JPH02264995A - ネオン灯点滅装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明はネオン表示灯あるいはサイン球を点滅制御す
るサイン灯点滅装置に関する。

「従来の技術」 従来のこの種のネオン点滅装置は第２４図に示すように
商用電源１）をネオン変圧器及び制御器１２ｔ−１２，
に電源線１３で渡り配線し、制御器１４から各ネオン変
圧器及び制御器１２＋〜１２゜に各別の制御線１５．〜
１５７を配線し、ネオン灯ＩＬ＝’１６−の点滅を制御
していた。

このように電源線は渡り配線としていたが制御線はネオ
ン灯の点滅単位毎に配線を行う必要があリ、小信号用ケ
ーブルの利用が可能となるものの、個別配線のため多く
の作業を必要とした欠点があった。

「課題を解決するための手段」 この発明によれば制御線あるいは電源線に重畳送出され
た点滅制御データが受信され、その受信データはブロッ
ク単位で記憶蓄積され、その記憶した点滅制御データは
制御線あるいは電源線に乗せた同期信号により順次読み
出されて半導体開閉器によりネオン変圧器の点滅が制御
される。

「実施例」 第１図はこの発明の実施例を示す、商用電源１）は電源
線１３を通じて点滅制御部ＩＬ〜１７，１に渡り配線接
続され、制御部１８が制御線１９を通じて点滅制御部Ｌ
Ｌ−１７、に渡り配線接続される０点滅制御部１７１〜
１７．によりネオン変圧器２１＋〜２１．が制御されて
ネオン灯１６゜〜１６いが点滅される。このようにこの
発明のネオン点滅装置を用いれば制御線１９も渡り配線
とされる。

第２図に示すように制御部１８よりの点滅制御データを
電源線１３に重畳してもよい、商用電源１）と制御部１
８とを分離するため高周波阻止の分離回路２２が設けら
れる。

−ａのネオン塔では１面のネオンデイスプレィを０．５
秒程度のサイクルで繰り返し点滅できることがデザイン
設計側より要求されている。渡り配線を実現するために
はデータとしてアドレスと点滅状態指示データとをシリ
アルに転送する必要がある。上記サイクル時間に十分対
応できる量の信号転送を同軸ケーブルなどの特別な加工
処理を伴わない通常配線で実現することが望まれる。

このためこの発明ではデータ蓄積用バッファを用いてこ
の問題を解決している０例えば２５０組の組み合わせの
あるシステムの例に考えると、８ビツトのアドレスデー
タと１ビ・シトの点滅データとを０．５秒間に２５０＆
１）転送する必要がある。第３図Ａに示すようにスター
トビ・シトをｌビ・シト、アドレスデータビットを８ビ
ツト、パリテイビ・ノドを１ビツト、ストップビ・シト
を２ビ・シトとすると、　（１＋８＋１＋１＋２）　Ｘ
２５０１０．５　＝６５００ヒ゛ットへのデータ転送を
毎回行う必要がある。一方３２ピントのバッファを受信
側に持ち、３２ビツトの点滅データをバッファに蓄積し
、同期信号が来るごとに１ビツトずつ出力するように構
成すれば、第３図Ｂに示すように（１＋８＋３２＋１＋
２）　Ｘ２５０／３２１０．５　＝６８８ビット／Ｓの
転送速度となり、転送速度の大幅な低減が可能となり、
通常配線で転送を容易に行うことができる。

第４図を参照して具体例を説明する。送信側の制御部１
８において発振部２３からの第５図Ａに示す高周波搬送
波は端子２４からの送信データ（第５図Ｂ）によりＮＡ
ＮＯゲート２５で変調され、第５図Ｃに示す送信信号が
得られる。この送信信号は交流増ＩＬＨ２６で増幅され
て制御線１９へ供給される。電源線１３の商用電力は制
御電源部２７で整流平滑されて制御線１９へ供給される
。

点滅制御部１７の電源２８は全波整流器２９を介して制
御線１９に接続されて、点滅制御部１７の橿性間違いに
よる問題が発生しないようにされている。全波整流器２
９と制御線１９との間に高周波を阻止するブロックコイ
ル３１が接続されている。高周波トランス３２とコンデ
ンサ３３とよりなる共振回路で高周波搬送波が受信され
、その高周波搬送波は同期検波器３４で検波され、第５
図りに示す出力が得られる。この点滅制御データは１チ
ツプＣＰＵ３５内でアドレスデータ、点滅データ、パリ
ティデータに分解される。アドレスデータがデイプスイ
ッチ３６よりなる自己アドレスと一敗すれば点滅データ
がＣＰＵ３５内のメモリに格納される。

アドレス信号は８ビツトで１〜２５０がアドレスデータ
として定義され、２５１〜２５４Ｌよ特殊指示コードと
して定義されている。例えば２５４は同期コード（信号
）でこの信号を受信するとメモリに格納された点滅デー
タに従い、ホト力・ンプラ３７を駆動し、更にトライア
ック３８を駆動してネオン変圧器２１に交流電力を供給
することでネオン灯１６を点灯させる０次の点滅データ
の実行は制御線１９に乗せられた同期信号を受信するこ
とで行う。従って同期信号受信毎に点滅切替えが行われ
、点滅プログラムが進行することになる。

点滅は０．５秒毎に実行されるため、この間に次回点滅
データを受信し予備メモリへ格納する。現在メモリ分の
点滅を終了すると、制御部１８より切替コード２５３を
送信する。この切替コードにより　ＣＰＵ３５内の現在
メモリが予備メモリへ切替えられ、次のステップに移行
し、引き続き点滅制御が続行される。

ＣＰＵ３５内の動作を機能的に示すと第６図に示すよう
になる。同期検波器３４により復調されたデータはＣＰ
Ｕ３５内のデータ判別部３９でデータ判別され、点滅デ
ータはスイッチ４１を通じてメモリとしてのシフトレジ
スタ４２．４３に切替え供給され、同期コード２５４が
入力されるごとにシフト信号を発生し、そのシフト信号
はスイッチ４４を通じてシフトレジスタ４２．４３へ切
替え供給される。シフトレジスタ４２．４３の出力はス
イッチ４５を通じてホトカップラ３７を駆動するトラン
ジスタ４６へ供給され・る、切替コード２５３が到来す
るとスイッチ４１，４４．４５が切替えられる。

ＣＰＵ３５内での動作は第７図に示すように行われる。

まずアドレス設定スイッチ３６から自己アドレスが読み
込まれ（Ｓ＋）、次にヘッドデータを受信しくＳ寞）、
そのヘッドデータ、つまりアドレスデータと自己アドレ
スとが比較され（Ｓ、）、自己アドレスと一致すると点
滅データが受信され（Ｓ、）、その点滅データは予備レ
ジスタ４３へ格納される（Ｓｓ）−ステップＳ、におい
てへラドデータが自己アドレスコードでない場合は同期
コードと一致するか比較され（Ｓ６　）　、同期コード
の場合は現用レジスタ４２ヘシフト指令が与えられる（
Ｓ？）、ステップＳ、においてへラドデータが同期コー
ドでない場合は切替コードと比較され（Ｓ、）、切替コ
ードの場合はスイッチ４１゜４４．４５の切替えが行わ
れる（Ｓ、）。

上述においては点滅ステップごとに同期コードを送出し
ていたため、点滅の時間は１ステツプ毎に可変とするこ
とができるが、−ａのネオン塔では一定時間を単位とし
て点滅させるパターンが多い。従って点滅制御に先立っ
て点滅の単位時間を示すデータを特殊コード２５】を使
用して転送しておく。つまり特殊コード２５１が送られ
て来た時は点滅データＤ１〜［）ｉｔは時間データとな
る。

同期コードは最初の１回のみ、起動信号として作用し、
ＣＰＵの内部クロックあるいは商用信号サイクル数によ
って送られた単位時間を計数し、単位時間毎に順次点滅
ステップを進める構成とすることもできる。

この場合の機能構成を第８図に示す、データ判別部３９
で時間コード２５１が検出されると、その時の時間デー
タがレジスタ４７に設定され、レジスタ４７の時間デー
タはカウンタ４Ｂの初期値としてカウンタ４８へ与えら
れる。カウンタ４８は内部発振器４９からのクロックを
計数する。カウンタ４８はレジスタ４７内の時間データ
と対応した所定値を計数するごとにシフト信号を発生す
ると共にカウンタ４８に初期値を設定する。

第８−に示す構成の動作は第９図に示すように行われる
。第９図において第７図と対応する部分には同一ステッ
プ番号を付けである。この例においてはステップＳツに
おいて自己アドレスコードでないと判定されると時間コ
ードと比較され（Ｓ＋。）、時間コードの場合は時間デ
ータが時間データレジスフ４７に設定され（Ｓｌｌ）　
、次にその時間データはプログラマブルカウンタ４８へ
カウント初期値として格納される（Ｓｅｔ）−ステップ
Ｓ１．で時間コードでないと判定されるとステップＳ、
で同期コードかの判定が行われ、同期コードの場合はカ
ウンタ４Ｂへ起動指令を与える（Ｓ１３）−第８図にお
いてホトカップラ５１を介して交流電力の半波をクロッ
クとして取出し、これをカウンタ４８へ供給してもよい
。

上述においては点滅制御部Ｉ７の固有アドレスをデジタ
ルスイッチ３６で設定したが、ｌチップｃｐυ３５に電
気書き込みＥＡＲＯＭ（ｔｌｌｅｃｔｒｏｎｔｃａｌ１
３１＾１ｔｅｒａｂｌｓ　ＲＯＭ）を内蔵し、スイッチ
レス構造とすることもできる。その場合のＥＡＲＯ？ｌ
に対するアドレスデータの書き込みは特殊設定コードの
送出、例えば２５２で行う、これにより接点部なしでフ
ィールドプログラマブルなものを実現でき、耐水性のよ
い信頼性の高い製品とするこ゛とができるほか、工場で
は同一品を量産できるため製品生産性の向上と在庫の低
減が可能となる。

この場合のＣＰＵ３５内の機能構成を第１０図に示す、
データ判別部３９で自己アドレスを書き込む特殊コード
２５２が検出されると、その特殊コードに続くデータが
自己アドレスとして［！ＡＲＯＭ５２に書き込まれる。

この場合の動作を第１）図に示す、ステップＳＩではＥ
ＡＲＯＭ　５２よりアドレスが読み込まれる。その後の
動作は第７図と同一である。ステップＳ−で切替コード
と判定されない場合はステップＳ１４でアドレス書き込
みコードかの判定が行われ、アドレス書き込みコードの
場合はそのデータがアドレスデータとして受信され（Ｓ
ＩＳ）、その後、そのアドレスデータがＥＡＲＯＭ５２
へ書き込まれる（Ｓ＋＊）− ネオン変圧器の点滅切替え時、特にネオン変圧器の投入
時は鉄心残留磁束の偏磁による鉄心飽和電流（定常の５
〜１０倍程度）による電流振動が発生する。この電流振
動中に点滅データの転送を行うと、データ誤りの発生が
増加する。そこで同期信号送出後の一定期間、すなわち
振動減衰期間は点滅データの送出を停止させることによ
りデータ転送の誤りを防止することができる。

この実施例を第１２図に示す、制御部１８内において搬
送波発振器２３の出力が同期カウンタ５３、送出クロッ
クカウンタ５４へ供給されてそれぞれ分周され、同期カ
ウンタ５３から第１３図Ａに示すように同期コード送出
周期Ｔの分周出力が得られる。送出クロックカウンタ５
４からは同期コードや点滅制御データを送出するシフト
クロックが得られる。同期カウンタ５３の出力は単安定
マルチバイブレータ５５へ供給され、同期カウンタ５３
の出力の立上りで立上るパルス幅Ｔ、のパルスが得られ
、このパルスでゲート５６が開らかれ、ゲート５６を通
じて送出クロックカウンタ５４のシフトクロックが同期
コードレジスタ５７へ供給され、同期コードが読み出さ
れ、オアゲート５８を通じてＮＡＮＤゲート２５へ供給
される。

単安定マルチハイブレーク５５の出力で単安定マルチバ
イブレータ５９が駆動され、第１３図ｃに示すように単
安定マルチバイブレータ５５の出力の後縁で立上るパル
ス幅Ｔ、のパルスが得られる。これがＮＯＲゲート６１
で第１３図りに示すように反転されてゲート６２へ供給
される。ゲート６２はパルス幅Ｔ、　十Ｔ、、の間送出
クロックカウンタ５４からのシフトクロックが阻止され
、そ・の間データ送出レジスタ６３からのデータ送出が
中止される。パルス幅Ｔ、４は点滅制御部１７での受信
処理の遅れ時間Ｔｌｄと、投入電流振動時間１゜との和
より大に選定され、投入電流振動が十分減衰してからデ
ータ送出が行われ、雑音の影響を受けない、データの送
出は送出データメモリ６４がらデータ送出レジスタ６３
に必要データ単位毎に移されて行われる。

同期コードにより点滅のスタートだけを行い、時間デー
タごとに点滅制御を行う第８図、第９図に示した方式に
おいては制御部１８側で時間データがわかっており、最
初の同期コードの送出も制御部１８で行うから、その最
初の同期コードの送出から時間データの単位時間ごとに
所定期間データの送出を停止するようにすれば、投入電
流振動減衰期間はデータの送出を停止することができる
。

点灯を遮断した時の交流電力の極性を記憶し、次の投入
時に逆位相で投入することにより、投入時の鉄心飽和に
よる突入電流を低減してデータ誤りを低減することがで
きる。

つまり第１４図Ａに示すような交流電圧に対し、その半
周期ごとにＯＮ、ＯＦＦ状態に切替わるＡＣ極性信号を
第１４図Ｂに示すように得、同期コードが第１４図りに
示すように到来し、その時のＡＣ極性信号の極゛性を記
憶しておき、その極性の次のエツジで点滅出力を第１４
図Ｅに示すように遮断する０次に同期コードが到来し、
投入データの時には、先に記憶した極性と逆極性のエツ
ジで、投入されるように第１４図已に示すように点滅出
力のＯＮ状態は同期コードに対して遅延され、この結果
、第１４図Ｆに示すように負荷電流は遮断時の極性に対
し投入時の極性が逆極性となる。

このような処理はＣＰＵ３５内でソフトウェア処理によ
り実現される。第１５図に示すようにデータ判別部３９
が同期コードを検出すると、極性制御部６５に割り込み
を掛けると共に新しい点滅データが極性制御部６５に入
力される。更に極性制御部６５にはホトカプラ５１によ
り得られたＡＣ極性信号も入力される。極性制御部６５
は同期コードによる割り込みが発生すると第１６図に示
すように点滅データを読み込む（Ｓｔｌ）。その点滅デ
ータがＯＦＦかが判定され（Ｓｚｚ）　、ＯＦ　Ｆの場
合はＡＣ極性信号が読み込まれる（Ｓ１３）−ＡＣ極性
信号が正かが判定されＣ５２，）、正の場合は極性フラ
グを正としてＡＣ極性信号を記憶する（Ｓｚｓ）、ＡＣ
極性信号が負の場合は極性フラグは負とされる（Ｓｌ＆
）、ＡＣ極性信号を読み込み（Ｓ　ｉｔ）そのエツジが
来るのを待つ（Ｓｚｓ）　−エツジが来ると出力を遮断
する（ＳＦ？）。

ステップＳ２ｔにおいて点滅データがＯＦＦでなければ
ＡＣ極性信号が読み込まれ（Ｓ）、）　、極性フラグが
正かが判別され（ＳＳＺ）　、極性フラグが正ならばＡ
Ｃ極性信号の負のエツジを待ち（３３３）、負のエツジ
が来ると、出力を投入する（Ｓｆｆ４）。

ステップＳＳＺにおいて極性フラグが正でなければ、Ａ
Ｃ極性信号の正のエツジが待たれ（Ｓｓｓ）、正のエツ
ジが来ると出力を投入する（Ｓｓｓ）−第１７図に示す
ようにネオン変圧器２１のきょう体及び点滅制御部１７
の共通電位点を接地し、制御部１８の共通電位点を接地
することにより制御線１９を１本とすることもできる。

第１８図に示すように制御線１９の接地側として商用電
源線１３の接地側配線を利用することもできる。第１９
図に示すように商用電源線１３に制御信号を重畳する場
合は、制御信号を阻止するブロックコイル２２ａが商用
電源側に挿入され、また半導体開閉器３８側へ制御信号
が供給されないようにブロックコイル２２ｂが設けられ
る０点滅制御部１７の動作量ｍ電力は電源線１３から得
る。第４図では点滅制御部１７の動作電源電力を制御線
１９から供給したが、第２０図に示すように点滅制御部
１７の動作電源電力を電源綿１３から得てもよい。この
場合において第２１図に示すように商用電源線１３の１
妾地側を制御線１９の共通線としてもよい。

あるいは第２２図に示すようにネオン変圧器２１のきょ
う体及び点滅制御部１７の共通電位点を接地し、制御部
１８の共通電位点を接地してもよい。

上述においてはこの発明をネオン灯の点滅制御に適用し
たが、第２３図に示すようにサイン球７Ｉをネオン変圧
器の代わりに取付けて、サイン球７１を点滅制御するよ
うにしてもよい。

「発明の効果」 以上述べたようにこの発明によれば点滅制御データを伝
送する制御線を渡り配線とすることができ、布設作業の
大幅な省力化が可能である。また点滅データをメモリに
蓄積し、そのメモリ）を読み出す構成とすることにより
データの転送速度を低速化することができ、特殊な線路
を使用することなく通常配線での布設も可能となる。

時間データを送り単位時間ごとに自動的に点滅データを
読み出す構成とすることにより点滅ごとに同門コードを
送る必要がなく、データを一層低速化することできる。

点滅動作時にデータの送信を停止することによりデータ
誤りを防止することができる。

投入時に直前の遮断時と逆極性とすることにより突入電
流を防止し、データ誤りを少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれこの発明を適用したネオン
点灯制御システムの例を示すブロック図、第３図は転送
データの形式例を示す図、第４図はこの発明の実施例を
示す接続図、第５図は第４図の動作の説明に供するタイ
ムチャート、第６図はＣＰ　Ｕ　３．５の機能ブロック
図、第７図は第６図の動作を示す流れ図、第８図はＣＰ
Ｕ３５の他の例を示す機能ブロック図、第９図は第８図
の動作を示す流れ図、第１Ｏ図はＣＰＵ３５の更に他の
例を示す機能ブロック図、第１）図は第１０図の動作を
示す流れ図、第１２図は制御部１８の具体例を示すブロ
ック図、第１３図は第１２図の動作を説明するためのタ
イムチャート、第１４図は投入を遮断と逆極性で行う場
合の動作例を示すタイムチャート、第１５図はその構成
例を示すブロック図、第１６図はその動作例を示す流れ
図、第１７図乃至第２３図はそれぞれこの発明の他の実
施例を示す接続図、第２４図は従来のネオン点灯制御シ
ステムを示すブロック図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）制御線、あるいは電源線に重畳送出された点滅制
   御データを受信する手段と、 その受信データをブロック単位で記憶蓄積する手段と、 その記憶した点滅制御データを上記制御線あるいは電源
   線に乗せた同期信号により順次読み出し、半導体開閉器
   によりサイン灯の点滅を制御する手段とを具備するサイ
   ン灯点滅装置。
2. （２）上記同期信号は上記記憶した点滅制御データのス
   タートのみとし、以後の点滅制御動作は、交流サイクル
   のカウントあるいは内蔵タイマにより順次行う手段を持
   つ請求項１記載のサイン灯点滅装置。
3. （３）点滅制御部の自己アドレス設定をＥＡＲＯＭの内
   蔵により行うことを特徴とする請求項１記載のサイン灯
   点滅装置。
4. （４）前記点滅制御データの送出を、サイン灯の点滅変
   移期間中停止する手段を設けた請求項１記載のサイン灯
   点滅装置。
5. （５）点滅制御部の内蔵開閉素子の遮断時の交流電圧極
   性を記憶し、投入時は上記遮断時の電圧極性と逆極性の
   タイミングで投入する手段を設けた請求項１記載のサイ
   ン灯点滅装置。