は、先頭が「0」で、末尾が「1」である「01100101」の8ビットデータである。
また、図6に示したように、「0」が電圧3VのLEDを消灯させる信号であり、「1」が電圧5VのLEDを点灯させる信号であり、信号のない状態は0Vである。
また、各1ビットの信号の時間幅は、100μ秒とする。
この信号線81に出力されるデータ列は、先頭が「0」で、末尾が「1」である「01100101」の8ビットデータである。
また、図6に示したように、「0」が電圧3VのLEDを消灯させる信号であり、「1」が電圧5VのLEDを点灯させる信号であり、信号のない状態は0Vである。
また、各1ビットの信号の時間幅は、100μ秒とする。
この場合、先頭の1ビット目のデータ「0」は、主制御装置1に接続された、1番目のLED制御装置(11−1)に受信され、このLED制御装置(11−1)に接続されたLED(12−1)を消灯(OFF)させる。
また、2ビット目のデータ「1」は、2番目のLED制御装置(11−2)に受信されるデータであり、このLED制御装置(11−2)に接続されたLED(12−2)を点灯(ON)させる。
また、2ビット目のデータ「1」は、2番目のLED制御装置(11−2)に受信されるデータであり、このLED制御装置(11−2)に接続されたLED(12−2)を点灯(ON)させる。
同様に、3ビット目から8ビット目までのデータ「100101」は、それぞれ、3番目のLED制御装置(11−3)から8番目のLED制御装置(11−8)に受信されるデータであり、「1」の場合は、対応するLEDを点灯させ、「0」の場合は、対応するLEDを消灯させる。
また、1番目のLED制御装置(11−1)によって、先頭の1ビット目のデータ「0」が受信された後、この1ビット目のデータ「0」は、LED制御装置(11−1)の出力側の信号線82には出力しないようにする。
図3(b)に示すように、主制御装置1から出力された8ビットの点灯制御信号のうち、先頭の1ビット目のデータが除去され、2ビット目から8ビット目までの7ビットのデータ列(1100101)が、信号線82に出力される。
同様に、2番目のLED制御装置(11−2)によって、図3(b)の先頭の1ビット目のデータ「1」が受信されると、このデータ「1」は、LED制御装置(11−2)の出力側の信号線83には出力されない。
図3(b)に示すように、主制御装置1から出力された8ビットの点灯制御信号のうち、先頭の1ビット目のデータが除去され、2ビット目から8ビット目までの7ビットのデータ列(1100101)が、信号線82に出力される。
同様に、2番目のLED制御装置(11−2)によって、図3(b)の先頭の1ビット目のデータ「1」が受信されると、このデータ「1」は、LED制御装置(11−2)の出力側の信号線83には出力されない。
したがって、図3(c)に示すように、信号線83には、主制御装置1から出力されたもとの8ビットの点灯制御信号のうち、3ビット目から8ビット目までの6ビットのデータ列(100101)が出力され、次の3番目のLED制御装置(11−3)に入力される。
このLED制御装置(11−3)では、6ビットのデータ列の先頭の1ビット目のデータ「1」が受信される。
このように、LED制御装置11を1つ通過するごとに、点灯制御信号の先頭ビットが除去されて、1つ減少した残りのビット数からなるデータ列が、次のLED制御装置11に入力される。
このLED制御装置(11−3)では、6ビットのデータ列の先頭の1ビット目のデータ「1」が受信される。
このように、LED制御装置11を1つ通過するごとに、点灯制御信号の先頭ビットが除去されて、1つ減少した残りのビット数からなるデータ列が、次のLED制御装置11に入力される。
図3(d)は、最後の8番目のLED制御装置(11−8)に入力される信号線88に伝送される点灯制御信号を示している。
ここでは、1番目から7番目までの7つのLED制御装置(11−1から11−7)によって、それぞれ先頭から7ビット目までの1ビットデータが受信されたので、もとの点灯制御信号の8ビット目に相当する残りの1ビットのデータ「1」のみからなる信号となっている。
8番目のLED制御装置(11−8)は、この1ビットデータ「1」を受信して、この「1」のデータに基づいて、接続されたLED(12−8)を点灯(ON)させることになる。
ここでは、1番目から7番目までの7つのLED制御装置(11−1から11−7)によって、それぞれ先頭から7ビット目までの1ビットデータが受信されたので、もとの点灯制御信号の8ビット目に相当する残りの1ビットのデータ「1」のみからなる信号となっている。
8番目のLED制御装置(11−8)は、この1ビットデータ「1」を受信して、この「1」のデータに基づいて、接続されたLED(12−8)を点灯(ON)させることになる。
図5に、主制御装置の記憶部に予め記憶されるデータ列の一実施例の説明図を示す。
ここでは、14個のデータ列を示しているが、1つのデータ列は、8ビットのデータからなるものを示している。
ただし、制御するLED12がn個の場合、LED制御装置11もn個あるので、1つのデータ列は、nビットのデータからなる。
また、これらのデータ列は、任意のビットデータから構成することができ、「0」と「1」の並びによって複数個のLEDの個々の点灯および消灯が決定される。
たとえば、図5の14個のデータ列を、この順に点灯制御信号として出力したとすれば、1番目のLED(12−1)は、2番目と10番目に出力されたデータ列によって点灯され、それ以外のデータ列が出力されている場合は消灯していることになる。
ここでは、14個のデータ列を示しているが、1つのデータ列は、8ビットのデータからなるものを示している。
ただし、制御するLED12がn個の場合、LED制御装置11もn個あるので、1つのデータ列は、nビットのデータからなる。
また、これらのデータ列は、任意のビットデータから構成することができ、「0」と「1」の並びによって複数個のLEDの個々の点灯および消灯が決定される。
たとえば、図5の14個のデータ列を、この順に点灯制御信号として出力したとすれば、1番目のLED(12−1)は、2番目と10番目に出力されたデータ列によって点灯され、それ以外のデータ列が出力されている場合は消灯していることになる。
<LED制御装置の構成>
図2に、この発明のLED制御装置の第1実施例の構成ブロック図を示す。
LED制御装置11は、入力側の信号線8から送られてきた点灯制御信号(制御データ)を取り込み、その信号の先頭の1ビットデータのみを受信して、その受信した1ビットデータの値に対応した電圧をLED12に印加することにより、LEDの点灯または消灯を行うものである。
図2に、この発明のLED制御装置の第1実施例の構成ブロック図を示す。
LED制御装置11は、入力側の信号線8から送られてきた点灯制御信号(制御データ)を取り込み、その信号の先頭の1ビットデータのみを受信して、その受信した1ビットデータの値に対応した電圧をLED12に印加することにより、LEDの点灯または消灯を行うものである。
LED制御装置11は、上記したように、複数のLED12と同数設けられるが、すべてのLED制御装置11は、図2に示すものと同一の構成を備える。
図2に示すように、LED制御装置11は、主として、データ受信部102,データ開始検出部103,データ終了検出部104,スイッチ105,データ送信ドライバ106,LEDドライバ107,信号ビットメモリ108,タイマー109,無信号設定部120から構成される。
図2は、主制御装置1に隣接する1番目のLED制御装置11−1を示しており、入力側の信号線81は、主制御装置1に接続され、主制御装置1から出力された点灯制御信号130が入力される。
出力側の信号線82は、隣接する2番目のLED制御装置11−2に接続され、先頭の1ビットデータが除かれた点灯制御信号130が、この信号線に出力される。
出力側の信号線82は、隣接する2番目のLED制御装置11−2に接続され、先頭の1ビットデータが除かれた点灯制御信号130が、この信号線に出力される。
データ受信部102は、入力側の信号線81に接続され、この信号線81の電圧レベルを検知するものである。また、信号線81を介して入力された点灯制御信号の先頭の1ビットデータのみを受信する。
たとえば、図6に示すように、3Vあるいは5Vの電圧値を検出し、さらに、信号のない状態(無信号状態)を意味する0Vも検出する。
また、検出した電圧値に対応したビットデータを出力する。
たとえば、図6に示すように、3Vあるいは5Vの電圧値を検出し、さらに、信号のない状態(無信号状態)を意味する0Vも検出する。
また、検出した電圧値に対応したビットデータを出力する。
データ受信部102は、たとえば、電圧値3Vを検出したときは、値0を出力し、電圧値5Vを検出したときは、値1を出力する。電圧値が0Vであることを検出した場合の出力は、本発明では利用しないので、規定しない。
出力されるビットデータ(0または1)は、データ開始検出部103からの開始検出信号が信号ビットメモリ108に与えられている場合に、信号ビットメモリ108に記憶される。
出力されるビットデータ(0または1)は、データ開始検出部103からの開始検出信号が信号ビットメモリ108に与えられている場合に、信号ビットメモリ108に記憶される。
データ開始検出部103は、入力側の信号線81に接続され、信号線81の電圧変化を検出して、信号線81に伝送されてきた点灯制御信号130の受信が開始されたことを検出する部分である。言いかえれば、点灯制御信号の先頭ビットが入力されたことを検出する部分である。
点灯制御信号130は、たとえば、図3(a)に示すような電圧変化を持つ信号であるが、無信号状態(0V)から、3Vの電圧あるいは5Vの電圧に変化したことを検出し、このような電圧変化が生じたときに、受信が開始されたと判断する。
また、点灯制御信号の受信が開始されたことを検出した場合、データ開始検出部103は、所定の開始検出信号を信号ビットメモリ108に出力し、さらに、タイマー109に起動開始信号を出力する。
また、点灯制御信号の受信が開始されたことを検出した場合、データ開始検出部103は、所定の開始検出信号を信号ビットメモリ108に出力し、さらに、タイマー109に起動開始信号を出力する。
信号ビットメモリ108は、データ受信部102から出力される1ビットのデータを記憶する部分であり、データ開始検出部103によって先頭ビットが入力されたことが検出され、データ開始検出部103から開始検出信号が与えられている場合に、受信された1ビットデータを記憶させる。
一方、開始検出信号が入力されていない場合は、データ受信部102から1ビットデータが出力されていたとしても、その1ビットデータは記憶しない。
信号ビットメモリ108は、ビットデータを一時的に記憶すればよく、書き換え可能な記憶素子を用いればよい。たとえば、RAMやレジスタなどを用いることができ、高価な不揮発性のメモリを用いる必要はない。
一方、開始検出信号が入力されていない場合は、データ受信部102から1ビットデータが出力されていたとしても、その1ビットデータは記憶しない。
信号ビットメモリ108は、ビットデータを一時的に記憶すればよく、書き換え可能な記憶素子を用いればよい。たとえば、RAMやレジスタなどを用いることができ、高価な不揮発性のメモリを用いる必要はない。
タイマー109は、データ開始検出部103によって先頭ビットが入力されたことを検出した後に、所定の時間の経過を計測(カウント)し、その時間が経過したことを出力する部分である。所定の時間のカウントは、データ開始検出部103から与えられる起動開始信号が入力されたときにスタートする。
所定の時間は、先頭ビットの時間幅に相当する時間である。先頭ビットの時間幅もそれ以降の各ビットの時間幅も同じなので、点灯制御信号130の1ビット分の時間幅に相当する時間が、所定の時間として予め設定され、たとえば、100μ秒が設定される。
この所定の時間の経過を計測した後、すなわちタイマーが満了した場合、タイマーが満了したことを意味する信号(切替信号)を、スイッチ105に出力する。
所定の時間は、先頭ビットの時間幅に相当する時間である。先頭ビットの時間幅もそれ以降の各ビットの時間幅も同じなので、点灯制御信号130の1ビット分の時間幅に相当する時間が、所定の時間として予め設定され、たとえば、100μ秒が設定される。
この所定の時間の経過を計測した後、すなわちタイマーが満了した場合、タイマーが満了したことを意味する信号(切替信号)を、スイッチ105に出力する。
スイッチ105は、後述するように、この切替信号が入力されると、接点cと接点aとが接続するように信号線の経路を切り替える。
これにより、入力された点灯制御信号のうち、切り替え後に、先頭ビットを除いた残りのビットデータからなる点灯制御信号130を、信号線81からデータ送信ドライバ106に伝送させる。
これにより、入力された点灯制御信号のうち、切り替え後に、先頭ビットを除いた残りのビットデータからなる点灯制御信号130を、信号線81からデータ送信ドライバ106に伝送させる。
スイッチ105は、入力側の信号線8とデータ送信ドライバとの接続を切り替えて、点灯制御信号の出力制御を行う部分である。スイッチ105は、上記した切替部に相当する。
具体的には、データ送信ドライバ106に接続された出力側の信号線を、入力側の信号線に接続するか、あるいは、無信号設定部120に接続するかを切り替える部分である。
この接続切替によって、入力された点灯制御信号あるいは無信号状態(0V)が、データ送信ドライバ106へ伝送される。
具体的には、データ送信ドライバ106に接続された出力側の信号線を、入力側の信号線に接続するか、あるいは、無信号設定部120に接続するかを切り替える部分である。
この接続切替によって、入力された点灯制御信号あるいは無信号状態(0V)が、データ送信ドライバ106へ伝送される。
スイッチ105は、図2に示すように、入力側の信号線に接続された接点aと、無信号設定部120に相当するグランド(接地点)に接続された接点bと、出力側の信号線に接続された接点cとを有する。
初期状態と、タイマー109からの切替信号が入力されていない状態では、接点cと接点bとが接続され、データ送信ドライバ106と出力側の信号線82は、グランド120に接続され、無信号状態の0Vとなっている。
初期状態と、タイマー109からの切替信号が入力されていない状態では、接点cと接点bとが接続され、データ送信ドライバ106と出力側の信号線82は、グランド120に接続され、無信号状態の0Vとなっている。
一方、上記したように、切替信号が入力された場合は、スイッチ105は、接点cと接点aとが接続されるように切り替えられる。この接続状態においては、入力側の信号線81に伝送された点灯制御信号130が、データ送信ドライバ106に入力され、出力側の信号線82に伝送される。
また、後述するように、データ終了検出部104から終了検出信号が入力された場合は、接点cと接点bとが接続されるように切り替えられる。
無信号設定部120は、単に、接点bをグランド(0V)に接続する部分であり、グランド線9と接続してもよい。
また、後述するように、データ終了検出部104から終了検出信号が入力された場合は、接点cと接点bとが接続されるように切り替えられる。
無信号設定部120は、単に、接点bをグランド(0V)に接続する部分であり、グランド線9と接続してもよい。
データ終了検出部104は、入力側の信号線81に接続され、点灯制御信号の最終ビットの入力が終了した後に、信号線81の電圧レベルが無信号状態(0V)に変化したことを検出する部分である。
たとえば、点灯制御信号130の受信状態である電圧レベル(3Vまたは5V)から無信号状態(0V)に変化したことを検出する。
データ終了検出部104は、無信号状態に変化したことを検出した後、終了検出信号を、スイッチ105に出力する。
たとえば、点灯制御信号130の受信状態である電圧レベル(3Vまたは5V)から無信号状態(0V)に変化したことを検出する。
データ終了検出部104は、無信号状態に変化したことを検出した後、終了検出信号を、スイッチ105に出力する。
スイッチ105に終了検出信号が与えられると、スイッチ105によって、データ送信ドライバ106に無信号状態(0V)を伝送するように、信号線8の接続が切り替えられ、接点cと接点bとが接続され、信号線81と82との接続が解除される。
これにより、データ送信ドライバ106の入力側が無信号設定部120に接続され、出力側の信号線82は0Vとなって無信号状態となる。
これにより、データ送信ドライバ106の入力側が無信号設定部120に接続され、出力側の信号線82は0Vとなって無信号状態となる。
データ送信ドライバ106は、スイッチ105の接点cに接続された信号線上を伝送してきたデータを入力して、そのまま出力側の信号線82へ伝送する部分である。データ送信ドライバ106は、上記したデータ送信部に相当する。
上記したように、スイッチ105の切替状態に対応して、入力側の信号線81から伝送されてきた点灯制御信号130か、あるいは無信号設定部120による無信号状態の0Vが、信号線82へ出力される。
たとえば、データ送信ドライバ106は、受信した1ビットデータを除く残りのビットデータからなる点灯制御信号を、隣接するLED制御装置に出力する。
上記したように、スイッチ105の切替状態に対応して、入力側の信号線81から伝送されてきた点灯制御信号130か、あるいは無信号設定部120による無信号状態の0Vが、信号線82へ出力される。
たとえば、データ送信ドライバ106は、受信した1ビットデータを除く残りのビットデータからなる点灯制御信号を、隣接するLED制御装置に出力する。
LEDドライバ107は、受信した1ビットデータに基づいて、対応するLEDを点灯制御する部分であり、具体的には、信号ビットメモリ108に記憶されている1ビットデータの値に対応した電圧をLED12へ出力して、LEDを点灯あるいは消灯させる部分である。LEDドライバ107は、上記した点灯部に相当する。
LEDドライバ107の出力側と、グランド線9との間には、LED12と抵抗13とが直列接続される。
LEDドライバ107の出力側と、グランド線9との間には、LED12と抵抗13とが直列接続される。
たとえば、信号ビットメモリ108にビットデータ「1」が記憶されている場合、LEDドライバ107に「1」に相当する信号が与えられ、LEDドライバ107の出力側には、LED12を点灯させることのできる5V程度の電圧が印加される。
これにより、LED12には、抵抗13の抵抗値との関係で決められた所定の電流が流れ、LED12が点灯する。
また、信号ビットメモリ108にビットデータ「0」が記憶されている場合、LEDドライバ107に「0」に相当する信号が与えられ、LEDドライバ107の出力側には、LED12を点灯させない電圧(たとえば0V)が印加される。
これにより、LED12は消灯状態となる。
LED12の点灯、消灯の状態は、新たな信号を受信して、信号ビットメモリ108が変化するまで維持される。
これにより、LED12には、抵抗13の抵抗値との関係で決められた所定の電流が流れ、LED12が点灯する。
また、信号ビットメモリ108にビットデータ「0」が記憶されている場合、LEDドライバ107に「0」に相当する信号が与えられ、LEDドライバ107の出力側には、LED12を点灯させない電圧(たとえば0V)が印加される。
これにより、LED12は消灯状態となる。
LED12の点灯、消灯の状態は、新たな信号を受信して、信号ビットメモリ108が変化するまで維持される。
<主制御装置の点灯制御処理>
図4に、主制御装置の点灯制御処理の一実施例のフローチャートを示す。
ここでは、主制御装置の記憶部4に予め記憶された1つのデータ列を読み出して、そのデータ列の各ビットに対応した電圧値の点灯制御信号130を信号線81に出力する場合を示す。
ただし、図5に示すような、複数のデータ列を予め記憶しておき、読み出すデータ列の順序も予め設定しておくことにより、すべてのLEDに対して、連続的な点灯および消灯の制御が可能となる。
図4に、主制御装置の点灯制御処理の一実施例のフローチャートを示す。
ここでは、主制御装置の記憶部4に予め記憶された1つのデータ列を読み出して、そのデータ列の各ビットに対応した電圧値の点灯制御信号130を信号線81に出力する場合を示す。
ただし、図5に示すような、複数のデータ列を予め記憶しておき、読み出すデータ列の順序も予め設定しておくことにより、すべてのLEDに対して、連続的な点灯および消灯の制御が可能となる。
ステップS1において、CPU3が、点灯制御信号のもとになる一つのデータ列を、記憶部4から読み出す。たとえば、ROM等に記憶されていた図5のデータ列1の内容「01100101」をRAM上に読み出す。
ステップS2において、CPU3は、読み出したデータ列の先頭の1ビットデータを、信号送信部2へ出力する。
データ列1の場合は、先頭のビットデータ「0」が出力される。
この先頭の「0」を受信した信号送信部2は、所定の時間(たとえば、100μ秒)だけ、この「0」に相当する電圧値(図6(a)の3V)の信号を、信号線81へ出力する。
ステップS2において、CPU3は、読み出したデータ列の先頭の1ビットデータを、信号送信部2へ出力する。
データ列1の場合は、先頭のビットデータ「0」が出力される。
この先頭の「0」を受信した信号送信部2は、所定の時間(たとえば、100μ秒)だけ、この「0」に相当する電圧値(図6(a)の3V)の信号を、信号線81へ出力する。
ステップS3において、CPU3は、タイマー5を起動させる。ここで、たとえば、時間T=100μ秒をカウントするタイマーがスタートする。
ステップS4において、CPU3は、タイマー5が上記時間のカウントを終了し、タイマーが満了したか否かをチェックする。
満了した場合は、ステップS5へ進み、満了していない場合は、ステップS4をループする。
ステップS4において、CPU3は、タイマー5が上記時間のカウントを終了し、タイマーが満了したか否かをチェックする。
満了した場合は、ステップS5へ進み、満了していない場合は、ステップS4をループする。
ステップS5において、ステップS2で出力されたビットデータが、データ列の最終ビットか否かをチェックする。最終ビットでない場合は、ステップS6へ進み、最終ビットであった場合は、ステップS7へ進む。
ステップS6において、読み出したデータ列のうち、次のビットデータを、信号送信部2へ出力する。先頭のビットデータ「0」が出力された直後は、データ列の2ビット目のビットデータが選択されて、出力される。図5のデータ列1の場合は、「1」が出力される。
これにより、信号送信部2から、ビットデータ「1」に相当する電圧値(図6(a)の5V)の信号が出力される。その後、ステップS3へ戻る。
このステップS3からS6までの一連の処理を、データ列を構成するビット数の回数だけ、所定の時間間隔(たとえば、100μ秒)で繰り返すことにより、複数のLEDを個別に点消灯するための点灯制御信号130が、信号線81に出力される。
これにより、信号送信部2から、ビットデータ「1」に相当する電圧値(図6(a)の5V)の信号が出力される。その後、ステップS3へ戻る。
このステップS3からS6までの一連の処理を、データ列を構成するビット数の回数だけ、所定の時間間隔(たとえば、100μ秒)で繰り返すことにより、複数のLEDを個別に点消灯するための点灯制御信号130が、信号線81に出力される。
ステップS7において、読み出したデータ列のすべてのビットデータに相当する信号を出力し終えたので、CPU3は、信号送信部2に、信号線81に0Vを出力する指示を与え、信号線81を無信号状態とする。
これにより、たとえば、図3(a)に示すような電圧波形を持つ1つのデータ列に対応した点灯制御信号130が、信号線81に出力される。
これにより、たとえば、図3(a)に示すような電圧波形を持つ1つのデータ列に対応した点灯制御信号130が、信号線81に出力される。
図3(a)に示すような点灯制御信号130が、信号線81に出力されると、100μ秒ごとに電圧値が変化する8ビットの信号が順次、1番目のLED制御装置(11−1)に入力される。
先頭のビットデータ「0」が、LED制御装置(11−1)に入力される前は、データ開始検出部103において、無信号状態(0V)が検出されているので、開始検出信号は出力されない。
先頭のビットデータ「0」が、LED制御装置(11−1)に入力される前は、データ開始検出部103において、無信号状態(0V)が検出されているので、開始検出信号は出力されない。
先頭のビットデータ「0」に相当する信号が、信号線81に伝送され、データ開始検出部103によってそのビットデータ「0」に対応する電圧値(3V)が検出された場合、信号ビットメモリ108に対して開始検出信号が出力され、タイマー109に対して起動開始信号が出力される。
先頭のビットデータ「0」に相当する信号は、同じ信号線81に接続されたデータ受信部102にも入力されるので、データ受信部102から、1ビットデータとして値「0」を出力する。
この出力されたビットデータ「0」は、信号ビットメモリ108に開始検出信号が出力されたタイミングで、信号ビットメモリ108に取り込まれ、一時的に記憶される。
信号ビットメモリ108に記憶された1ビットデータ「0」は、そのままLEDドライバ107に与えられ、LEDドライバ107は、入力された1ビットデータ「0」に対応した電圧値(たとえば0V)をLEDに印加して、LED12を消灯させる。
この出力されたビットデータ「0」は、信号ビットメモリ108に開始検出信号が出力されたタイミングで、信号ビットメモリ108に取り込まれ、一時的に記憶される。
信号ビットメモリ108に記憶された1ビットデータ「0」は、そのままLEDドライバ107に与えられ、LEDドライバ107は、入力された1ビットデータ「0」に対応した電圧値(たとえば0V)をLEDに印加して、LED12を消灯させる。
その後、次の2ビット目から8ビット目のデータが、順次信号線81を介して、1番目のLED制御装置(11−1)に伝送されてくる。
しかし、2ビット目から8ビット目までのデータは、データ受信部102に受信されても、それらのデータが受信されているタイミングにおいて、データ開始検出部103から、開始検出信号が出力されないので、信号ビットメモリ108に取り込まれない。
したがって、2ビット目から8ビット目までのデータは、信号ビットメモリ108には記憶されない。
よって、この1番目のLED制御装置(11−1)では、2ビット目から8ビット目のデータに対応したLEDの点灯制御は行われず、先頭の1ビットデータのみについて、LEDの点灯制御が行われることになる。
したがって、2ビット目から8ビット目までのデータは、信号ビットメモリ108には記憶されない。
よって、この1番目のLED制御装置(11−1)では、2ビット目から8ビット目のデータに対応したLEDの点灯制御は行われず、先頭の1ビットデータのみについて、LEDの点灯制御が行われることになる。
また、上記したように、タイマー109に起動開始信号が与えられると、タイマー109は、所定の時間(たとえば100μ秒)のカウントを開始し、その時間が経過した後に、切替信号をスイッチ105に出力する。
この切替信号が入力されたスイッチ105は、信号線81と82とが接続されるように、すなわち、接点cと接点aとが接続されるように、接続状態を切り替える。
この切替信号が入力されたスイッチ105は、信号線81と82とが接続されるように、すなわち、接点cと接点aとが接続されるように、接続状態を切り替える。
上記所定の時間の100μ秒は、伝送される1ビットデータの時間幅であり、先頭の1ビットデータの検出を開始した後、100μ秒が経過した場合は、次の2ビット目のデータがLED制御装置(11−1)に入力される時間となる。
すなわち、先頭の1ビットデータがLED制御装置(11−1)に入力されていた時間では、スイッチの接点cと接点bとが接続されており、無信号状態(0V)が出力側の信号線82に出力されるので、この先頭の1ビットデータは、信号線82に出力されない。
その後、次の2ビット目が入力される時間となった時に、接点cと接点aとが接続されるので、2ビット目のビットデータ以降のデータが出力側の信号線82に出力されることになる。
この接点cと接点aとが接続された状態は、データ終了検出部104から出力される終了検出信号がスイッチ105に入力されるまで継続される。
すなわち、先頭の1ビットデータがLED制御装置(11−1)に入力されていた時間では、スイッチの接点cと接点bとが接続されており、無信号状態(0V)が出力側の信号線82に出力されるので、この先頭の1ビットデータは、信号線82に出力されない。
その後、次の2ビット目が入力される時間となった時に、接点cと接点aとが接続されるので、2ビット目のビットデータ以降のデータが出力側の信号線82に出力されることになる。
この接点cと接点aとが接続された状態は、データ終了検出部104から出力される終了検出信号がスイッチ105に入力されるまで継続される。
データ終了検出部104は、データ列の最終ビットのデータが伝送され、その後の無信号状態(0V)が検出されたときに終了検出信号を出力するので、最終ビットのデータがスイッチ105を通過した後のタイミングで、接点cと接点aの接続状態が解除され、接点cと接点bとが接続される。
すなわち、LED制御装置では、先頭の1ビット目のデータのみが、LED(12−1)を点灯制御する信号として受信され、この1ビット目のデータは、出力側の信号線82には出力されず、2ビット目から最終ビットまでのデータが、出力側の信号線82に出力されるように、スイッチ105が切り替えられる。
したがって、2ビット目から最終ビット(8ビット目)までのデータが、出力側の信号線82に出力されて、隣接するLED制御装置(11−2)に入力されることになる。
したがって、2ビット目から最終ビット(8ビット目)までのデータが、出力側の信号線82に出力されて、隣接するLED制御装置(11−2)に入力されることになる。
また、2番目以降のLED制御装置(11−2〜11−8)も、上記に示したような1番目のLED制御装置(11−1)と同様の動作を行う。
たとえば、2番目のLED制御装置(11−2)では、信号線82を介して、図3(b)に示すような7ビットのデータ列からなる点灯制御信号130が入力されることになる。
このLED制御装置(11−2)において、図3(b)の先頭の1ビット目のビットデータ「1」のみがLED(12−2)を点灯させる制御信号として受信される。
このビットデータ「1」は、主制御装置1から出力された図3(a)の8ビットの点灯制御信号のうち、2ビット目のビットデータに相当する。
たとえば、2番目のLED制御装置(11−2)では、信号線82を介して、図3(b)に示すような7ビットのデータ列からなる点灯制御信号130が入力されることになる。
このLED制御装置(11−2)において、図3(b)の先頭の1ビット目のビットデータ「1」のみがLED(12−2)を点灯させる制御信号として受信される。
このビットデータ「1」は、主制御装置1から出力された図3(a)の8ビットの点灯制御信号のうち、2ビット目のビットデータに相当する。
また、2番目のLED制御装置(11−2)において、先頭のビットデータ「1」が受信されている状態では、そのスイッチ105によって、無信号状態(0V)が出力側の信号線83に出力されるので、この先頭のビットデータ「1」は、次の3番目のLED制御装置(11−3)には出力されない。
タイマー109が起動されて、100μ秒後に、スイッチ105が切り替えられて、入力側の信号線82と出力側の信号線83とが接続されるので、図3(b)に示す7ビットのデータ列のうち、1ビット目の「1」は除外され、2ビット目から最終ビットの7ビット目までのビットデータ(図3(c)参照)が、出力側の信号線83に出力される。
タイマー109が起動されて、100μ秒後に、スイッチ105が切り替えられて、入力側の信号線82と出力側の信号線83とが接続されるので、図3(b)に示す7ビットのデータ列のうち、1ビット目の「1」は除外され、2ビット目から最終ビットの7ビット目までのビットデータ(図3(c)参照)が、出力側の信号線83に出力される。
3番目以降のLED制御装置の動作も同様であり、最後の8番目のLED制御装置(11−8)では、入力側の信号線88に、図3(d)に示すような1ビットデータ「1」のみからなる点灯制御信号が入力されることになるので、この1ビットデータ「1」が受信されて、この受信データに基づいて、LED(12−8)の点灯制御が行われることになる。
このように、主制御装置1から出力された点灯制御信号のうち、先頭の1ビットデータのみを、LED制御装置11でLED12を点灯制御する信号として取り込み、2ビット目以降の点灯制御信号を隣接するLED制御装置11に出力するようにしているので、各LED12を個別に点灯制御することができる。
各LED制御装置11において、1ビットのデータを記憶するメモリ108を設けるが、このメモリとしては、一時的に記憶する記憶素子を用いればよく、各LED制御装置を識別する固有のID番号を記憶しておく不揮発性の記憶素子を設ける必要はないので、製造コストと装置のコストを比較的低く抑えることができる。
各LED制御装置11において、1ビットのデータを記憶するメモリ108を設けるが、このメモリとしては、一時的に記憶する記憶素子を用いればよく、各LED制御装置を識別する固有のID番号を記憶しておく不揮発性の記憶素子を設ける必要はないので、製造コストと装置のコストを比較的低く抑えることができる。
また、LEDを個別に点灯制御する信号を、1本の信号線8を利用して伝送するので、LEDごとに点灯制御するための専用線を設ける必要はなく、製造コストを低く抑え、設置作業も容易である。
各LED制御装置には、1本の共通電源線7が接続されて電力が供給され、信号線8を伝送する点灯制御信号は、隣接するLED制御装置に出力すればよいので、点灯制御信号を出力するデータ送信ドライバ106のドライブ能力は比較的小さなもので十分である。
また、各LED制御装置としては、すべて同一構成の装置を用いることができるので、要求されるLEDの個数と同一の数のLED制御装置を準備すればよく、LEDの増加や減少という急な設計変更にも、容易に対応することが可能である。
各LED制御装置には、1本の共通電源線7が接続されて電力が供給され、信号線8を伝送する点灯制御信号は、隣接するLED制御装置に出力すればよいので、点灯制御信号を出力するデータ送信ドライバ106のドライブ能力は比較的小さなもので十分である。
また、各LED制御装置としては、すべて同一構成の装置を用いることができるので、要求されるLEDの個数と同一の数のLED制御装置を準備すればよく、LEDの増加や減少という急な設計変更にも、容易に対応することが可能である。
[第2実施例]
図8に、この発明のLED制御装置の第2実施例の構成ブロック図を示す。
ここでは、複数のLED制御装置による各LEDの点灯制御のタイミングのずれを調整する場合の実施例を示す。
図8に、この発明のLED制御装置の第2実施例の構成ブロック図を示す。
ここでは、複数のLED制御装置による各LEDの点灯制御のタイミングのずれを調整する場合の実施例を示す。
制御するLEDの数が、たとえば数百個以上というような非常に多数となった場合、それらのLEDを点灯制御するためのビットデータを含む1つの点灯制御信号130が、同一の信号線8上に伝送されるので、たとえば、主制御装置1に最も近い先頭のLED制御装置11−1によってLED12−1を実際に点灯あるいは消灯するタイミングと、主制御装置1から最も遠い最後尾のn番目のLED制御装置11−nによってLED12−nを実際に点灯あるいは消灯するタイミングとがかなりずれてくる場合がある。
ここでは、上記のようなLEDの実際の点消灯のタイミングのずれを低減させるための構成の一実施例を示す。
図8は、図2のLED制御装置と比較して、調整ビットメモリ110を設け、データ終了検出部104から出力される終了検出信号を、調整ビットメモリ110にも与えることが異なる。
調整ビットメモリ110は、信号ビットメモリ108と同様に、1ビットデータを記憶するメモリである。1ビットデータを一時的に記憶できればよく、不揮発性メモリを使う必要はない。
データ終了検出部104が、入力側の信号線81が無信号状態(0V)に変化したことを検出すると、終了検出信号が出力される。この終了検出信号は、スイッチ105と調整ビットメモリ110に与えられる。
図8は、図2のLED制御装置と比較して、調整ビットメモリ110を設け、データ終了検出部104から出力される終了検出信号を、調整ビットメモリ110にも与えることが異なる。
調整ビットメモリ110は、信号ビットメモリ108と同様に、1ビットデータを記憶するメモリである。1ビットデータを一時的に記憶できればよく、不揮発性メモリを使う必要はない。
データ終了検出部104が、入力側の信号線81が無信号状態(0V)に変化したことを検出すると、終了検出信号が出力される。この終了検出信号は、スイッチ105と調整ビットメモリ110に与えられる。
図2の実施例では、信号ビットメモリ108に1ビットデータが記憶されると、LEDドライバ107が記憶された1ビットデータに基づいてすぐにLEDを点灯または消灯させていた。
一方、図8の実施例では、1ビットデータが信号ビットメモリ108に記憶されても、そのデータ内容に基づいてすぐにLEDの点灯制御をするのではなく、データ終了検出部104が点灯制御信号の最終ビットの伝送が終了して信号線81が無信号状態(0V)となったことを検出した後に、信号ビットメモリ108に記憶された1ビットデータを、調整ビットメモリ110に転送させる。
一方、図8の実施例では、1ビットデータが信号ビットメモリ108に記憶されても、そのデータ内容に基づいてすぐにLEDの点灯制御をするのではなく、データ終了検出部104が点灯制御信号の最終ビットの伝送が終了して信号線81が無信号状態(0V)となったことを検出した後に、信号ビットメモリ108に記憶された1ビットデータを、調整ビットメモリ110に転送させる。
すなわち、調整ビットメモリ110に、データ終了検出部104から出力された終了検出信号が入力されたときに、信号ビットメモリ108の記憶データを、調整ビットメモリ110に書き込むようにする。
この後、LEDドライバ107は、調整ビットメモリ110に転送された1ビットデータに基づいて、対応するLED12を点灯あるいは消灯させる。
この後、LEDドライバ107は、調整ビットメモリ110に転送された1ビットデータに基づいて、対応するLED12を点灯あるいは消灯させる。
点灯制御信号が8ビットデータであり、LED12およびLED制御装置11が8個であったとすると、主制御装置1が、点灯制御信号の最後の8ビット目のビットデータを出力したとき、1番目から7番目までのLED制御装置(11−1〜11−7)は、それぞれ自己への1ビットデータのみを受信して、受信した1ビットデータを信号ビットメモリ108へ書き込み、スイッチ105は、無信号設定部120から入力側の信号線の方へ切り替えた状態となっている。
したがって、最後の8ビット目のビットデータは、1番目から7番目までのデータ送信ドライバ106を通過して、最終の8番目のLED制御装置(11−8)へ入力される。
8ビット目のビットデータを出力した後、主制御装置1から無信号状態(0V)を出力した場合、この無信号状態は、7つのデータ送信ドライバ106を介して、8番目のLED制御装置11−8まで伝送される。
したがって、最後の8ビット目のビットデータは、1番目から7番目までのデータ送信ドライバ106を通過して、最終の8番目のLED制御装置(11−8)へ入力される。
8ビット目のビットデータを出力した後、主制御装置1から無信号状態(0V)を出力した場合、この無信号状態は、7つのデータ送信ドライバ106を介して、8番目のLED制御装置11−8まで伝送される。
この場合、データ送信ドライバ106による信号遅延が存在するが、1本の信号線8上は、ほぼ同時に、無信号状態(0V)になり、8つの各LED制御装置(11−1〜11−8)へのデータ終了検出部104において、図2の実施例の構成よりもタイミングのずれが低減された状態で、終了検出信号が出力されるので、各LED制御装置の調整ビットメモリ110へのビットメモリの書き込みタイミングも、ずれが少なくなる。
したがって、点灯制御するすべてのLEDの実際の点灯あるいは消灯のタイミングのずれを調整して、ほぼ所望のタイミングで、複数のLEDの点灯制御が可能となる。
したがって、点灯制御するすべてのLEDの実際の点灯あるいは消灯のタイミングのずれを調整して、ほぼ所望のタイミングで、複数のLEDの点灯制御が可能となる。
[第3実施例]
図7に、この発明の1ビットのデータを示す信号の他の実施例の説明図を示す。
図6の1ビットデータの信号は、無信号状態を含めると、0Vと、3Vと、5Vの3値であったが、図7では、0Vと5Vの2値とし、値0と値1とは、信号の電圧レベルの変化の方法に違いにより区別する点が、図6のものと異なる。
図7では、1ビットデータの時間幅を200μ秒とし、値1の信号は、中央の100μ秒のときに電圧レベルが反転するものとして、値0の信号は、電圧レベルが200μ秒の間一定であるものとする。
図7に、この発明の1ビットのデータを示す信号の他の実施例の説明図を示す。
図6の1ビットデータの信号は、無信号状態を含めると、0Vと、3Vと、5Vの3値であったが、図7では、0Vと5Vの2値とし、値0と値1とは、信号の電圧レベルの変化の方法に違いにより区別する点が、図6のものと異なる。
図7では、1ビットデータの時間幅を200μ秒とし、値1の信号は、中央の100μ秒のときに電圧レベルが反転するものとして、値0の信号は、電圧レベルが200μ秒の間一定であるものとする。
具体的には、値1の信号は、図7(a)または図7(b)のどちらかの信号波形とし、値0の信号は図7(c)または図7(d)のどちらかの信号波形を持つものとする。
たとえば、図7(a)の値1の信号では、直前の電圧レベルが0V(以下、Lと呼ぶ)の場合、最初の100μ秒の間、5V(以下、Hと呼ぶ)に電圧レベルを反転させ、その後の100μ秒の間、L(0V)に反転させる。
また、図7(b)の値1の信号では、直前の電圧レベルがH(5V)の場合、最初の100μ秒の間、L(0V)に電圧レベルを反転させ、その後の100μ秒の間、H(5V)に反転させる。
たとえば、図7(a)の値1の信号では、直前の電圧レベルが0V(以下、Lと呼ぶ)の場合、最初の100μ秒の間、5V(以下、Hと呼ぶ)に電圧レベルを反転させ、その後の100μ秒の間、L(0V)に反転させる。
また、図7(b)の値1の信号では、直前の電圧レベルがH(5V)の場合、最初の100μ秒の間、L(0V)に電圧レベルを反転させ、その後の100μ秒の間、H(5V)に反転させる。
また、図7(c)の値0の信号では、直前の電圧レベルがL(0V)の場合、200μ秒の間、H(5V)に電圧レベルを反転させ、その後L(0V)に戻す。
図7(d)の値0の信号では、直前の電圧レベルがH(5V)の場合、200μ秒の間、L(0V)に電圧レベルを反転させ、その後H(5V)に戻す。
ビットデータとして上記のような信号波形を用いる場合、データの開始の検出は、信号線8の0Vから5Vへの電圧変化(立ち上がり)および、信号線8の5Vから0Vへの電圧変化(立ち下がり)を検出することにより可能となる。
図7(d)の値0の信号では、直前の電圧レベルがH(5V)の場合、200μ秒の間、L(0V)に電圧レベルを反転させ、その後H(5V)に戻す。
ビットデータとして上記のような信号波形を用いる場合、データの開始の検出は、信号線8の0Vから5Vへの電圧変化(立ち上がり)および、信号線8の5Vから0Vへの電圧変化(立ち下がり)を検出することにより可能となる。
また、一定時間以上、信号線に電圧レベルの変化がない場合に、データの終了と判断することができる。
たとえば、図7では、1ビットデータの時間幅を200μ秒としているので、200μ秒よりも長い300μ秒程度以上の時間、信号線の電圧レベルを監視して、電圧レベルに変化がない場合に、データ終了検出部104は、点灯制御信号の送信が終了したと判断することができる。
たとえば、図7では、1ビットデータの時間幅を200μ秒としているので、200μ秒よりも長い300μ秒程度以上の時間、信号線の電圧レベルを監視して、電圧レベルに変化がない場合に、データ終了検出部104は、点灯制御信号の送信が終了したと判断することができる。
図7に示す信号波形のデータを用いた場合、ビットデータとして値0が連続した場合、値1が連続した場合、ビットデータが値0から値1へ変化した場合、値1から値0へ変化した場合のいずれの場合も、信号線に伝送される電圧レベルが必ず変化する。
したがって、電圧レベルの変化を検出することにより、LED制御装置のタイマー109の精度が低かったとしても、各ビットデータの境界を正確に検出することができる。
たとえば、図7のように、1ビットデータの時間幅が200μ秒である場合、最初に電圧レベルが変化した後の約150μ秒から250μ秒の間において、電圧レベルが変化したことをもって、各ビットデータの境界と判断すればよい。
したがって、電圧レベルの変化を検出することにより、LED制御装置のタイマー109の精度が低かったとしても、各ビットデータの境界を正確に検出することができる。
たとえば、図7のように、1ビットデータの時間幅が200μ秒である場合、最初に電圧レベルが変化した後の約150μ秒から250μ秒の間において、電圧レベルが変化したことをもって、各ビットデータの境界と判断すればよい。
[第4実施例]
上記実施例では、点灯制御信号によって各LEDを制御するデータを2値の1ビットデータとして説明し、各LEDを点灯(ON)または消灯(OFF)させるものとした。
ただし、各LEDを制御するデータを、1ビットではなく複数ビットからなるものを用いて、各LEDの明るさのレベルの調整や、各LEDの発光色を変化させるようにしてもよい。
たとえば、LEDの明るさを4段階に調整させる場合は、各LEDを制御するデータとして、2ビットデータを用いればよい。
上記実施例では、点灯制御信号によって各LEDを制御するデータを2値の1ビットデータとして説明し、各LEDを点灯(ON)または消灯(OFF)させるものとした。
ただし、各LEDを制御するデータを、1ビットではなく複数ビットからなるものを用いて、各LEDの明るさのレベルの調整や、各LEDの発光色を変化させるようにしてもよい。
たとえば、LEDの明るさを4段階に調整させる場合は、各LEDを制御するデータとして、2ビットデータを用いればよい。
1 主制御装置、 2 信号送信部、 3 CPU、 4 記憶部、 5 タイマー、 7 電源線、 8 信号線、 9 グランド線、 11 LED制御装置、 12 LED、 13 抵抗、 50 表示制御装置、 102 データ受信部、 103 データ開始検出部、 104 データ終了検出部、 105 スイッチ(切替部)、 106 データ送信ドライバ(データ送信部)、 107 LEDドライバ(LED点灯部)、 108 信号ビットメモリ、 109 タイマー、 110 調整ビットメモリ、 120 無信号設定部、 130 点灯制御信号(制御データ)
Claims (5)
- 主制御装置と、複数の発光素子と、各発光素子をそれぞれ点灯制御する複数の発光素子制御装置とからなり、
前記主制御装置と、前記複数の発光素子制御装置とが、1本の信号線によって直列接続され、
前記主制御装置が、複数ビットからなる点灯制御信号を1番目の発光素子制御装置に接続された信号線に出力する信号送信部を備え、
前記発光素子制御装置が、前記信号線を介して入力された点灯制御信号の先頭の所定数のビットデータのみを受信するデータ受信部と、
前記受信したビットデータに基づいて、対応する発光素子を点灯制御する点灯部と、
前記受信したビットデータを除く残りのビットデータからなる点灯制御信号を、隣接する発光素子制御装置に出力するデータ送信部とを備えたことを特徴とする表示制御装置。 - 前記発光素子制御装置が、
前記点灯制御信号の先頭の所定数のビットデータが入力されたことを検出するデータ開始検出部と、
前記データ受信部によって受信されたビットデータを記憶する信号ビットメモリとを備え、
前記データ開始検出部が前記先頭のビットデータが入力されたことを検出した場合に、前記受信されたビットデータを信号ビットメモリに記憶し、前記点灯部が、前記信号ビットメモリに記憶されたビットデータに基づいて、対応する発光素子を点灯制御することを特徴とする請求項1に記載の表示制御装置。 - 前記発光素子制御装置が、
前記データ開始検出部によって前記先頭の所定数のビットデータが入力されたことを検出した後に所定の時間の経過を計測するタイマーと、
前記入力された点灯制御信号あるいは無信号状態を前記データ送信部に伝送するために、前記信号線と前記データ送信部との接続を切り替える切替部とを備え、
前記所定の時間が、前記先頭の所定数のビットデータの時間幅に相当する時間であり、
前記タイマーが前記所定の時間の経過を計測した後に、前記切替部が、前記入力された点灯制御信号のうち、先頭の所定数のビットデータを除いた残りのビットデータからなる点灯制御信号を前記データ送信部に伝送するように信号線を切り替えることを特徴とする請求項2に記載の表示制御装置。 - 前記発光素子制御装置が、前記点灯制御信号の最終ビットの入力が終了した後に、前記信号線が無信号状態になったことを検出するデータ終了検出部を備え、
前記切替部は、前記データ終了検出部が前記無信号状態になったことを検出した後に、
前記データ送信部に無信号状態を伝送するように前記信号線を切り替えることを特徴とする請求項3に記載の表示制御装置。 - 前記発光素子制御装置が、ビットデータを記憶する調整ビットメモリをさらに備え、
前記データ終了検出部が、前記信号線が無信号状態になったことを検出した後、
前記信号ビットメモリに記憶されていたビットデータを前記調整ビットメモリに転送させ、
前記点灯部が、前記調整ビットメモリに転送されたビットデータに基づいて、対応する発光素子を点灯制御することを特徴とする請求項4に記載の表示制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013121764A JP2014238538A (ja) | 2013-06-10 | 2013-06-10 | 表示制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2013121764A JP2014238538A (ja) | 2013-06-10 | 2013-06-10 | 表示制御装置 |
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JP2014238538A true JP2014238538A (ja) | 2014-12-18 |
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ID=52135716
Family Applications (1)
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JP2013121764A Pending JP2014238538A (ja) | 2013-06-10 | 2013-06-10 | 表示制御装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2022000860A (ja) * | 2017-01-27 | 2022-01-04 | 株式会社ホタルクス | 連鎖式閃光灯システム |
-
2013
- 2013-06-10 JP JP2013121764A patent/JP2014238538A/ja active Pending
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JP7097645B2 (ja) | 2017-01-27 | 2022-07-08 | 株式会社ホタルクス | 連鎖式閃光灯システム |
JP2022126762A (ja) * | 2017-01-27 | 2022-08-30 | 株式会社ホタルクス | 連鎖式閃光灯システム |
JP7308570B2 (ja) | 2017-01-27 | 2023-07-14 | 株式会社ホタルクス | 連鎖式閃光灯システム |
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