JP2019036387A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】メモリ容量を圧迫することなく様々なバリエーションのフェード動作の演出ができる照明装置を提供する。【解決手段】スレーブECU20のROM20Bには、複数のステップに対するデューティ比が記録されている。スレーブECU20は、1ステップの間隔時間を設定し、設定された間隔時間毎にマップから次のステップの輝度を読み出して、読み出したデューティ比のパルスをLED2に出力する。また、スレーブECU20のROM20Bには、変更デューティ比D1、変更前の間隔時間T1及び変更後の間隔時間T2が記録される。スレーブECU20は、LED2のデューティ比が変更デューティ比D1に達する前は間隔時間T1を設定し、LED2のデューティ比が変更デューティ比D2に達した後は間隔時間T2に設定を変更する。【選択図】図4

Description

本発明は、照明装置に関する。
例えば、車両に搭載された照明装置は、徐々に輝度を上げて点灯、又は、徐々に輝度を下げて消灯するフェード動作を行っている。このような照明装置は、時間に応じたデューティ値(輝度)を規定するマップを有していて、マップに従って輝度制御を行っている(例えば特許文献1、2)。
特開2016−126868号公報 特開2013−69448号公報
しかしながら、従来の照明装置は、様々なバリエーションのフェード動作をしたい場合は、バリエーション毎にマップを多数準備する必要があり、メモリ容量を圧迫する、という問題があった。
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、メモリ容量の消費を抑制しつつ様々なバリエーションのフェード動作の演出ができる照明装置を提供することを目的としている。
本発明の態様である照明装置は、光源の輝度を調整する照明装置であって、複数のステップに対する輝度及び輝度変化を示すマップが記録された第1記録部と、1ステップの間隔時間を設定する設定部と、前記設定された間隔時間毎に前記マップから次のステップの輝度を読み出して、読み出した輝度で前記光源を発光させる制御部と、変更輝度、前記変更輝度に対応した変更前の間隔時間及び変更後の間隔時間を記録する第2記録部と、を備え、前記設定部は、前記光源の輝度が前記変更輝度に達する前は前記変更前の間隔時間を設定し、前記光源の輝度が前記変更輝度に達した後は前記変更後の間隔時間に設定を変更することを特徴とする。
また、前記第2記録部には、最終輝度がさらに記録され、前記制御部は、前記光源の輝度が前記最終輝度に達すると当該最終輝度を維持するようにしてもよい。
また、前記第2記録部には、複数のバリエーションに対応する変更輝度、変更前の間隔時間及び変更後の間隔時間が記録され、前記設定部は、複数のバリエーションの1つに対応する変更輝度、変更前の間隔時間及び変更後の間隔時間に応じて間隔時間を設定するようにしてもよい。
また、前前記第1記録部、前記設定部及び前記制御部を有するスレーブ装置と、前記スレーブ装置と通信可能に設けられ、前記第2記録部を有するマスタ装置と、を備え、前記マスタ装置は、前記変更輝度及び前記変更輝度に対応した変更前の間隔時間を含んだ制御信号を前記スレーブ装置に送信し、前記スレーブ装置の前記設定部は、前記制御信号の受信に応じて、前記マスタ装置から受信した変更輝度に達するまで前記変更前の間隔時間に設定し、前記マスタ装置は、前記制御信号の送信後、かつ、前記光源の輝度が前記変更輝度に達する前に、前記変更輝度に対応した変更後の間隔時間を含んだ次の制御信号を前記スレーブ装置に送信し、前記スレーブ装置の前記設定部は、前記次の制御信号の受信に応じて、前記光源の輝度が前記変更輝度に達すると前記マスタ装置から受信した変更後の間隔時間に設定し変更するようにしてもよい。
以上説明したように態様によれば、メモリ容量の消費を抑制しつつ様々なバリエーションのフェード動作の演出ができる。
本発明の照明装置を組み込んだ照明システムの一実施形態を示す図である。 図1のスレーブECUに記録されたマップを示す図である。 第1実施形態における図1のスレーブECUのフェードアウト処理手順の一例を示すフローチャートである。 バリエーションmにおけるLEDに出力するデューティ比と経過時間との関係を示すグラフである。 他のバリエーションにおけるLEDに出力するデューティ比と経過時間との関係を示すグラフである。 第1実施形態における図1のスレーブECUのフェードイン処理手順の一例を示すフローチャートである。 第2実施形態におけるマスタECUとスレーブECUとの通信を説明するための説明図である。 第2実施形態におけるスレーブECUのフェード処理手順の一例を示すフローチャートである。
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態を図1に基づいて説明する。図1は、本発明の照明装置を組み込んだ照明システムの一実施形態を示す図である。図1に示す照明システム1は、乗用車等の車両に搭載され、車室内の各種照明を制御するために利用される。
照明システム1は、1つのマスタECU10と、マスタECU10からの制御信号に従ってLED2(光源)を制御する複数のスレーブECU(照明装置)20と、を備えている。マスタECU10及び複数のスレーブECU20は、通信線L1で接続され、通信線L1を介して互いに通信可能である。
マスタECU10、スレーブECU20は各々、例えばRAM(Random Access Memory)10A、20AやROM(Read Only Memory)10B、20Bなどのメモリを備えたCPU(Central Processing Unit)10C、20Cを含んで構成されている。
マスタECU10のCPU10C(以下、単にマスタECU10と言うときもある)は、例えば、ユーザ(運転者等)が操作可能な車両上の各種スイッチや、様々な状態を検出する各種センサの状態を監視したり、図示しない上位ECUから入力される情報に基づいてスレーブECU20に制御信号を送信する。
スレーブECU20のCPU20C(以下、単にスレーブECU20と言うときもある)は、LED2の消灯、点灯を制御する。スレーブECU20は、LED2に対してパルスを出力し、そのデューティ比に応じた輝度でLED2を発光させるPWM(Pulse Width Modulation)調光方式を採用している。
スレーブECU20の第1記録部としてのROM20B内には、図2などに示すように、複数ステップに対するデューティ比(輝度)を示すマップが1つだけ記録されている。即ち、マップは、1つのスレーブECU20に対して1つだけ記録されている。また、本実施形態で記録されるマップは、ステップ数が増えるに従ってデューティ比が低くなるフェードアウト用のマップである。
また、スレーブECU20の第2記録部としてのROM20B内には、下記の表1に示すように、複数のバリエーションV1〜Vn(nは任意の整数)毎に変更デューティ比D1(変更輝度)、変更前の間隔時間T1、変更後の間隔時間T2、最終デューティ比DL(最終輝度)が記録されている。
Figure 2019036387
次に、上述した構成の照明システム1の動作について説明する。まず、図3のフローチャートを参照して、フェードアウト処理について説明する。マスタECU10は、特定のLED2をバリエーションVm(mは1〜nの任意の整数)でフェードアウト動作する必要があると判定すると、その旨を示す制御信号を特定のLEDを制御するスレーブECU20宛に送信する。
マスタECU10が送信する制御信号には、バリエーションVmの情報及びフェードアウトする旨が含まれている。なお、マスタECU10は、各種スイッチや各種センサの状態及び上位ECUから入力される情報に基づいて上記判定を行う。
スレーブECU20は、自身宛の上記制御信号を受信すると、図3に示すフェードアウト処理を実行する。フェードアウト処理において、スレーブECU20は、マップから現在デューティ比に対応するステップを判定し、判定したステップを現ステップrとする(ステップS1)。例えば、現在デューティ比が100%であれば、スレーブECU20は、ステップ「0」を現ステップ数rとする。次に、スレーブECU20は、バリエーションVmに対応する間隔時間T1、T2、変更デューティ比D1、最終デューティ比DLを読み出す(ステップS2)。
その後、スレーブECU20のCPU20Cは、設定部として機能し、間隔時間T1を1ステップの間隔時間Tとして設定する(ステップS3)。次に、スレーブECU20は、現ステップrをインクリメントした後(ステップS4)、間隔時間Tが経過するまで待機する(ステップS5)。間隔時間Tが経過すると(ステップS5でY)、スレーブECU20は、マップから現ステップrに応じたデューティ比を読み出し(ステップS6)、読み出したデューティ比のパルスをLED2に対して出力する(ステップS7)。上記ステップS5〜S7において、スレーブECU20のCPU20Cは制御部として機能する。
また、スレーブECU20は、ステップS7で出力したパルスのデューティ比が変更デューティ比D1にも、最終デューティ比DLにも達していなければ(ステップS8でN、かつ、ステップS10でN)、間隔時間Tを変更することなく、ステップS4に戻る。これにより、スレーブECU20は、1ステップの間隔時間T=T1でのデューティ比制御を継続する。
一方、スレーブECU20のCPU20Cは、ステップS7で出力したパルスのデューティ比が変更デューティ比D1に達していれば(ステップS8でY)、設定部として機能し、間隔時間T2を1ステップの間隔時間Tとして設定した後(ステップS9)、ステップS4に戻る。これにより、間隔時間Tが間隔時間T1から間隔時間T2に変更される。
その後、スレーブECU20は、ステップS7で出力したパルスのデューティ比が最終デューティ比DLに達していれば(ステップS10でY)、フェードアウト処理を終了する。これにより、最終デューティ比DLでのLED2の制御が維持される。最終デューティ比DLが0であった場合、LED2の消灯が維持される。
上述したフェードアウト処理の具体的な一例について図2及び図4を参照して説明する。例えば、バリエーションVmに対応する変更デューティ比が50%、間隔時間T1=20ms、間隔時間T2=60msの場合について考えてみる。現在デューティ比は100%とする。マップは、例えば図2に示すように、ステップ「0」に対応したデューティ比が100%に設定されている。マップは、ステップが増加する毎に、デューティ比が小さくなり、ステップ「10」に対応したデューティ比が50%、ステップ「20」に対応したデューティ比が0%に設定されているものとする。
この場合、スレーブECU20は、デューティ比が現在デューティ比100%から変更デューティ比50%に達するまでの間は、1ステップ毎の間隔時間Tを間隔時間T1=20msに設定してフェードアウト処理を行う。この結果、図4に示すように、スレーブECU20は、200msの時間をかけてデューティ比を100%から50%に落とす。変更デューティ比50%に達すると、スレーブECU20は、1ステップ毎の間隔時間Tを間隔時間T2=60msに設定する。
スレーブECU20は、デューティ比が最終デューティ比に達するまでの間は、1ステップ毎の間隔Tを間隔時間T2=60msに維持する。この結果、スレーブECU20は、600msの時間をかけてデューティ比50%から最終デューティ比0%まで落とす。
これにより、スレーブECU20は、最初は急激にデューティ比を落として、デューティ比が50%に達するとゆっくりとデューティ比を落とすようにLED2を制御することができる。
一方、他のバリエーションに対応する変更デューティ比が50%、間隔時間T1=60ms、間隔時間T2=20msの場合について考えてみる。
スレーブECU20は、デューティ比が現在デューティ比100%から変更デューティ比50%に達するまでの間は、1ステップ毎の間隔時間Tを間隔時間T1=60msに設定してフェードアウト処理を行う。この結果、図5に示すように、スレーブECU20は、600msの時間をかけてデューティ比を100%から50%に落とす。変更デューティ比50%に達すると、スレーブECU20は、1ステップ毎の間隔時間Tを間隔時間T2=20msに設定する。スレーブECU20は、デューティ比が最終デューティ比に達するまでの間は、1ステップ毎の間隔Tを間隔時間T2=20msに維持する。この結果、スレーブECU20は、200msの時間をかけてデューティ比50%から最終デューティ比0%まで落とす。
これにより、スレーブECU20は、最初はゆっくりデューティ比を落として、デューティ比が50%に達すると急激にデューティ比を落とすようにLED2を制御することができる。
上述したようにスレーブECU20は、図2に示す1つのマップを用いて、図4及び図5に示すような複数のバリエーションのフェードアウト動作を行うことができる。
次に、図6のフローチャートを参照してフェードイン処理について説明する。マスタECU10は、特定のLEDをバリエーションm(mは1〜nの任意の整数)でフェードイン動作する必要があると判定すると、その旨を示す制御信号を特定のLED2を制御するスレーブECU20宛に送信する。
スレーブECU20は、自身宛の上記制御信号を受信すると、図6に示すフェードイン処理を実行する。図6において、上述した図3に示すフェードアウト処理と同等の動作には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。フェードイン処理において、スレーブECU20は、マップから現在デューティ比に対応するステップを判定し、判定したステップを現ステップrとする(ステップS1)。例えば、現在デューティ比が0%であれば、スレーブECU20は、ステップ「20」を現ステップrとする。その後、スレーブECU20は、上述したフェードアウト処理と同様にステップS2、S3を実行する。
次に、スレーブECU20は、現ステップrをデクリメントした後(ステップS11)、フェードアウト処理と同様のステップS5〜S10を実行する。ステップS11でデクリメントするだけで、1つのマップを用いてフェードイン、フェードアウト処理を行うことができる。
上述した実施形態によれば、スレーブECU20のROM20Bに変更デューティ比D1、間隔時間T1、T2が記録されている。また、スレーブECU20は、LED2の輝度が変更デューティ比D1に達する前は間隔時間T1を1ステップの間隔時間Tとして設定し、デューティ比が変更デューティ比D1に達した後は間隔時間T2を1ステップの間隔時間Tとして設定を変更する。
これにより、表2に示すように変更デューティ比D1、間隔時間T1、T2にバリエーションV1〜Vmを持たせれば、スレーブECU20は、1つのマップで様々なバリエーションV1〜Vmでのフェード動作を行うことができる。このため、バリエーション毎にマップを記録する必要がないため、メモリ容量の消費を抑制しつつ様々なバリエーションのフェード動作の演出ができる。また、メモリ容量の消費を抑制するため、メモリ容量の小さい、低コストのメモリを用いることができる。
また、上述した実施形態によれば、スレーブECU20のROM20Bには最終デューディ比DLが記録されている。このため、スレーブECU20は、デューティ比が最終デューティ比DLに達すると最終デューティ比DLを維持できる。
なお、上述した実施形態によれば、変更デューティ比D1は、バリエーションV1〜Vn毎に1つだけ記録されているが、これに限ったものではない。下記の表2に示すように、複数の変更デューティ比D1〜Dp(pは2以上の任意の整数)と、複数の変更デューティ比D1〜Dpに対応した間隔時間T1〜Tp+1を記録できるようにしてもよい。
Figure 2019036387
なお、この場合、間隔時間Tq(qは1〜p+1までの任意の整数)が、変更デューティ比Dqに対する変更前の間隔時間に相当し、間隔時間Tq+1が変更デューティ比Dqに対する変更後の間隔時間に相当する。また、この場合、全てのバリーションV1〜Vnについてp個の変更デューティ比を記録する必要はなく、変更デューティ比の数は1〜p個の何れでもよい。例えば、バリエーションV1は、1つの変更デューティ比D1のみが記録されていて、変更デューティ比D2〜Dp、間隔時間T3〜Tp+1を記録するエリアはブランクに設定される。
この場合も、スレーブECU20は、デューティ比が変更デューティ比D1〜Dpに達する毎に間隔時間Tを変更し、これをデューティ比が最終デューティ比DLに達するまで繰り返す。
また、上述した実施形態によれば、スレーブECU20は、フェードアウト用のマップを用いてフェードイン処理を行っていたがこれに限ったものではない。例えば、フェードイン用のマップとフェードアウト用の2つのマップを記録し、スレーブECU20は、フェードイン用マップを用いてフェードイン処理を行い、フェードアウト用マップを用いてフェードアウト処理を行うようにしてもよい。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態における照明システムについて説明する。第2実施形態の照明システムの構成は、図1に示す第1実施形態と同様であるためここでは詳細な説明を省略する。第1実施形態では、表1などに示す各種バリエーションV1〜Vnに対応する変更デューティ比D1、間隔時間T1、T2はスレーブECU20のROM20B内に記録していたが、第2実施形態ではマスタECU10のROM10Bに記録されている。即ち、第2実施形態では、マスタECU10がマスタ装置を構成し、スレーブECU20がスレーブ装置を構成し、照明システム1が照明装置を構成する。
次に、上述した構成の照明システム1の動作について、図7及び図8を参照して説明する。
マスタECU10は、特定のLED2をバリエーションVmでフェードアウト動作する必要があると判定すると、図7に示すように、バリエーションVmに対する間隔時間T1と変更デューティ比D1を含んだ制御信号を送信する。なお、本実施形態では、表2に示すように、バリエーションVmに対してq個の変更デューティ比D1〜Dqが格納されているものとして説明する。
スレーブECU20は、間隔時間T1、変更デューティ比D1の受信に応じて図8に示すフェード処理を実行する。フェード処理において、スレーブECU20は、1ステップ毎の間隔時間Tを受信した間隔時間T1に設定し、デューティ比Dを受信した変更デューティ比D1に設定する(ステップS20)。その後、スレーブECU20は、デューティ比がデューティ比Dに達するまで(ステップS22でN)、マップに従って間隔時間T毎にデューティ比を変更(増加又は減少)させる(ステップS21)。
一方、マスタECU10は、デューティ比が前回の制御信号で送信した変更デューティ比D1に達する前に、図7に示すように、次の間隔時間T2、変更デューティ比D2を含んだ制御信号を送信する。同様に、マスタECU10は、デューティ比が前回の制御信号で送信した変更デューティ比Ds−1(sは2〜qまでの任意の整数)に達する前に、次の間隔時間Ts、変更デューティ比Tsを含んだ制御信号を順次送信する。そして、最後に、マスタECU10は、間隔時間Tq+1、最終デューティ比DLを含んだ制御信号を送信する。
スレーブECU20は、上記フェード処理と並列に受信処理を行い、上記制御信号を受信すると、受信した間隔時間、デューティ比を待機間隔時間Tnext、待機デューティ比DnextとしてRAM20A内に一時的に格納する。フェード処理において、スレーブECU20は、デューティ比がデューティ比Dに達し(ステップS22でY)、かつ、デューティ比Dとして最終デューティ比DLが設定されていなければ(ステップS23でN)、待機間隔時間Tnextを間隔時間Tとして設定し、デューティ比Dとして待機デューティ比Dnextを設定し(ステップS24)、ステップS21の動作を繰り返す。
スレーブECU20は、デューティ比がデューティ比Dに達し(ステップS22でY)、かつ、デューティ比Dとして最終デューティ比DLが設定されていれば(ステップ23でY)、直ちに処理を終了して最終デューティ比を維持する。
ところで、表2に示す例では、バリエーションに対応した全ての変更デューティ比D1〜Dp、DL、間隔時間T1〜Tp+1を一括で送信する場合、制御信号としては、p+1個の変更又は最終デューティ比、p+1個の間隔時間を送信できるデータ長が必要となる。しかしながら、バリエーションの中には変更デューティ比が1つしかないものあり(例えばバリエーションV1)、その場合はデューティ比D2〜Dp、間隔時間T3〜Tp+1を格納するためのデータ長が無駄になり、通信効率が悪い。
上述した第2実施形態によれば、1つの制御信号に含めるものは、1つのデューティ比と1つの間隔時間だけであり、無駄に制御信号のデータ長を長くする必要がなく、通信効率の向上を図ることができる。しかも、デューティ比が変更デューティ比に達する前に次の変更デューティ比、間隔時間を送信しているため、変更デューティ比に達した後、直ちに間隔時間の変更することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
1 照明システム(照明装置)
2 LED(光源)
10 マスタECU(マスタ装置)
10B ROM(第2記録部)
20 スレーブECU(照明装置、スレーブ装置)
20B ROM(第1記録部、第2記録部)
20C CPU(設定部、制御部)

Claims (4)

  1. 光源の輝度を調整する照明装置であって、
    複数のステップに対する輝度及び輝度変化を示すマップが記録された第1記録部と、
    1ステップの間隔時間を設定する設定部と、
    前記設定された間隔時間毎に前記マップから次のステップの輝度を読み出して、読み出した輝度で前記光源を発光させる制御部と、
    変更輝度、前記変更輝度に対応した変更前の間隔時間及び変更後の間隔時間を記録する第2記録部と、を備え、
    前記設定部は、前記光源の輝度が前記変更輝度に達する前は前記変更前の間隔時間を設定し、前記光源の輝度が前記変更輝度に達した後は前記変更後の間隔時間に設定を変更することを特徴とする照明装置。
  2. 前記第2記録部には、最終輝度がさらに記録され、
    前記制御部は、前記光源の輝度が前記最終輝度に達すると当該最終輝度を維持することを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記第2記録部には、複数のバリエーションに対応する変更輝度、変更前の間隔時間及び変更後の間隔時間が記録され、
    前記設定部は、複数のバリエーションの1つに対応する変更輝度、変更前の間隔時間及び変更後の間隔時間に応じて間隔時間を設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の照明装置。
  4. 前記第1記録部、前記設定部及び前記制御部を有するスレーブ装置と、
    前記スレーブ装置と通信可能に設けられ、前記第2記録部を有するマスタ装置と、を備え、
    前記マスタ装置は、前記変更輝度及び前記変更輝度に対応した変更前の間隔時間を含んだ制御信号を前記スレーブ装置に送信し、
    前記スレーブ装置の前記設定部は、前記制御信号の受信に応じて、前記マスタ装置から受信した変更輝度に達するまで前記変更前の間隔時間に設定し、
    前記マスタ装置は、前記制御信号の送信後、かつ、前記光源の輝度が前記変更輝度に達する前に、前記変更輝度に対応した変更後の間隔時間を含んだ次の制御信号を前記スレーブ装置に送信し、
    前記スレーブ装置の前記設定部は、前記次の制御信号の受信に応じて、前記光源の輝度が前記変更輝度に達すると前記マスタ装置から受信した変更後の間隔時間に設定し変更することを特徴とする請求項1〜3何れか1項に記載の照明装置。
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