JP2015082358A - Lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイナミック駆動方式により複数の点灯素子の作動を制御する点灯装置に関する。 The present invention relates to a lighting device that controls the operation of a plurality of lighting elements by a dynamic driving method.
マイクロコンピュータは基準クロックに同期して作動するため、基準クロックの周波数を高くすることによってマイクロコンピュータの処理能力が向上するが、その反面、マイクロコンピュータの消費電力が増加する。 Since the microcomputer operates in synchronization with the reference clock, the processing capability of the microcomputer is improved by increasing the frequency of the reference clock. However, the power consumption of the microcomputer increases.
そこで、従来より、マイクロコンピュータを用いた機器においては、例えば、機器の動作中は基準クロックの周波数を高くしてマイクロコンピュータの処理能力を向上させ、機器の待機中は基準クロックの周波数を低くしてマイクロコンピュータの消費電力を低減させる処理が行われている（例えば、特許文献１参照）。また、電池を電源とする機器においては、基準クロックの周波数が低く消費電力が少ないマイクロコンピュータが、一般的に採用されている。 Therefore, conventionally, in a device using a microcomputer, for example, the frequency of the reference clock is increased during operation of the device to improve the processing performance of the microcomputer, and the frequency of the reference clock is decreased during standby of the device. Thus, processing for reducing the power consumption of the microcomputer is performed (see, for example, Patent Document 1). Further, in a device using a battery as a power source, a microcomputer having a low reference clock frequency and low power consumption is generally employed.
また、マイクロコンピュータの出力ポートを用いて、複数の点灯素子（ＬＥＤ等）の作動（点灯／消灯）を制御するときに、複数のコモン側ポート及びセグメント側ポートをマトリクス状に接続して交点に点灯素子を配置した回路を形成して、各点灯素子を時分割点灯させるダイナミック駆動方式が採用されている（例えば、特許文献２参照）。 In addition, when controlling the operation (lighting / extinguishing) of a plurality of lighting elements (LEDs, etc.) using the output port of the microcomputer, a plurality of common side ports and segment side ports are connected in a matrix form at intersections. A dynamic driving method is employed in which a circuit in which lighting elements are arranged is formed and each lighting element is lit in a time-sharing manner (for example, see Patent Document 2).
本願発明者らは、上述したように、マイクロコンピュータの出力ポートを用いて点灯素子をダイナミック駆動方式により作動させる構成として、マイクロコンピュータの演算負荷に応じて基準クロックの周波数を切り替えたときに、点灯素子がちらついて使用者に見難くなるという不都合があることを知見した。 As described above, the inventors of the present invention have a configuration in which the lighting element is operated by a dynamic drive system using the output port of the microcomputer, and the lighting is performed when the frequency of the reference clock is switched according to the calculation load of the microcomputer. It has been found that there is an inconvenience that the device flickers and is difficult for the user to see.
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、マイクロコンピュータの出力ポートを用いて点灯素子をダイナミック駆動方式により点灯させるときに、点灯素子がちらつくことを防止した点灯装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a lighting device that prevents a lighting element from flickering when the lighting element is lighted by a dynamic drive method using an output port of a microcomputer. And
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、本発明の点灯装置は、
複数の出力ポートを有し、基準クロックに同期して作動するマイクロコンピュータと、
前記基準クロックの周波数を第１周波数と該第１周波数よりも高い第２周波数とに切り替えるクロック周波数切替部と、
前記複数の出力ポートのいずれかに個別に割当てられた複数のコモン側ポートと複数のセグメント側ポートとをマトリクス状に接続して、該マトリクスの交点に点灯素子を接続した点灯回路とを備え、
前記マイクロコンピュータは、
前記複数のコモン側ポートから一つのコモン側ポートを順次選択して、該選択したコモン側ポートからコモン信号を出力すると共に、前記複数のセグメント側ポートから、いずれかの前記コモン信号の出力期間内に設定された前記各点灯素子の制御期間に、点灯制御用又は消灯制御用のデータ信号を順次出力することによって、前記各点灯素子の点灯と消灯とを制御する点灯制御部と、
前記複数のコモン側ポートの選択を切替えるときに、全てのセグメント側ポートからの前記データ信号の出力を停止する出力停止期間を設定し、前記基準クロックの周波数が前記第２周波数であるときの該出力停止期間である第２出力停止期間の長さを、前記基準クロックの周波数が前記第１周波数であるときの該出力停止期間である第１出力停止期間に合わせて設定する出力停止期間設定部と
して機能することを特徴とする。
The present invention has been made to achieve the above object, and the lighting device of the present invention includes:
A microcomputer having a plurality of output ports and operating in synchronization with a reference clock;
A clock frequency switching unit that switches a frequency of the reference clock between a first frequency and a second frequency higher than the first frequency;
A plurality of common-side ports and a plurality of segment-side ports individually assigned to any of the plurality of output ports, connected in a matrix, and a lighting circuit in which a lighting element is connected to the intersection of the matrix,
The microcomputer is
One common side port is sequentially selected from the plurality of common side ports, a common signal is output from the selected common side port, and any one of the common signals is output from the plurality of segment side ports. A lighting control unit for controlling lighting and extinguishing of each lighting element by sequentially outputting a data signal for lighting control or extinguishing control during a control period of each lighting element set to
When switching the selection of the plurality of common side ports, an output stop period for stopping output of the data signal from all the segment side ports is set, and the reference clock frequency is the second frequency. An output stop period setting unit that sets the length of the second output stop period that is an output stop period in accordance with the first output stop period that is the output stop period when the frequency of the reference clock is the first frequency It functions as.
かかる本発明によれば、前記マトリクス回路を構成する点灯素子が、前記点灯制御部により、前記複数のコモン側ポートから前記コモン信号を順次出力すると共に、前記複数のセグメント側ポートから前記データ信号を順次出力する、いわゆるダイナミック駆動方式により駆動される。 According to the present invention, the lighting elements constituting the matrix circuit sequentially output the common signals from the plurality of common ports and the data signals from the plurality of segment ports by the lighting control unit. It is driven by a so-called dynamic drive system that outputs sequentially.
そして、前記コモン側ポート及び前記セグメント側ポートにおける出力切替えの所要時間は、前記基準クロックの周波数が高くなるに従って短くなるが、前記基準クロックの周波数の切替えに応じて前記出力停止期間の長さが変化すると、ダイナミック駆動方式による点灯素子の点灯期間が変化して点灯素子がちらついてしまう。 The time required for output switching at the common side port and the segment side port decreases as the frequency of the reference clock increases, but the length of the output stop period increases according to the frequency switching of the reference clock. If it changes, the lighting period of the lighting element by a dynamic drive system will change, and a lighting element will flicker.
そこで、前記出力停止期間設定部により、前記基準クロックの周波数が前記第１周波数よりも高い前記第２周波数であるときの前記出力停止期間の長さを、前記基準クロックの周波数が前記第１周波数であるときの前記出力停止期間の長さに合わせて設定することにより、点灯素子のちらつきを防止することができる。 Therefore, the output stop period setting unit determines the length of the output stop period when the frequency of the reference clock is the second frequency higher than the first frequency, and the frequency of the reference clock is the first frequency. The flickering of the lighting element can be prevented by setting the length according to the length of the output stop period.
なお、前記基準クロックの周波数が前記２周波数であるときの前記出力停止期間の長さを、前記基準クロックの周波数が前記第１周波数であるときの前記出力停止期間の長さに合わせるとは、この二つの出力停止期間の差を、前記点灯素子のばらつきが問題にならない程度にまで減少させることを意味し、二つの出力停止期間の長さを完全に同一にすることまでを要求するものではない。 The length of the output stop period when the frequency of the reference clock is the two frequencies is adjusted to the length of the output stop period when the frequency of the reference clock is the first frequency. This means that the difference between the two output stop periods is reduced to such an extent that the variation of the lighting elements does not become a problem, and it is not required to make the lengths of the two output stop periods completely the same. Absent.
また、前記第１出力停止期間の長さは、前記コモン側ポート及び前記セグメント側ポートの出力切替時に設定される所定の待ち時間と、前記コモン側ポート及び前記セグメント側ポートの出力切替えの所要時間とに応じて定まり、
前記出力停止期間設定部は、前記基準クロックの周波数が前記第２周波数であるときの前記待ち時間を、前記基準クロックの周波数が前記第１周波数であるときの前記待ち時間よりも、前記第１周波数と前記第２周波数との差に応じて長くすることによって、前記第２出力停止期間の長さを前記第１出力停止期間の長さに合わせることを特徴とする。
The length of the first output stop period includes a predetermined waiting time set when switching the output of the common side port and the segment side port and a time required for switching the output of the common side port and the segment side port. Depending on the
The output stop period setting unit includes the waiting time when the frequency of the reference clock is the second frequency, and the waiting time when the frequency of the reference clock is the first frequency. The length of the second output stop period is adjusted to the length of the first output stop period by increasing the length according to the difference between the frequency and the second frequency.
この構成によれば、前記基準クロックの周波数に応じて変化する前記コモン側ポート及び前記セグメント側ポートにおける信号の出力と停止の切替え時間の影響を減少させて、前記第２出力停止期間の長さを前記第１出力停止期間に容易に合わせることができる。 According to this configuration, the length of the second output stop period can be reduced by reducing the influence of the switching time of the signal output and stop at the common side port and the segment side port, which change according to the frequency of the reference clock. Can be easily adjusted to the first output stop period.
また、前記マイクロコンピュータは、電池から供給される電力により作動することを特徴とする。 Further, the microcomputer is operated by electric power supplied from a battery.
この構成によれば、電池を電源とするために特に省電力が要求される場合に、前記点灯素子のちらつきを防止しつつ、前記マイクロコンピュータの消費電力を抑制することができる。 According to this configuration, when power saving is particularly required to use a battery as a power source, the power consumption of the microcomputer can be suppressed while preventing the lighting element from flickering.
本発明の実施形態の一例について、図１〜図４を参照して説明する。 An example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図１を参照して、本実施形態の点灯装置は、電池７０から供給される電力によって作動し、マイクロコンピュータ１０と、スイッチ回路２０と、音声出力回路３０と、スピーカ３１と、通信回路４０と、点灯回路５０とを備えている。 Referring to FIG. 1, the lighting device of the present embodiment is operated by power supplied from a battery 70, and includes a microcomputer 10, a switch circuit 20, an audio output circuit 30, a speaker 31, and a communication circuit 40. The lighting circuit 50 is provided.
点灯回路５０は、マイクロコンピュータ１０の複数の出力ポートに個別に割り当てられたコモン側ポートＣＯＭ１〜ＣＯＭ３及びセグメント側ポートＳＥＧ１〜ＳＥＧ３に接続されている。点灯回路５０の構成の詳細については後述する。 The lighting circuit 50 is connected to common-side ports COM1 to COM3 and segment-side ports SEG1 to SEG3 that are individually assigned to a plurality of output ports of the microcomputer 10. Details of the configuration of the lighting circuit 50 will be described later.
スイッチ回路２０は、マイクロコンピュータ１０の出力ポートに割り当てられたスイッチ出力ポートＳＷＯ１〜ＳＷＯ３、及びスイッチ入力ポートＳＷＩ１〜ＳＷＩ３に接続されている。スイッチ回路２０は、スイッチ出力ポートＳＷＯ１〜ＳＷＯ３とスイッチ入力ポートＳＷＩ１〜ＳＷ３をマトリクス状に接続して、マトリクスの交点に操作スイッチの接点を接続して構成されている。 The switch circuit 20 is connected to switch output ports SWO1 to SWO3 and switch input ports SWI1 to SWI3 assigned to the output ports of the microcomputer 10. The switch circuit 20 is configured by connecting the switch output ports SWO1 to SWO3 and the switch input ports SWI1 to SW3 in a matrix and connecting the contact points of the operation switches to the intersections of the matrix.
マイクロコンピュータ１０は、スイッチ出力ポートＳＷＯ１〜ＳＷＯ３から選択信号を順次切り替えて出力し、各選択信号が出力されている状態でスイッチ入力ポートＳＷＩ１〜ＳＷＩ３に入力される信号を読み取ることにより、各操作スイッチの操作状況を認識する。 The microcomputer 10 sequentially switches and outputs the selection signals from the switch output ports SWO1 to SWO3, and reads the signals input to the switch input ports SWI1 to SWI3 in a state where the selection signals are output, so that each operation switch Recognize the operation status of
音声出力回路３０は、マイクロコンピュータ１０の出力ポートに割り当てられた音声制御ポートＳＣ１〜ＳＣ３に接続されている。マイクロコンピュータ１０は、音声制御ポートＳＣ１〜ＳＣ３から出力する音声制御信号により、音声出力回路３０からスピーカ３１を介して種々の音声を出力する。 The audio output circuit 30 is connected to the audio control ports SC <b> 1 to SC <b> 3 assigned to the output port of the microcomputer 10. The microcomputer 10 outputs various sounds through the speaker 31 from the sound output circuit 30 according to the sound control signals output from the sound control ports SC1 to SC3.
通信回路４０は、マイクロコンピュータ１０の通信ポートＳＩＯに接続されている。マイクロコンピュータ１０は、通信ポートＳＩＯを介して外部の機器等との間で信号の送受信を行う。 The communication circuit 40 is connected to the communication port SIO of the microcomputer 10. The microcomputer 10 transmits / receives a signal to / from an external device or the like via the communication port SIO.
マイクロコンピュータ１０は、クロック回路１４から出力される基準クロックに同期して作動し、図示しないメモリに保持された点灯装置の制御用プログラムを実行することによって、クロック周波数切替部１１、点灯制御部１２、及び出力停止期間設定部１３として機能する。なお、クロック回路１４は、マイクロコンピュータ１０に内蔵されていてもよく、マイクロコンピュータ１０の外部に設けられていてもよい。 The microcomputer 10 operates in synchronization with the reference clock output from the clock circuit 14 and executes a control program for the lighting device held in a memory (not shown), whereby the clock frequency switching unit 11 and the lighting control unit 12 are operated. , And the output stop period setting unit 13. The clock circuit 14 may be built in the microcomputer 10 or may be provided outside the microcomputer 10.
クロック周波数切替部１１は、マイクロコンピュータ１０の処理負荷に応じて、クロック回路１４から出力される基準クロックの周波数を第１周波数（例えば２ＭＨｚ）と第２周波数（例えば３２ＭＨｚ）とに切り替える。 The clock frequency switching unit 11 switches the frequency of the reference clock output from the clock circuit 14 between a first frequency (for example, 2 MHz) and a second frequency (for example, 32 MHz) according to the processing load of the microcomputer 10.
具体的には、クロック周波数切替部１１は、マイクロコンピュータ１０が通信回路４０を介して通信を行う場合と、マイクロコンピュータ１０が音声出力回路３０に音声制御信号を出力して、音声出力回路３０からスピーカ３１を介して音声を出力する場合に、基準クロックの周波数を第２周波数に切替える。 Specifically, when the microcomputer 10 performs communication via the communication circuit 40, the clock frequency switching unit 11 outputs an audio control signal to the audio output circuit 30, and the audio output circuit 30 outputs the audio control signal. When outputting sound through the speaker 31, the frequency of the reference clock is switched to the second frequency.
基準クロックの周波数を第２周波数にして、マイクロコンピュータ１０の動作速度を上げることにより、マイクロコンピュータ１０の処理能力を高めて、処理負荷の高い通信処理及び音声出力処理に対応することができる。 By increasing the operation speed of the microcomputer 10 by setting the frequency of the reference clock to the second frequency, it is possible to increase the processing capability of the microcomputer 10 and cope with communication processing and audio output processing with a high processing load.
また、クロック周波数切替部１１は、マイクロコンピュータ１０が通信回路４０を介した通信、及び音声出力回路３０による音声の出力を行っておらず、マイクロコンピュータ１０の処理負荷が低いときには、基準クロックの周波数を第１周波数に切替える。基準クロックの周波数を第１周波数にして、マイクロコンピュータ１０の動作速度を下げることにより、マイクロコンピュータ１０の消費電力を低減して電池７０の消耗を抑えることができる。 In addition, the clock frequency switching unit 11 does not perform communication via the communication circuit 40 and output of audio by the audio output circuit 30, and the frequency of the reference clock is low when the processing load of the microcomputer 10 is low. To the first frequency. By reducing the operating speed of the microcomputer 10 by setting the frequency of the reference clock to the first frequency, the power consumption of the microcomputer 10 can be reduced and the consumption of the battery 70 can be suppressed.
次に、図２を参照して、点灯回路５０は、６点の出力ポートに割り当てられた、３点のコモン側ポートＣＯＭ１〜ＣＯＭ３と３点のセグメント側ポートＳＥＧ１〜ＳＥＧ３とを、マトリクス状に接続したマトリクス回路６０の交点に、９個のＬＥＤ（本発明の点灯素子に相当する）６１〜６９を接続した構成となっている。 Next, referring to FIG. 2, the lighting circuit 50 includes three common ports COM1 to COM3 and three segment ports SEG1 to SEG3 assigned to the six output ports in a matrix. Nine LEDs (corresponding to the lighting elements of the present invention) 61 to 69 are connected to the intersections of the connected matrix circuits 60.
コモン側ポートＣＯＭ１は、トランジスタ５１を介してＬＥＤ６１〜６３のアノード端子に接続されている。コモン側ポートＣＯＭ１からトランジスタ５１の制御端子にコモン信号を出力することにより、トランジスタ５１が導通状態となってＬＥＤ６１〜６３のアノード端子がＶｄ電位に接続される。また、コモン側ポートＣＯＭ１からコモン信号が出力されていないときには、トランジスタ５１が遮断状態となって、ＬＥＤ６１〜６３のアノード端子がＶｄ電位から遮断される。 The common side port COM1 is connected to the anode terminals of the LEDs 61 to 63 via the transistor 51. By outputting a common signal from the common side port COM1 to the control terminal of the transistor 51, the transistor 51 becomes conductive and the anode terminals of the LEDs 61 to 63 are connected to the Vd potential. Further, when the common signal is not output from the common side port COM1, the transistor 51 is cut off, and the anode terminals of the LEDs 61 to 63 are cut off from the Vd potential.
同様に、コモン側ポートＣＯＭ２は、トランジスタ５２を介してＬＥＤ６４〜６６のアノード端子に接続されている。コモン側ポートＣＯＭ２からトランジスタ５２の制御端子にコモン信号を出力することにより、トランジスタ５２が導通状態となってＬＥＤ６４〜６６のアノード端子がＶｄ電位部に接続される。また、コモン側ポートＣＯＭ２からコモン信号が出力されていないときには、トランジスタ５２が遮断状態となって、ＬＥＤ６４〜６６のアノード端子がＶｄ電位から遮断される。 Similarly, the common side port COM <b> 2 is connected to the anode terminals of the LEDs 64 to 66 through the transistor 52. By outputting a common signal from the common side port COM2 to the control terminal of the transistor 52, the transistor 52 becomes conductive, and the anode terminals of the LEDs 64 to 66 are connected to the Vd potential portion. Further, when the common signal is not output from the common side port COM2, the transistor 52 is cut off, and the anode terminals of the LEDs 64 to 66 are cut off from the Vd potential.
同様に、コモン側ポートＣＯＭ３は、トランジスタ５３を介してＬＥＤ６７〜６９のアノード端子に接続されている。コモン側ポートＣＯＭ３からトランジスタ５３の制御端子にコモン信号を出力することにより、トランジスタ５３が導通状態となってＬＥＤ６７〜６９のアノード端子がＶｄ電位部に接続される。また、コモン側ポートＣＯＭ３からコモン信号が出力されていないときには、トランジスタ５３が遮断状態となって、ＬＥＤ６７〜６９のアノード端子がＶｄ電位部から遮断される。 Similarly, the common side port COM <b> 3 is connected to the anode terminals of the LEDs 67 to 69 via the transistor 53. By outputting a common signal from the common side port COM3 to the control terminal of the transistor 53, the transistor 53 becomes conductive and the anode terminals of the LEDs 67 to 69 are connected to the Vd potential portion. Further, when the common signal is not output from the common side port COM3, the transistor 53 is cut off and the anode terminals of the LEDs 67 to 69 are cut off from the Vd potential portion.
セグメント側ポートＳＥＧ１は、トランジスタ５４及び抵抗５７を介して、ＬＥＤ６１，６４，６７のカソード端子に接続されている。セグメント側ポートＳＥＧ１から点灯制御用のデータ信号（トランジスタ５４のオン制御信号）を出力することにより、トランジスタ５４が導通状態となってＬＥＤ６１，６４，６７のカソード端子がＧＮＤに接続される。また、セグメント側ポートＳＥＧ１から消灯制御用のデータ信号（トランジスタ５４のオフ制御信号）が出力されているときには、トランジスタ５４が遮断状態となって、ＬＥＤ６１，６４，６７のカソード端子がＧＮＤから遮断された状態となる。 The segment side port SEG1 is connected to the cathode terminals of the LEDs 61, 64, and 67 via the transistor 54 and the resistor 57. By outputting a data signal for lighting control (ON control signal of the transistor 54) from the segment side port SEG1, the transistor 54 becomes conductive and the cathode terminals of the LEDs 61, 64 and 67 are connected to GND. Further, when a data signal for turning off the light (output signal for turning off the transistor 54) is output from the segment side port SEG1, the transistor 54 is cut off, and the cathode terminals of the LEDs 61, 64, 67 are cut off from the GND. It becomes a state.
同様に、セグメント側ポートＳＥＧ２は、トランジスタ５５及び抵抗５８を介して、ＬＥＤ６２，６５，６８のカソード端子に接続されている。セグメント側ポートＳＥＧ２から点灯制御用のデータ信号（トランジスタ５５のオン制御信号）を出力することにより、トランジスタ５５が導通状態となってＬＥＤ６２，６５，６８のカソード端子がＧＮＤに接続される。また、セグメント側ポートＳＥＧ２から消灯制御用のデータ信号（トランジスタ５５のオフ制御信号）が出力されているときには、トランジスタ５５が遮断状態となって、ＬＥＤ６２，６５，６８のカソード端子がＧＮＤから遮断された状態となる。 Similarly, the segment side port SEG2 is connected to the cathode terminals of the LEDs 62, 65, and 68 via the transistor 55 and the resistor 58. By outputting a data signal for lighting control (ON control signal of the transistor 55) from the segment side port SEG2, the transistor 55 becomes conductive, and the cathode terminals of the LEDs 62, 65 and 68 are connected to GND. Further, when the data signal for turning off (output signal for turning off the transistor 55) is output from the segment side port SEG2, the transistor 55 is cut off and the cathode terminals of the LEDs 62, 65 and 68 are cut off from the GND. It becomes a state.
同様に、セグメント側ポートＳＥＧ３は、トランジスタ５６及び抵抗５９を介して、ＬＥＤ６３，６６，６９のカソード端子に接続されている。セグメント側ポートＳＥＧ３から点灯制御用のデータ信号（トランジスタ５６のオン制御信号）を出力することにより、トランジスタ５６が導通状態となってＬＥＤ６３，６６，６９のカソード端子がＧＮＤに接続される。また、セグメント側ポートＳＥＧ３から消灯制御用のデータ信号（トランジスタ５６のオフ制御信号）が出力されているときには、トランジスタ５６が遮断状態となって、ＬＥＤ６３，６６，６９のカソード端子がＧＮＤから遮断された状態となる。 Similarly, the segment side port SEG3 is connected to the cathode terminals of the LEDs 63, 66, and 69 via the transistor 56 and the resistor 59. By outputting a data signal for lighting control (ON control signal of the transistor 56) from the segment side port SEG3, the transistor 56 becomes conductive and the cathode terminals of the LEDs 63, 66 and 69 are connected to GND. Further, when a data signal for turning off the light (output signal for turning off the transistor 56) is output from the segment side port SEG3, the transistor 56 is cut off and the cathode terminals of the LEDs 63, 66, 69 are cut off from the GND. It becomes a state.
点灯制御部１２は、コモン側ポートＣＯＭ１〜ＣＯＭ３を一つずつ順次選択して（ＣＯＭ１→ＣＯＭ２→ＣＯＭ３→ＣＯＭ１→…）コモン信号を出力する。そして、点灯制御部１２は、このようにコモン信号を順次切り替えて出力した状態で、セグメント側ポートＳＥＧ１〜ＳＥＧ３からＬＥＤ６１〜６９の点灯又は消灯制御用のデータ信号を順次出力することにより、以下の表１に示したように、ＬＥＤ６１〜６９の点灯と消灯を制御する。 The lighting control unit 12 sequentially selects the common side ports COM1 to COM3 one by one (COM1 → COM2 → COM3 → COM1 →...) And outputs a common signal. Then, the lighting control unit 12 sequentially outputs the data signals for controlling the lighting or extinguishing of the LEDs 61 to 69 from the segment side ports SEG1 to SEG3 in a state where the common signals are sequentially switched and output in this way, thereby As shown in Table 1, the lighting and extinguishing of the LEDs 61 to 69 are controlled.
次に、図３，４を参照して、出力停止期間設定部１３による処理について説明する。図３は、基準クロックの周波数が第１周波数であるときのコモン側ポートＣＯＭ１，ＣＯＭ２，及びセグメント側ポートＳＥＧ１からの出力と、ＬＥＤ６４の点灯及び消灯の制御状態とを示したタイミングチャートである。 Next, processing performed by the output stop period setting unit 13 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a timing chart showing outputs from the common side ports COM1, COM2, and the segment side port SEG1 when the frequency of the reference clock is the first frequency, and the control state of turning on and off the LED 64.
図３に示したように、コモン側ポートＣＯＭ１からコモン信号が出力された状態（図中ＯＮで表示）から、コモン側ポートＣＯＭ２からコモン信号が出力された状態に切り替えるときには、コモン信号の出力重複によるＬＥＤ６４の誤点灯を防止するために、セグメント側ポートＳＥＧ１〜ＳＥＧ３からのデータ信号の出力を停止する出力停止期間（ｔ10〜ｔ13）が設定される。 As shown in FIG. 3, when switching from the state in which the common signal is output from the common side port COM1 (indicated by ON in the figure) to the state in which the common signal is output from the common side port COM2, the output of the common signal is duplicated. In order to prevent the LED 64 from being erroneously turned on, an output stop period (t 10 to t 13 ) for stopping output of data signals from the segment side ports SEG1 to SEG3 is set.
図３では、コモン側ポートＣＯＭ１，ＣＯＭ２及びセグメント側ポートＳＥＧ１の出力切替時に設定される、プログラムにより設定された一定の待ち時間Ｔd1と、基準クロックの周波数が２Mhzであるときのコモン側ポートＣＯＭ１，ＣＯＭ２及びセグメント側ポートＳＥＧ１の出力切り替え時間（コモン信号の出力と停止の切り替えに要する時間）Ｔe1との合計時間（Ｔd1＋Ｔe1）×３が、出力停止期間（第１出力停止期間）となる。 In FIG. 3, the common side port COM1, when the output of the common side ports COM1, COM2 and the segment side port SEG1 is switched and the constant waiting time Td1 set by the program and the frequency of the reference clock is 2 MHz. The total time (Td1 + Te1) × 3 with the output switching time of COM2 and the segment side port SEG1 (the time required for switching between the output and stop of the common signal) Te1 is the output stop period (first output stop period).
そして、コモン側ポートＣＯＭ２からコモン信号が出力されている期間（ｔ12〜ｔ15，本発明のコモン信号の出力期間に相当する）と、セグメント側ポートＳＥＧ１からオン制御用のデータが出力されている期間（ｔ13〜ｔ14，本発明の点灯素子の制御期間に相当する）との重複期間であるＴa1（ｔ13〜ｔ14）に、ＬＥＤ６４が点灯状態となる。 Then, during a period in which the common signal is output from the common side port COM2 (t 12 to t 15 , which corresponds to the output period of the common signal of the present invention), data for ON control is output from the segment side port SEG1. period are in the overlap period between (t 13 ~t 14, corresponding to the control period of the lighting device of the present invention) is Ta1 (t 13 ~t 14), LED64 is illuminated.
なお、コモン側ポートＣＯＭ２からＣＯＭ３への切替え、及びコモン側ポートＣＯＭ３からＣＯＭ１への切替えについても、同様にして出力停止期間が設定される。 The output stop period is similarly set for switching from the common side port COM2 to COM3 and switching from the common side port COM3 to COM1.
ここで、コモン側ポートＣＯＭ１〜ＣＯＭ３及びセグメント側ポートＳＥＧ１〜ＳＥＧ３の出力切替え時間は、基準クロックの周波数が高くなるに従って短くなる。そこで、出力停止期間設定部１３は、クロック周波数切替部１１により、基準クロックの周波数が第１周波数（２ＭＨｚ）から第２周波数（３２ＭＨｚ）に切り替えられたときに、図４に示したように、待ち時間をＴd1からＴd2に変更する処理を行う。 Here, the output switching time of the common side ports COM1 to COM3 and the segment side ports SEG1 to SEG3 becomes shorter as the frequency of the reference clock becomes higher. Therefore, when the frequency of the reference clock is switched from the first frequency (2 MHz) to the second frequency (32 MHz) by the clock frequency switching unit 11 as shown in FIG. Processing for changing the waiting time from Td1 to Td2 is performed.
図４は、基準クロックの周波数が第２周波数であるときのコモン側ポートＣＯＭ１，ＣＯＭ２、及びセグメント側ポートＳＥＧ１からの出力と、ＬＥＤ６４の点灯及び消灯の制御状態とを示したタイミングチャートである。図４において、Ｔd2がプログラムによって設定された待ち時間であり、Ｔe2がコモン側ポートＣＯＭ１，ＣＯＭ２及びセグメント側ポートＳＥＧ１における出力切替え時間である。 FIG. 4 is a timing chart showing outputs from the common side ports COM1 and COM2 and the segment side port SEG1 when the frequency of the reference clock is the second frequency, and a control state of turning on and off the LED 64. In FIG. 4, Td2 is a waiting time set by the program, and Te2 is an output switching time in the common side ports COM1 and COM2 and the segment side port SEG1.
基準クロックの周波数を第１周波数から第２周波数に切り替えると、それに伴ってコモン側ポート及びセグメント側ポートの出力切替え時間がＴe1（図３参照）からＴe2へと短縮される。そのため、待ち時間がＴd1のままであると、出力停止時間が（Ｔd1＋Ｔe1）×３から（Ｔd1＋Ｔe2）×３へと短縮され、コモン信号の切替え周期（図３のｔ10〜ｔ14，図４のｔ20〜ｔ24）が一定である場合は、ＬＥＤ６４の点灯時間が長くなって使用者がＬＥＤ６４のちらつきを感じるおそれがある。 When the frequency of the reference clock is switched from the first frequency to the second frequency, the output switching time of the common side port and the segment side port is shortened from Te1 (see FIG. 3) to Te2. Therefore, if the waiting time remains at Td1, the output stop time is shortened from (Td1 + Te1) × 3 to (Td1 + Te2) × 3, and the common signal switching period (t 10 to t 14 in FIG. 3, t 10 to t 14 in FIG. When t 20 to t 24 ) is constant, the lighting time of the LED 64 becomes long and the user may feel the LED 64 flickering.
そこで、出力停止期間設定部１３は、図４に示したように、基準クロックの周波数が第２周波数であるときの待ち時間Ｔd2を、基準クロックの周波数が第１周波数であるときの待ち時間Ｔd1から延長して、基準クロックの周波数が第１周波数から第２周波数に切り替えられても出力停止時間の長さが変わらないようにしている。 Therefore, as shown in FIG. 4, the output stop period setting unit 13 uses the waiting time Td2 when the reference clock frequency is the second frequency and the waiting time Td1 when the reference clock frequency is the first frequency. Thus, even if the frequency of the reference clock is switched from the first frequency to the second frequency, the length of the output stop time does not change.
すなわち、出力停止期間設定部１３は、基準クロックの周波数が第２周波数であるときの第２出力停止期間（ｔ20〜ｔ23）の長さを、基準クロックの周波数が第１周波数であるときの出力停止期間（ｔ10〜ｔ13）に合わせて、Ｔd2＋Ｔe2＝Ｔd1＋Ｔe1となるように、待ち時間Ｔd2を設定する。 That is, the output stop period setting unit 13 determines the length of the second output stop period (t 20 to t 23 ) when the reference clock frequency is the second frequency, and the reference clock frequency is the first frequency. in accordance with the output stop period (t 10 ~t 13), such that Td2 + Te2 = Td1 + Te1, sets a waiting time Td2.
このようにして、基準クロックの周波数が第２周波数であるときの第２出力停止期間を、基準クロックの周波数が第１周波数であるときの第１出力停止期間に合わせて設定することにより、図４に示したように、ＬＥＤ６４（他のＬＥＤ６１〜６３，６５〜６９についても同様）の点灯時間Ｔa2（ｔ23〜ｔ24）を、基準クロックの周波数が第１周波数であるときのＬＥＤ６４の点灯時間Ｔa1（図３参照）と、同じ長さにすることができる。 In this way, the second output stop period when the reference clock frequency is the second frequency is set in accordance with the first output stop period when the reference clock frequency is the first frequency. as shown in 4, LEDs 64 lighting time (also similar to other LED61~63,65~69) Ta2 a (t 23 ~t 24), lighting of the LEDs 64 when the frequency of the reference clock is the first frequency The time Ta1 (see FIG. 3) can be the same length.
そのため、ＬＥＤの点灯時間が変化することにより、使用者がＬＥＤのちらつきを感じることを防止することができる。 Therefore, it is possible to prevent the user from feeling flickering of the LED by changing the lighting time of the LED.
なお、本実施形態では、基準クロックの周波数が第２周波数であるときの待ち時間Ｔd2を、第１周波数と第２周波数との差に応じて、基準クロックの周波数が第１周波数であるときの待ち時間Ｔd1よりも長くすることによって、基準クロックが第２周波数であるときの出力停止期間（第２出力停止期間）の長さを、基準クロックが第１周波数であるときの出力停止期間（第１出力停止期間）に合わせたが、他の方法により第２出力停止期間の長さを第１出力停止期間に合わせるようにしてもよい。 In the present embodiment, the waiting time Td2 when the frequency of the reference clock is the second frequency is set according to the difference between the first frequency and the second frequency when the frequency of the reference clock is the first frequency. By making it longer than the waiting time Td1, the length of the output stop period (second output stop period) when the reference clock is at the second frequency is set to the length of the output stop period (second output stop period when the reference clock is at the first frequency). However, the length of the second output stop period may be adjusted to the first output stop period by another method.
例えば、第１出力停止期間については、待ち時間を設けずにコモン側ポートの出力切替え時間Ｔe1を第１出力停止期間とし、第２出力停止期間については、コモン側ポートの出力切替時間Ｔe2に第１周波数と第２周波数の差に応じた待ち時間を加算することによって、第２出力停止期間の長さを第１出力停止期間に合わせてもよい。 For example, for the first output stop period, the output switching time Te1 of the common side port is set as the first output stop period without providing a waiting time, and for the second output stop period, the output switching time Te2 of the common side port is set to the second output stop time Te2. The length of the second output stop period may be adjusted to the first output stop period by adding a waiting time according to the difference between the first frequency and the second frequency.
また、本実施形態では、本発明の点灯素子としてＬＥＤを示したが、他の種類の点灯素子に対しても本発明の適用が可能である。 In the present embodiment, the LED is shown as the lighting element of the present invention, but the present invention can be applied to other types of lighting elements.
１０…マイクロコンピュータ、１１…クロック周波数切替部、１２…点灯制御部、１３…出力停止期間設定部１３、１４…クロック回路、２０…スイッチ回路、３０…音声出力回路、３１…スピーカ、４０…通信回路、５０…点灯回路、６０…マトリクス回路、６１〜６９…ＬＥＤ、７０…電池、ＣＯＭ１〜ＣＯＭ３…コモン側ポート、ＳＥＧ１〜ＳＥＧ３…セグメント側ポート。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Microcomputer, 11 ... Clock frequency switching part, 12 ... Lighting control part, 13 ... Output stop period setting part 13, 14 ... Clock circuit, 20 ... Switch circuit, 30 ... Audio | voice output circuit, 31 ... Speaker, 40 ... Communication Circuit, 50 ... lighting circuit, 60 ... matrix circuit, 61-69 ... LED, 70 ... battery, COM1-COM3 ... common side port, SEG1-SEG3 ... segment side port.
Claims (3)
前記基準クロックの周波数を第１周波数と該第１周波数よりも高い第２周波数とに切り替えるクロック周波数切替部と、
前記複数の出力ポートのいずれかに個別に割当てられた複数のコモン側ポートと複数のセグメント側ポートとをマトリクス状に接続して、該マトリクスの交点に点灯素子を接続した点灯回路とを備え、
前記マイクロコンピュータは、
前記複数のコモン側ポートから一つのコモン側ポートを順次選択して、該選択したコモン側ポートからコモン信号を出力すると共に、前記複数のセグメント側ポートから、いずれかの前記コモン信号の出力期間内に設定された前記各点灯素子の制御期間に、点灯制御用又は消灯制御用のデータ信号を順次出力することによって、前記各点灯素子の点灯と消灯とを制御する点灯制御部と、
前記複数のコモン側ポートの選択を切替えるときに、全てのセグメント側ポートからの前記データ信号の出力を停止する出力停止期間を設定し、前記基準クロックの周波数が前記第２周波数であるときの該出力停止期間である第２出力停止期間の長さを、前記基準クロックの周波数が前記第１周波数であるときの該出力停止期間である第１出力停止期間に合わせて設定する出力停止期間設定部と
して機能することを特徴とする点灯装置。 A microcomputer having a plurality of output ports and operating in synchronization with a reference clock;
A clock frequency switching unit that switches a frequency of the reference clock between a first frequency and a second frequency higher than the first frequency;
A plurality of common-side ports and a plurality of segment-side ports individually assigned to any of the plurality of output ports, connected in a matrix, and a lighting circuit in which a lighting element is connected to the intersection of the matrix,
The microcomputer is
One common side port is sequentially selected from the plurality of common side ports, a common signal is output from the selected common side port, and any one of the common signals is output from the plurality of segment side ports. A lighting control unit for controlling lighting and extinguishing of each lighting element by sequentially outputting a data signal for lighting control or extinguishing control during a control period of each lighting element set to
When switching the selection of the plurality of common side ports, an output stop period for stopping output of the data signal from all the segment side ports is set, and the reference clock frequency is the second frequency. An output stop period setting unit that sets the length of the second output stop period that is an output stop period in accordance with the first output stop period that is the output stop period when the frequency of the reference clock is the first frequency A lighting device that functions as:
前記第１出力停止期間の長さは、前記コモン側ポート及び前記セグメント側ポートの出力切替時に設定される所定の待ち時間と、前記コモン側ポート及び前記セグメント側ポートの出力切替えの所要時間とに応じて定まり、
前記出力停止期間設定部は、前記基準クロックの周波数が前記第２周波数であるときの前記待ち時間を、前記基準クロックの周波数が前記第１周波数であるときの前記待ち時間よりも、前記第１周波数と前記第２周波数との差に応じて長くすることによって、前記第２出力停止期間の長さを前記第１出力停止期間の長さに合わせることを特徴とする点灯装置。 The lighting device according to claim 1,
The length of the first output stop period is a predetermined waiting time set when switching the output of the common side port and the segment side port and a time required for switching the output of the common side port and the segment side port. Depending on
The output stop period setting unit includes the waiting time when the frequency of the reference clock is the second frequency, and the waiting time when the frequency of the reference clock is the first frequency. The lighting device characterized in that the length of the second output stop period is adjusted to the length of the first output stop period by increasing the length according to the difference between the frequency and the second frequency.
前記マイクロコンピュータは、電池から供給される電力により作動することを特徴とする点灯装置。 In the lighting device according to claim 1 or 2,
The microcomputer is operated by electric power supplied from a battery.
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