JP5519195B2 - タイミング制御装置、タイミング制御方法及びタイミング制御システム - Google Patents

Description

タイミング制御装置、タイミング制御方法及びタイミング制御システムに関するものである。

従来、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）の明るさ制御、電力の制御、モータの駆動制御など様々な用途に用いられている。
例えば、電流を流すと所定の色で発光するＬＥＤを光源として使用した照明器具では、ＬＥＤの明るさ（輝度）をＰＷＭ制御によって調光している。つまり、ＬＥＤに電流を流す時間及びＬＥＤに電流を流さない時間のデューティ比を制御することにより、ＬＥＤの明るさを調光している。具体的には、ＬＥＤに電流を流して発光させる時間がＬＥＤに電流を流さずに消灯させる時間より長いほど、ＬＥＤの明るさが増大し、反対に、ＬＥＤに電流を流して発光させる時間がＬＥＤに電流を流さずに消灯させる時間より短いほど、ＬＥＤの明るさが減少する。

ところで、ＰＷＭ制御される複数の制御対象を備える場合、この複数の制御対象が同時にオン・オフ（例えば、複数のＬＥＤが発光・消灯）するとき、電源変動が生じてしまう問題があった。

例えば、自動車などの車両において、速度計や走行距離計等の各種メータ類、オーディオ装置やエアコン等の表示パネル、室内灯等の照明として複数のＬＥＤが用いられている。この場合、複数のＬＥＤが同時に発光・消灯すると、電源変動よるノイズが電源線から他の装置に影響し、他の装置の動作に支障を招く虞があった。さらに、電源変動による輻射ノイズにより、オーディオ装置やカーナビゲーション装置においてラジオ放送やテレビ放送の受信に悪影響を与える虞があった。

そこで、従来、ＰＷＭ制御される複数の制御対象をグループに分け、ＰＷＭ制御する１周期をグループの数で割った時間ずつ、つまり、グループが３個ある時、１周期の１／３ずつグループ毎にずらして、制御対象のＰＷＭ制御を開始していた（例えば、特許文献１参照）。これにより、各グループの制御対象は、異なるタイミングでそれぞれオンしていた。

特開２００８−９１３１１号公報

しかしながら、上記のように、ＰＷＭ制御される複数の制御対象をグループに分け、グループ毎に異なるタイミングで制御対象のＰＷＭ制御を開始すると、各グループを制御するデューティ比が異なる場合、オフするタイミングが重なるときがあった。

詳しくは、第１〜第４制御対象に第１〜第４パルス信号Ｓ１〜Ｓ４をそれぞれ出力してＰＷＭ制御する場合について図６に従って説明する。
第１〜第４制御対象は、第１〜第４パルス信号Ｓ１〜Ｓ４に応じて、それぞれオン・オフする。つまり、第１〜第４制御対象は、Ｈレベルの第１〜第４パルス信号Ｓ１〜Ｓ４が入力されるとオンする。反対に、第１〜第４制御対象は、Ｌレベルの第１〜第４パルス信号Ｓ１〜Ｓ４が入力されるとオフする。

第１及び第３パルス信号Ｓ１，Ｓ３はデューティ比５０％に設定され、第１及び第３制御対象はＰＷＭ制御する１周期のうち５０％オンする。また、第２パルス信号Ｓ２はデューティ比２５％に設定され、第２制御対象はＰＷＭ制御する１周期のうち２５％オンする。さらに、第４パルス信号Ｓ４はデューティ比７５％に設定され、第４制御対象はＰＷＭ制御する１周期のうち７５％オンする。また、第１〜第４制御対象は、グループ数が４個のため、ＰＷＭ制御する１周期の１／４ずつずらしてオンしている。具体的には、第１〜第４制御対象は、それぞれ時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４においてオンしている。

これにより、時刻ｔ３において、第１、第２及び第４パルス信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４が同時にＨレベルからＬレベルに立ち下がっている。すなわち、時刻ｔ３において、第１、第２及び第４制御対象が同時にオフすることにより電源変動が起きてしまうという問題がある。

このタイミング制御装置、タイミング制御方法及びタイミング制御システムは、制御対象を異なるタイミングでオン・オフさせることを目的とする。

被制御部の動作のタイミングを指令する制御部と、前記動作のタイミングの設定単位を複数に分割したタイミングと自識別番号とを対応付け、対応付けられたタイミングに基づくオフセット期間が前記被制御部の動作のタイミングに付加されるように前記制御部を設定する設定部とを有するようにした。

開示されたタイミング制御装置、タイミング制御方法及びタイミング制御システムは、制御対象を異なるタイミングでオン・オフさせることができる。

本実施形態の調光システムの概略構成図である。 本実施形態の調光設定データの説明図である。 本実施形態の第１駆動制御装置のブロック図である。 本実施形態の補正ＰＷＭ制御スタート値の設定を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）は本実施形態の第１〜第４駆動制御装置の第１〜第４発光ダイオードに対するＰＷＭ制御の説明図である。 従来の第１〜第４制御対象に対するＰＷＭ制御の説明図である。

以下、第１実施形態を図１〜図４に従って説明する。
本実施形態では、制御対象としての発光ダイオードを１ＫＨｚの周期でＰＷＭ制御してその明るさを調光している。

図１に示すように、タイミング制御システムとしての調光システム１０は、被制御部としての第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄと、各発光ダイオード１１ａ〜１１ｄをそれぞれ駆動制御するタイミング制御装置としての第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄを有している。また、調光システム１０は、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄに対して、対応する第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄを所望の明るさで発光させるためのデータをそれぞれ生成し出力するメイン制御装置１３を有している。

第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄは、それぞれ制限抵抗Ｒと直列に接続され、その直列回路が、対応する第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄとグランド間に接続されている。そして、第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄは、対応する第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄからそれぞれ出力される駆動信号（パルス電流）Ｓｄ１〜Ｓｄ４に基づいて発光する。つまり、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄからそれぞれ出力される駆動信号（パルス電流）Ｓｄ１〜Ｓｄ４のパルス幅が長いほど発光時間が長くなり、第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄは明るくなる。反対に、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄからそれぞれ出力される駆動信号（パルス電流）Ｓｄ１〜Ｓｄ４のパルス幅が短いほど発光時間が短くなり、第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄは暗くなる。

第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄは、半導体集積回路装置（ＬＳＩ）よりなり、メイン制御装置１３からそれぞれ出力される調光設定データＤＬに基づいて、対応する第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄに供給する駆動信号（パルス電流）Ｓｄ１〜Ｓｄ４のパルス幅を設定し出力するようになっている。

メイン制御装置１３は、半導体集積回路装置（ＬＳＩ）よりなり、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄに対して、それぞれ対応する調光設定データＤＬを生成して信号線を介して出力する。

ここで、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄに出力する調光設定データＤＬについて説明する。図２は、調光設定データＤＬのフォーマットを示す。
図２に示すように、調光設定データＤＬは、１４ビットで構成され、最上位ビットから、３ビットの第１４〜第１２ビットデータｂ１３〜ｂ１１は、プリアンブルであって、調光設定データＤＬの開始を示すビットデータである。最上位ビットから４番目の第１１ビットデータｂ１０はリセットデータを示し、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄをリセットさせるためのビットデータである。

最上位ビットから５番目と６番目の第１０及び第９ビットデータｂ９，ｂ８は、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄのアドレスを指定するためのビットデータである。最上位ビットから７番目〜１３番目の第８〜第２ビットデータｂ７〜ｂ１は、デューティ比（％）を指定するためのビットデータである。最下位ビットの第１ビットデータｂ０は、ＥＯＢ（Ｅｎｄ ｏｆ Ｂｌｏｃｋ）として調光設定データＤＬの終わりを示すビットデータである。

なお、プリアンブルとしての第１４〜第１２ビットデータｂ１３〜ｂ１１は「１１１」、ＥＯＢとしての第１ビットデータｂ０は「１」となっている。リセット信号としての第１１ビットデータｂ１０は、「０」のとき第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄをリセットさせない、反対に、「１」のとき第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄをリセットさせる。従って、調光設定データＤＬは、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄを調光する際、リセット信号としての第１１ビットデータｂ１０が「０」となっていて、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄをリセットさせないようになっている。一方、調光設定データＤＬは、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄをリセットする際、リセット信号としての第１１ビットデータｂ１０が「１」となっていて、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄをリセットさせるようになっている。

そして、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄは、本実施形態では、アドレスを指定する第１０及び第９ビットデータｂ９，ｂ８において、「００」が第１駆動制御装置１２ａを、「０１」が第２駆動制御装置１２ｂを、「１０」が第３駆動制御装置１２ｃを、「１１」が第４駆動制御装置１２ｄをそれぞれ指定している。

また、デューティ比（％）は、例えば本実施形態では、第８〜第２ビットデータｂ７〜ｂ１において、デューティ比０％が「０００００００」を、デューティ比２５％が「００１１００１」を、デューティ比５０％が「０１１００１０」を、デューティ比７５％が「１００１０１１」を、デューティ比１００％が「「１１００１００」をそれぞれ指定している。

因みに、例えば、デューティ比が５０％の第１駆動制御装置１２ａの調光設定データＤＬは、「１１１００００１１００１０１」となる。また、デューティ比が２５％の第２駆動制御装置１２ｂの調光設定データＤＬは、「１１１００１００１１００１１」となる。さらに、デューティ比が５０％の第３駆動制御装置１２ｃの調光設定データＤＬは、「１１１０１００１１００１０１」となる。さらにまた、デューティ比が７５％の第４駆動制御装置１２ｄの調光設定データＤＬは、「１１１０１１１００１０１１１」となる。

なお、デューティ比が０％の場合とは、ＰＷＭ制御の１周期において発光ダイオードを常に消灯させることを意味する。また、デューティ比が１００％の場合とは、ＰＷＭ制御の１周期において発光ダイオードを常に発光させることを意味する。

次に、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄについて説明する。なお、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄは、メイン制御装置１３から入力する調光設定データＤＬのアドレスを指定する第１０及び第９ビットデータｂ９，ｂ８が異なることと、駆動制御する発光ダイオードが異なるだけで、回路構成を基本的に同じにしている。また、調光設定データＤＬのデューティ比は、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄに対してそれぞれ設定されるため、等しくなる場合、等しくならない場合がある。そのため、第１駆動制御装置１２ａについて詳細を説明し、第２〜第４駆動制御装置１２ｂ〜１２ｄについて、説明の便宜上、説明を省略する。

図３に示すように、第１駆動制御装置１２ａは、ＰＬＬ回路１５、アドレス設定部１６、通信制御部１７、カウンタ部１８、制御部としてのパルス発生部１９を有している。
ＰＬＬ回路１５は、アドレス設定部１６、通信制御部１７、カウンタ部１８、パルス発生部１９が同期して動作するためのクロック信号ＣＬＫを生成している。本実施形態では、ＰＬＬ回路１５は、１０ＭＨｚのクロック信号ＣＬＫを生成している。そして、アドレス設定部１６、通信制御部１７、カウンタ部１８、パルス発生部１９は、クロック信号ＣＬＫを入力して１０ＭＨｚで同期して動作している。

アドレス設定部１６は、第１端子Ｔ１から第１スレーブ設定信号Ｓｅ１が入力され、第２端子Ｔ２から第２スレーブ設定信号Ｓｅ２が入力される。第１及び第２端子Ｔ１，Ｔ２は、予め設定されたアドレスに基づいて電源電圧ＶＤＤにプルアップ、又は、グランドレベルＧＮＤにプルダウンされている。アドレス設定部１６は、入力された第１及び第２スレーブ設定信号Ｓｅ１，Ｓｅ２に基づいて、２進数２ビットの自識別番号としての設定アドレスデータＤｅを通信制御部１７及びカウンタ部１８に出力する。

設定アドレスデータＤｅは、上位ビットが第１スレーブ設定信号Ｓｅ１、下位ビットが第２スレーブ設定信号Ｓｅ２で構成されている。つまり、Ｈレベルの第１及び第２スレーブ設定信号Ｓｅ１，Ｓｅ２が入力されると、アドレス設定部１６は、「１１」の設定アドレスデータＤｅを出力し、反対に、Ｌレベルの第１及び第２スレーブ設定信号Ｓｅ１，Ｓｅ２が入力されると、アドレス設定部１６は、「００」の設定アドレスデータＤｅを出力する。

上記したように、第１駆動制御装置１２ａのアドレスは、「００」に予め設定されているため、第１及び第２端子Ｔ１，Ｔ２は、グランド線Ｌ１に接続されてグランドレベルＧＮＤにプルダウンされている。そして、アドレス設定部１６は、第１及び第２端子Ｔ１，Ｔ２からＬレベルの第１及び第２スレーブ設定信号Ｓｅ１，Ｓｅ２をそれぞれ入力するため、「００」の設定アドレスデータＤｅを通信制御部１７及びカウンタ部１８に出力する。

因みに、第２駆動制御装置１２ｂでは、アドレスが「０１」に予め設定されているため、第１端子Ｔ１はグランド線Ｌ１に接続されてグランドレベルＧＮＤにプルダウンされ、第２端子Ｔ２は電源電圧ＶＤＤが供給されて電源電圧ＶＤＤにプルアップされている。これによって、設定アドレスデータＤｅは「０１」になっている。また、第３駆動制御装置１２ｃでは、アドレスが「１０」に予め設定されているため、第１端子Ｔ１は電源電圧ＶＤＤが供給されて電源電圧ＶＤＤにプルアップされ、第２端子Ｔ２はグランド線Ｌ１に接続されてグランドレベルＧＮＤにプルダウンされている。これによって、設定アドレスデータＤｅは「１０」になっている。さらに、第４駆動制御装置１２ｄでは、アドレスが「１１」に予め設定されているため、第１及び第２端子Ｔ１，Ｔ２は電源電圧ＶＤＤが供給されて電源電圧ＶＤＤにプルアップされている。これによって、設定アドレスデータＤｅは「１１」になっている。

通信制御部１７は、メイン制御装置１３から調光設定データＤＬ、及び、アドレス設定部１６から設定アドレスデータＤｅが入力される。そして、通信制御部１７は、調光設定データＤＬを入力すると、該調光設定データＤＬのアドレスを指定する第１０及び第９ビットデータｂ９，ｂ８と設定アドレスデータＤｅが同じか否かを判定する。

すなわち、通信制御部１７は、調光設定データＤＬのアドレスを指定する第１０及び第９ビットデータｂ９，ｂ８と設定アドレスデータＤｅが同じとき、該調光設定データＤＬをパルス発生部１９に出力する。反対に、調光設定データＤＬのアドレスを指定する第１０及び第９ビットデータｂ９，ｂ８と設定アドレスデータＤｅが異なるとき、該調光設定データＤＬをパルス発生部１９に出力しない。

つまり、メイン制御装置１３から各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄに調光設定データＤＬが出力されると、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄの通信制御部１７は、対応する調光設定データＤＬのみをパルス発生部１９に出力している。

一方、通信制御部１７は、リセット信号としての第１１ビットデータｂ１０が「１」の調光設定データＤＬを入力すると、リセット信号Ｓｒをカウンタ部１８に出力する。換言すると、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄの通信制御部１７は、リセット信号としての第１１ビットデータｂ１０が「１」の調光設定データＤＬを入力すると、リセット信号Ｓｒを対応するカウンタ部１８にそれぞれ出力して同期している。

カウンタ部１８は、設定部としてのカウンタ制御部２１、カウンタ回路２２を有している。
カウンタ制御部２１は、通信制御部１７からリセット信号Ｓｒ、及び、アドレス設定部１６から設定アドレスデータＤｅが入力される。また、カウンタ制御部２１は、カウンタ回路２２からのカウント値Ｄｃが入力される。

カウンタ制御部２１は、電源電圧ＶＤＤが供給されると、設定アドレスデータＤｅに基づいてＰＷＭ制御スタート値を算出する。ＰＷＭ制御スタート値は、パルス発生部１９が第１発光ダイオード１１ａのＰＷＭ制御を開始する時間（開始時間）を示すカウンタ回路２２のカウント値Ｄｃである。ＰＷＭ制御スタート値は、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄに対して異なるカウント値Ｄｃが設定され、（アドレス番号−１）×２５００で求められる。なお、アドレス番号は、設定アドレスデータＤｅに対応した値となる。具体的には、設定アドレスデータＤｅ「００」はアドレス番号が「１」、設定アドレスデータＤｅ「０１」はアドレス番号が「２」、設定アドレスデータＤｅ「１０」はアドレス番号が「３」、設定アドレスデータＤｅ「１１」はアドレス番号が「４」となっている。

本実施形態では、第１駆動制御装置１２ａはＰＷＭ制御スタート値「０（１０進数）」、第２駆動制御装置１２ｂはＰＷＭ制御スタート値「２５００（１０進数）」、第３駆動制御装置１２ｃはＰＷＭ制御スタート値「５０００（１０進数）」、第４駆動制御装置１２ｄはＰＷＭ制御スタート値「７５００（１０進数）」にそれぞれ設定している。

これは、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄが対応する第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄを同時に発光させないために、カウンタ制御部２１は、対応する第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄに対して異なるＰＷＭスタート値を設定してパルス発生部１９のＰＷＭ制御を開始する時間をずらしている。

さらに、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄのＰＷＭ制御スタート値には、それぞれ異なるオフセット値が付加され、補正ＰＷＭ制御スタート値となっている。オフセット値は、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄに対して異なるカウント値Ｄｃが設定され、（アドレス番号−１）×２５で求められる。本実施形態では、第１駆動制御装置１２ａはオフセット値を「０（１０進数）」、第２駆動制御装置１２ｂはオフセット値を「２５（１０進数）」、第３駆動制御装置１２ｃはオフセット値を「５０（１０進数）」、第４駆動制御装置１２ｄはオフセット値を「７５（１０進数）」としている。

従って、第１駆動制御装置１２ａの補正ＰＷＭ制御スタート値は「０（＝０＋０）」、第２駆動制御装置１２ｂの補正ＰＷＭ制御スタート値は「２５２５（＝２５００＋２５）」、第３駆動制御装置１２ｃの補正ＰＷＭ制御スタート値は「５０５０（＝５０００＋５０）」、第４駆動制御装置１２ｄの補正ＰＷＭ制御スタート値は「７５７５（＝７５００＋７５）」となる。

換言すると、上記のように、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄに対して異なるＰＷＭ制御スタート値を設定し、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄのパルス発生部１９が対応する第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄのＰＷＭ制御を開始する時間をずらしている。

これは、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄが異なるデューティ比で対応する第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄをＰＭＷ制御した場合、第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄを消灯するタイミングが重なるときがある。

そこで、第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄをＰＷＭ制御することができる最小単位（本実施形態ではデューティ比１％、カウント値「１００（１０進数）」）を分割したカウント値Ｄｃ（本実施形態では、カウント値「０」、「２５」、「５０」、「７５」）を排他的に各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄにオフセット値として付加することで割り当てている。

つまり、第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄをＰＷＭ制御することができる最小単位と異なる単位で、排他的に各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄにオフセット値を設定しているため、各発光ダイオード１１ａ〜１１ｄの発光・消灯するタイミングが重ならないようになっている。

そして、カウンタ制御部２１は、カウンタ回路２２のその時々のカウント値Ｄｃを入力し、そのカウント値Ｄｃが補正ＰＷＭ制御スタート値に達すると、カウンタリセット信号Ｓｒｃをカウンタ回路２２に出力するとともに、ＨレベルのＰＷＭ開始信号Ｓｐをパルス発生部１９に出力する。以後、カウンタ制御部２１は、通信制御部１７から新たなリセット信号Ｓｒが入力されるまで、ＨレベルのＰＷＭ開始信号Ｓｐを出力し続けるとともに、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが後記するＰＷＭ周期値「９９９９」をカウントアップするごとにカウンタリセット信号Ｓｒｃを出力する。

ＰＷＭ開始信号Ｓｐは、パルス発生部１９に第１発光ダイオード１１ａのＰＷＭ制御を開始させるための信号である。本実施形態では、パルス発生部１９に第１発光ダイオード１１ａのＰＷＭ制御を開始させるとき、カウンタ制御部２１は、ＨレベルのＰＷＭ開始信号Ｓｐを出力する。反対に、パルス発生部１９に第１発光ダイオード１１ａのＰＷＭ制御を開始しないとき、カウンタ制御部２１は、ＬレベルのＰＷＭ開始信号Ｓｐを出力する。

カウンタ回路２２は、ＰＬＬ回路１５からクロック信号ＣＬＫ、及び、カウンタ制御部２１からカウンタリセット信号Ｓｒｃが入力される。カウンタ回路２２は、入力されたクロック信号ＣＬＫのＨレベルへの立ち上がりを検出するごとに、カウント値Ｄｃをカウントアップしていく。カウンタ回路２２は、カウント値Ｄｃをパルス発生部１９及びカウンタ制御部２１に出力する。

また、カウンタ回路２２は、カウンタ制御部２１からのカウンタリセット信号Ｓｒｃに応じて、カウント値Ｄｃを「０」にリセットする。
本実施形態では、カウンタ回路２２は、ＰＬＬ回路１５からの１０ＭＨｚのクロック信号ＣＬＫが入力され、第１発光ダイオード１１ａのＰＷＭ制御を１ＫＨｚで行うため、ＰＷＭ制御の１周期において、カウント値Ｄｃを「０（１０進数）」から「９９９９（１０進数）」までカウントアップする。

これは、第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄをＰＷＭ制御する際、デューティ比１００％は、カウント値Ｄｃが「９９９９（１０進数）」であることを意味する。従って、デューティ比の最小単位である１％は、カウント値Ｄｃで「９９（１０進数）」となる。そして、本実施形態では、デューティ比１００％に対応する「９９９９（１０進数）」のカウント値Ｄｃを、ＰＷＭ周期値としている。

つまり、カウンタ制御部２１は、カウンタ回路２２のカウント値ＤｃがＰＷＭ周期値「９９９９」になり、そして、カウンタ回路２２が次のクロック信号ＣＬＫをカウントすると、カウンタ回路２２に対して、カウンタリセット信号Ｓｒｃを出力する。従って、カウンタ回路２２は、補正ＰＷＭ制御スタート値をカウントした後は、ＰＷＭ周期値「９９９９」をカウントし、ＰＷＭ周期値「９９９９」になる毎にリセットされ、再びＰＷＭ周期値のカウント動作を続けるようになっている。

これによって、第１駆動制御装置１２ａに設けられたカウンタ回路２２は、補正ＰＷＭ制御スタート値「０」をカウントした後は、ＰＷＭ周期値「９９９９」になる毎にリセットされ、再びＰＷＭ周期値のカウント動作を続けるようになっている。

因みに、第２駆動制御装置１２ｂのカウンタ回路２２は、補正ＰＷＭ制御スタート値「２５２５」をカウントした後は、ＰＷＭ周期値「９９９９」になる毎にリセットされ、再びＰＷＭ周期値のカウント動作を続ける。また、第３駆動制御装置１２ｃのカウンタ回路２２は、補正ＰＷＭ制御スタート値「５０５０」をカウントした後は、ＰＷＭ周期値「９９９９」になる毎にリセットされ、再びＰＷＭ周期値のカウント動作を続ける。さらに、第４駆動制御装置１２ｄのカウンタ回路２２は、補正ＰＷＭ制御スタート値「７５７５」をカウントした後は、ＰＷＭ周期値「９９９９」になる毎にリセットされ、再びＰＷＭ周期値のカウント動作を続ける。

パルス発生部１９は、通信制御部１７からの調光設定データＤＬ、カウンタ部１８からのカウント値Ｄｃ及びＰＷＭ開始信号Ｓｐが入力される。
パルス発生部１９は、通信制御部１７からの調光設定データＤＬの７ビットの第８〜第２ビットデータｂ７〜ｂ１からデューティ比を割り出し、割り出したデューティ比から駆動終了値を求めるようになっている。この場合、第１駆動制御装置１２ａの場合にはデューティ比が５０％であってデューティ比１００％に対応するカウント値Ｄｃが「９９９９（１０進数）」であることから、パルス発生部１９は、駆動終了値を「５０００（１０進数）」とする。

因みに、デューティ比が２５％の第２駆動制御装置１２ｂの場合には、駆動終了値は「２５００」となる。また、デューティ比が５０％の第３駆動制御装置１２ｃの場合には、駆動終了値は「５０００」となる。さらに、デューティ比が７５％の第４駆動制御装置１２ｄの場合には、駆動終了値は「７５００」となる。

そして、パルス発生部１９は、ＨレベルのＰＷＭ開始信号Ｓｐを入力すると、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃと調光設定データＤＬから求めた駆動終了値を比較し、カウント値Ｄｃが駆動終了値以上になるまでＨレベルの駆動信号Ｓｄ１を第１発光ダイオード１１ａに出力する。つまり、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが「０」から「４９９９」までＨレベルの駆動信号Ｓｄ１を出力し、カウンタ回路のカウント値Ｄｃが「５０００」から「９９９９」にリセットされるまでＬレベルの駆動信号Ｓｄ１を出力することになる。

これにより、パルス発生部１９は、パルス幅のデューティ比が５０％の駆動信号Ｓｄ１を第１発光ダイオード１１ａに出力する。すなわち、パルス発生部１９は、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが「０」から「４９９９」まで第１発光ダイオード１１ａを発光させる。反対に、パルス発生部１９は、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが「５０００」から「９９９９」まで第１発光ダイオード１１ａを消灯させる。従って、第１発光ダイオード１１ａは、デューティ比５０％で点灯制御される。

因みに、第２駆動制御装置１２ｂでは、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが「０」から「２４９９」までＨレベルの駆動信号Ｓｄ２を出力し、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが「２５００」から「９９９９」にリセットされるまでＬレベルの駆動信号Ｓｄ２を出力することになる。これにより、第２発光ダイオード１１ｂは、デューティ比２５％で点灯制御される。

また、第３駆動制御装置１２ｃでは、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが「０」から「４９９９」になるまでＨレベルの駆動信号Ｓｄ３を出力し、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが「５０００」から「９９９９」にリセットされるまでＬレベルの駆動信号Ｓｄ３を出力することになる。これにより、第３発光ダイオード１１ｃは、デューティ比５０％で点灯制御される。

さらに、第４駆動制御装置１２ｄでは、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが「０」から「７４９９」なるまでＨレベルの駆動信号Ｓｄ４を出力し、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが「７５００」から「９９９９」にリセットされるまでＬレベルの駆動信号Ｓｄ４を出力することになる。これにより、第４発光ダイオード１１ｄは、デューティ比７５％で点灯制御される。

次に、上記のように構成した調光システム１０の作用を、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄの動作を示す図４のフローチャートに従って説明する。
まず、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄに電源電圧ＶＤＤが供給されると（ステップＳ１）、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄは、カウンタ制御部２１が設定アドレスデータＤｅに基づいた補正ＰＷＭスタート値、及び、パルス発生部１９が初期値としての駆動終了値をセットする。

因みに、第１駆動制御装置１２ａは、パルス発生部１９にデューティ比５０％に基づく駆動終了値「５０００」がセットされ、カウンタ制御部２１に補正ＰＷＭ制御スタート値「０」がセットされている。また、第２駆動制御装置１２ｂは、パルス発生部１９にデューティ比２５％に基づく駆動終了値「２５００」がセットされ、カウンタ制御部２１に補正ＰＷＭ制御スタート値「２５２５」がセットされている。さらに、第３駆動制御装置１２ｃは、パルス発生部１９にデューティ比５０％に基づく駆動終了値「５０００」がセットされ、カウンタ制御部２１に補正ＰＷＭ制御スタート値「５０５０」がセットされている。さらにまた、第４駆動制御装置１２ｄは、パルス発生部１９にデューティ比７５％に基づく駆動終了値「７５００」がセットされ、カウンタ制御部２１に補正ＰＷＭ制御スタート値「７５７５」がセットされている。

そして、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄは、メイン制御装置１３からリセット信号（第１１ビットデータｂ１０が「１」の調光設定データＤＬ）が入力されるまで待つ（ステップＳ２）。

詳述すると、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄは、メイン制御装置１３からリセット信号（第１１ビットデータｂ１０が「１」の調光設定データＤＬ）が入力されるまで（ステップＳ２でＮＯ）、カウンタ回路２２がクロック信号ＣＬＫをカウントしてカウント値Ｄｃを「１」カウントアップし（ステップＳ８）、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが駆動終了値以上になるまで（ステップＳ９でＮＯ）、ステップＳ２→ステップＳ８→ステップＳ９の順番で処理を繰り返していく。

そして、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄは、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが駆動終了値以上になってもリセット信号（第１１ビットデータｂ１０が「１」の調光設定データＤＬ）が入力されないと（ステップＳ９でＹＥＳ）、ステップＳ１０のＬレベルの駆動信号Ｓｄ１〜Ｓｄ４を第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄに出力する処理と、ステップＳ１１のカウンタ回路２２のカウント値ＤｃがＰＷＭ周期値と等しいかを判定する処理とを行う。

なお、ステップＳ１０では、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄは、Ｌレベルの駆動信号Ｓｄ１〜Ｓｄ４を出力するため、上記のリセット信号（第１１ビットデータｂ１０が「１」の調光設定データＤＬ）の待機状態と同様、第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄを発光させていない。

ステップＳ１１では、カウンタ回路２２のカウント値ＤｃがＰＷＭ周期値と等しくなるまで（ステップＳ１１でＮＯ）、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄは、ステップＳ２に移行する。また、ステップＳ１１では、リセット信号（第１１ビットデータｂ１０が「１」の調光設定データＤＬ）を一回もメイン制御装置１３から入力していない場合、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄは、カウンタ回路２２のカウント値ＤｃがＰＷＭ周期値と等しくなってもステップＳ２に移行するようになっている。

従って、メイン制御装置１３からリセット信号（第１１ビットデータｂ１０が「１」の調光設定データＤＬ）が入力されるまで（ステップＳ２でＮＯ）、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄは同期していない、また、第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄを発光させていないで待機している。

そして、メイン制御装置１３からリセット信号（第１１ビットデータｂ１０が「１」の調光設定データＤＬ）が各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄに入力されると（ステップＳ２でＹＥＳ）、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄ（カウンタ制御部２１）は、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃを「０」にリセットする（ステップＳ３）。すなわち、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄのカウンタ回路２２のカウント値Ｄｃを同時に「０」にリセットし、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄのカウンタ回路２２を同期させている。

次に、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄは、自身のアドレス番号が「１」以外かどうか判定する（ステップＳ４）。
そして、第１駆動制御装置１２ａの場合はアドレス番号が「１」なので（ステップＳ４でＮＯ）、第１駆動制御装置１２ａ（カウンタ制御部２１）は、カウンタ回路２２にカウンタリセット信号Ｓｒｃを出力してカウンタ回路２２をリセットさせるとともに、ＨレベルのＰＷＭ開始信号Ｓｐをパルス発生部１９に出力する（ステップＳ７）。

一方、第２〜第４駆動制御装置１２ｂ〜１２ｄの場合はアドレス番号が「１」ではないので（ステップＳ４でＹＥＳ）、第２〜第４駆動制御装置１２ｂ〜１２ｄ（カウンタ制御部２１）は、カウンタ回路２２がクロック信号ＣＬＫをカウントし、カウント値Ｄｃを「１」カウントアップする（ステップＳ５）。

第２〜第４駆動制御装置１２ｂ〜１２ｄ（カウンタ制御部２１）は、カウンタ回路２２のその時のカウント値Ｄｃがカウンタ制御部２１で設定した補正ＰＷＭ制御スタート値と一致しているかを判定する（ステップＳ６）。

そして、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが補正ＰＷＭ制御スタート値と一致していない時（ステップＳ６でＮＯ）、各駆動制御装置１２ｂ〜１２ｄは、ステップＳ５に戻り、カウンタ回路２２がＰＬＬ回路１５からのクロック信号ＣＬＫをカウントする。つまり、各駆動制御装置１２ｂ〜１２ｄは、カウント値Ｄｃが補正ＰＷＭ制御スタート値と一致しない度に、ステップＳ５に戻り、カウント値Ｄｃが補正ＰＷＭ制御スタート値と一致するまでこの動作を繰り返す。

そして、カウント値Ｄｃが補正ＰＷＭ制御スタート値と一致すると、各駆動制御装置１２ｂ〜１２ｄのカウンタ制御部２１は、カウンタ回路２２にカウンタリセット信号Ｓｒｃを出力してカウンタ回路２２のカウント値Ｄｃを「０」にリセットさせるとともに、ＨレベルのＰＷＭ開始信号Ｓｐをパルス発生部１９に出力する（ステップＳ７）。これによって、第２〜第４発光ダイオード１１ｂ〜１１ｄは点灯する。

一方、第１駆動制御装置１２ａの補正ＰＷＭ制御スタート値は「０」であるため、メイン制御装置１３からリセット信号（第１１ビットデータｂ１０が「１」の調光設定データＤＬ）が出力されると、前記したようにステップＳ７において、第１駆動制御装置１２ａのパルス発生部１９は、ＨレベルのＰＷＭ開始信号Ｓｐに応答してＨレベルの駆動信号Ｓｄ１を出力する。これによって、第１発光ダイオード１１ａは点灯する。

そして、カウンタ回路２２がクロック信号ＣＬＫをカウントし、カウント値Ｄｃを「１」カウントアップする（ステップＳ８）。そして、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃがパルス発生部１９に設定した駆動終了値「５０００」以上かどうか判定する（ステップＳ９）。

この時点では、リセットされた直後のため、第１駆動制御装置１２ａのカウンタ回路２２のカウント値Ｄｃは、パルス発生部１９に設定した駆動終了値「５０００」未満であるため、ステップＳ２に戻り、新たにリセット信号（第１１ビットデータｂ１０が「１」の調光設定データＤＬ）が入力されたかどうか判断する。この時、まだ新たにリセット信号（第１１ビットデータｂ１０が「１」の調光設定データＤＬ）が入力されていないので（ステップＳ２でＮＯ）、再度、第１駆動制御装置１２ａは、ステップＳ８に戻り、カウンタ回路２２がクロック信号ＣＬＫをカウントし、カウント値Ｄｃを「１」カウントアップする。すなわち、カウンタ回路２２がクロック信号ＣＬＫをカウントする毎に、ステップＳ９に戻り、カウント値Ｄｃが駆動終了値「５０００」と一致するまでこの動作を繰り返す。

従って、第１駆動制御装置１２ａ（パルス発生部１９）は、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが駆動終了値「５０００」になるまで、上記動作を繰り返し、Ｈレベルの駆動信号Ｓｄ１を出力し続け、第１発光ダイオード１１ａは点灯し続ける。

やがて、カウント値Ｄｃが駆動終了値「５０００」になると（ステップＳ９でＹＥＳ）、第１駆動制御装置１２ａのパルス発生部１９は、Ｌレベルの駆動信号Ｓｄ１を出力し（ステップＳ１０）、ステップＳ１１に移行する。これによって、第１発光ダイオード１１ａは消灯する。そして、カウンタ回路２２がリセットされてカウント値Ｄｃが「０」になるまで、Ｌレベルの駆動信号Ｓｄ１を出力し続け、第１発光ダイオード１１ａは消灯し続ける。

やがて、カウント値ＤｃがＰＷＭ周期値「９９９９」に達すると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ７に戻り、以後リセット信号Ｓｒが入力されるまで同様な動作を繰り返す。従って、第１発光ダイオード１１ａはデューティ比５０％で点灯制御される。

因みに、第２駆動制御装置１２ｂは、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが「０」から「２４９９」の間はＨレベルの駆動信号Ｓｄ２が、カウント値Ｄｃが「２５００」から「９９９９」の間はＬレベルの駆動信号Ｓｄ２が第２発光ダイオード１１ｂに出力される。従って、第２発光ダイオード１１ｂはデューティ比２５％で点灯制御される。

また、第３駆動制御装置１２ｃは、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが「０」から「４９９９」の間はＨレベルの駆動信号Ｓｄ３が、カウント値Ｄｃが「５０００」から「９９９９」の間はＬレベルの駆動信号Ｓｄ３が第３発光ダイオード１１ｃに出力される。従って、第３発光ダイオード１１ｃはデューティ比５０％で点灯制御される。

さらに、第４駆動制御装置１２ｄは、カウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが「０」から「７４９９」の間はＨレベルの駆動信号Ｓｄ４が、カウント値Ｄｃが「７５００」から「９９９９」の間はＬレベルの駆動信号Ｓｄ４が第４発光ダイオード１１ｄに出力される。従って、第４発光ダイオード１１ｄはデューティ比７５％で点灯制御される。

しかも、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄは、それぞれ異なる補正ＰＷＭ制御スタート値を有している。各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄは、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄのカウンタ回路２２のカウント値Ｄｃが対応する補正ＰＷＭ制御スタート値と一致すると、ＨレベルのＰＷＭ開始信号Ｓｐ及びカウンタリセット信号Ｓｒｃをそれぞれ出力する。このため、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄのカウンタ回路２２が異なるタイミングでカウント値Ｄｃが「０」となり、同じ時刻ではカウント値Ｄｃは異なっている。

その結果、図５に示すように、各駆動信号Ｓｄ１〜Ｓｄ４の立ち上がりと立ち下がりを異なるタイミングで行わせることができる。具体的には、第１駆動制御装置１２ａのカウント値Ｄｃを基準とした場合、第１駆動制御装置１２ａのカウント値Ｄｃが「２５２５」のとき、第２駆動制御装置１２ｂのカウント値Ｄｃが「０」になる。また、第１駆動制御装置１２ａのカウント値Ｄｃが「５０５０」のとき、第３駆動制御装置１２ｃのカウント値Ｄｃが「０」になる。さらに、第１駆動制御装置１２ａのカウント値Ｄｃが「７５７５」のとき、第４駆動制御装置１２ｄのカウント値Ｄｃが「０」になる。

以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄのカウンタ制御部２１は、異なるＰＷＭ制御スタート値が排他的に割り当てられたので、対応するパルス発生部１９からの駆動信号Ｓｄ１〜Ｓｄ４が同時にＨレベルに立ち上がらない。従って、各発光ダイオード１１ａ〜１１ｄは異なるタイミングで発光する。しかも、各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄのカウンタ制御部２１は、異なるオフセット値が排他的に割り当てられて、補正ＰＷＭ制御スタート値を生成したので、対応するパルス発生部１９からの駆動信号Ｓｄ１〜Ｓｄ４が同時にＬレベルに立ち下がらない。従って、各発光ダイオード１１ａ〜１１ｄは異なるタイミングで消灯する。この結果、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄは、対応する第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄを異なるタイミングで発光・消灯することができ、電源変動を低減することができる。

（２）各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄのカウンタ制御部２１は、補正ＰＷＭ制御スタート値にて、各発光ダイオード１１ａ〜１１ｄを発光するタイミングを大きくずらした。従って、各発光ダイオード１１ａ〜１１ｄが近い時間でオンすることがなく電源変動を低減することができる。

（３）各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄのカウンタ制御部２１は、対応するパルス発生部１９が第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄを、ＰＷＭ制御する１周期をカウント値「２５００」で均等に分割したＰＷＭ制御スタート値、及び、ＰＷＭ制御する最小単位のカウント値Ｄｃをカウント値「２５」で均等に分割したオフセット値を割り当てた。従って、第１〜第４駆動制御装置１２ａ〜１２ｄは、対応する第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄをＰＷＭ制御する１周期において最も離れたタイミングで発光することができ、また、対応する第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄをＰＷＭ制御することができる最小単位のカウント値Ｄｃにおいて最も離れたタイミングで消灯することができるため、電源変動を効率的に低減することができる。

尚、上記実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態において、カウンタ制御部２１は、補正ＰＷＭ制御スタート値として、ＰＷＭ制御スタート値及びオフセット値を足し合わせていた。これに限らず、カウンタ制御部２１は、オフセット値のみを補正ＰＷＭ制御スタート値としてもよい。

・上記実施形態において、カウンタ制御部２１は、ＰＷＭ制御スタート値及びオフセット値を各駆動制御装置１２ａ〜１２ｄの数で均等に分割していた。これに限らす、カウンタ制御部２１は、ＰＷＭ制御スタート値及びオフセット値は重ならなければ特に制限されない。

・上記実施形態では、調光システム１０に具体化したが、他のＰＷＭ制御するものに具体化してもよい。
・上記実施形態において、第１〜第４発光ダイオード１１ａ〜１１ｄをＰＷＭ制御の制御対象としていたが、これに限らず、ＰＷＭ制御される制御対象の数は特に制限されない。

・上記実施形態において、図４のステップＳ１１→ステップＳ７→ステップＳ８の区間において、リセット信号（第１１ビットデータｂ１０が「１」の調光設定データＤＬ）を検知しない区間（１カウント）があり、１カウント分リセットがずれてしまう場合がある。このリセット信号（第１１ビットデータｂ１０が「１」の調光設定データＤＬ）を検知しないループによるずれを、スイッチングタイミングを決める場合に考慮することにより、よりオンオフ制御の精度を向上することができる。

１０ タイミング制御システム（調光システム）
１１ａ〜１１ｄ 被制御部（第１〜第４発光ダイオード）
１２ａ〜１２ｄ タイミング制御装置（第１〜第４駆動制御装置）
１９ 制御部（パルス発生部）
２２ 設定部（カウンタ制御部）
Ｄｅ 自識別番号（設定アドレスデータ）

Claims (10)

1. 複数の被制御部の動作のタイミングを指令する制御部と、
   前記動作のタイミングを制御することができる最小時間を複数に分割した時間に基づくオフセット期間を付加することによって、前記複数の被制御部の動作のタイミングをずらしてそれぞれが異なるように前記制御部を設定する設定部と
   を有することを特徴とするタイミング制御装置。
2. 前記設定部は、前記オフセット期間が前記被制御部の動作がオンからオフに切り換わるタイミングに付加されるよう前記制御部を設定することを特徴とする請求項１に記載のタイミング制御装置。
3. 前記設定部は、
   前記制御部が前記動作のタイミングを指令する１周期を分割した時間に、前記オフセット期間を付加するように前記制御部を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のタイミング制御装置。
4. 制御部が複数の被制御部の動作のタイミングを指令する工程と、
   前記動作のタイミングを制御することができる最小時間を複数に分割した時間に基づくオフセット期間を付加することによって、前記複数の被制御部の動作のタイミングをずらしてそれぞれが異なるように前記制御部を設定する工程と
   を有することを特徴とするタイミング制御方法。
5. 前記オフセット期間は、前記被制御部の動作がオンからオフに切り換わるタイミングに付加されることを特徴とする請求項４に記載のタイミング制御方法。
6. 前記オフセット期間は、前記制御部が前記動作のタイミングを指令する１周期を分割した時間に付加されることを特徴とする請求項４又は５に記載のタイミング制御方法。
7. 被制御部と、前記被制御部に対応する請求項１〜３のいずれか１つに記載のタイミング制御装置とを複数有し、
   複数の前記タイミング制御装置の設定部は、
   異なるオフセット期間を前記被制御部の動作のタイミングに付加されるように前記制御部を設定することを特徴とするタイミング制御システム。
8. 前記設定部は、前記オフセット期間が前記被制御部の動作がオンからオフに切り替わるタイミングに付加されるよう前記制御部を設定することを特徴とする請求項７に記載のタイミング制御システム。
9. 前記設定部は、
   前記制御部が前記動作のタイミングを指令する１周期を分割した時間に、前記オフセット期間を付加するように前記制御部を設定することを特徴とする請求項７又は８に記載のタイミング制御システム。
10. 前記動作のタイミングの設定単位を複数に分割したタイミングは、
    前記動作のタイミングの設定単位を前記タイミング制御装置の数で均等に分割したタイミングであることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載のタイミング制御システム。

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