(57)【要約】【課題】発光ダイオードを、より高い階調分解能で発光させ、その動作に必要とされる上位の制御装置による処理の負担を軽減する。【解決手段】受信部２１は、CPU１１からの指令データを受信するする。動作状況指定部３２は、指令データを認識し、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をＯＮまたはＯＦＦする。制御信号発生部５２は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がＯＮまたはＯＦＦされることにより、コンデンサＣ２の充電電圧を制御信号として比較部５３に出力する。鋸波発生部５１は、鋸波を発生する。比較部５３は、制御信号の入力電圧と、鋸波の電圧とを比較する。出力部５４は、比較部５３の比較結果に基づいて、発光ダイオードを駆動させる。本発明は、LEDの駆動制御に適用することができる。【選択図】図２
2010010476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置からの指令に基づいて、発光ダイオードを駆動させる発光ダイオード駆動装置において、
前記制御装置からの前記指令を受信する受信手段と、
前記指令を認識し、動作状況を指定する動作状況指定手段と、
前記動作状況指定手段により指定された動作状況に基づいて、値を上昇、または、下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成手段と、
値を上昇、または、下降させることにより、前記第１の制御値と上昇、または下降の速度が異なる第２の制御値を生成する第２の制御値生成手段と、
前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて、前記発光ダイオードを駆動する出力手段と
を含む発光ダイオード駆動装置。
【請求項２】
前記第１の制御値生成手段、および前記第２の制御値生成手段のうちの、少なくともいずれか一方の制御値の上昇、または下降の変化速度を制御する変化速度制御手段をさらに含む
請求項１に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項３】
前記変化速度制御手段は、前記第１の制御値生成手段、および前記第２の制御値生成手段のうちの、少なくともいずれか一方の制御値の上昇、または下降の変化速度を、時間方向に対して上に凸の関数として変化させるように制御する
請求項１に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項４】
前記上に凸の関数は、対数関数を含む
請求項１に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項５】
前記出力手段は、
前記比較手段による前記第１の制御値と、前記第２の制御値とが一致するタイミング、および、前記タイミングの間隔に基づいて、前記発光ダイオードを駆動する
請求項１乃至４のいずれかに記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項６】
前記第１の制御値生成手段は、コンデンサ、および前記コンデンサを充放電するスイッチを含み、前記スイッチにより充放電される前記コンデンサの充電電圧を前記第１の制御値として生成し、
前記第２の制御値生成手段は、鋸波を発生する鋸波発生回路を含み、前記鋸波発生回路の出力電圧を前記第２の制御値として生成し、
前記比較手段は、比較器を含み、前記比較器の比較結果を出力手段に供給する
請求項１乃至５のいずれかに記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項７】
前記第１の制御値生成手段は、コンデンサ、および前記コンデンサを充放電するスイッチに加えて、前記コンデンサと協働することにより積分回路を構成する抵抗をさらに含む
請求項１乃至６のいずれかに記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項８】
前記第１の制御値生成手段は、前記動作状況指定手段により指定された動作状況に基づいて、第１の速度でカウントアップ、またはカウントダウンする第１のカウンタであり、前記第１のカウンタの値に基づいて、前記第１の制御値を生成し、
前記第２の制御値生成手段は、前記第１の速度より高速の第２の速度でカウントアップ、またはカウントダウンする第２のカウンタであり、前記第２のカウンタの値に基づいて、前記第２の制御値を生成する
請求項１，２のいずれかに記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項９】
前記指令は、カウントスタート信号、クロック周波数選択信号、およびカウント到達点リミット信号を含み、
前記動作状況指定手段は、前記指令を認識し、前記カウントスタート信号、前記クロック周波数選択信号、および前記カウント到達点リミット信号を動作状況として指定し、
前記第１の制御値生成手段は、前記動作状況指定手段により指定された動作状況に含まれる、前記カウントスタート信号により、前記クロック周波数選択信号で選択されている周波数のクロック周波数で前記第１のカウンタのカウントを開始し、前記カウント到達点リミット信号で指定されたカウント値まで前記第１のカウンタをカウントする
請求項１，２，８のいずれかに記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項１０】
予め設定された複数のクロック周波数のパルス波を出力する第１の分周手段と、
前記クロック周波数選択信号により、前記第１の分周手段により出力される予め設定された複数のクロック周波数のパルス波のいずれかを選択するクロック周波数選択手段とをさらに含み、
前記第１の制御値生成手段は、前記第１の分周手段により出力される予め設定された複数のクロック周波数のパルス波のうち、前記クロック周波数選択手段により選択されている周波数のクロック周波数のパルス波を用いて、前記第１の速度で前記第１のカウンタをカウントする
請求項１，２，８，９のいずれかに記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項１１】
前記第２の制御値生成手段は、
予め設定された複数のクロック周波数のパルス波を出力する第２の分周手段と、
前記第２の分周手段により分周されたクロック周波数を所定時間で順次切り替える切替手段とをさらに含み、
前記変化速度制御手段が、前記第２の分周手段により分周されたクロック周波数のパルス波を順次切り替えて、前記第２の制御値生成手段の制御値の上昇、または下降の変化速度を時間方向に対して上に凸の関数として変化させるように制御する
請求項１，２，８，９のいずれかに記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項１２】
前記上に凸の関数は、複数の一次関数からなる擬似曲線の関数を含む
請求項１１に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項１３】
前記擬似曲線は、対数関数に類似した擬似曲線を含む
請求項１２に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項１４】
前記出力手段は、複数に設けられており、それぞれ異なる発光色の発光ダイオードを駆動し、
前記出力手段に対応する前記第１のカウンタは、前記複数の出力手段について同一のクロック周波数で、同時にカウントが開始され、
前記出力手段のそれぞれに対応して指定される、前記カウント到達点リミット信号のカウント値は、それぞれのカウント数が、同一となるように設定される
請求項１，２，８乃至１１のいずれかに記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載の発光ダイオード駆動装置を含む遊技機。
【請求項１６】
制御装置からの指令に基づいて、発光ダイオードを駆動させる発光ダイオード駆動装置の発光ダイオード駆動方法において、
前記制御装置からの前記指令を受信する受信ステップと、
前記指令を認識し、動作状況を指定する動作状況指定ステップと、
前記動作状況指定ステップの処理により指定された動作状況に基づいて、値を上昇、または、下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成ステップと、
値を上昇、または、下降させることにより、前記第１の制御値と上昇、または下降の速度が異なる第２の制御値を生成する第２の制御値生成ステップと、
前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップの処理での比較結果に基づいて、前記発光ダイオードを駆動する出力ステップと
を含む発光ダイオード駆動方法。
【請求項１７】
制御装置からの指令に基づいて、発光ダイオードを駆動させる発光ダイオード駆動装置を制御するコンピュータに、
前記制御装置からの前記指令を受信する受信ステップと、
前記指令を認識し、動作状況を指定する動作状況指定ステップと、
前記動作状況指定ステップの処理により指定された動作状況に基づいて、値を上昇、または、下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成ステップと、
値を上昇、または、下降させることにより、前記第１の制御値と上昇、または下降の速度が異なる第２の制御値を生成する第２の制御値生成ステップと、
前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較ステップと、
前記比較ステップの処理での比較結果に基づいて、前記発光ダイオードを駆動する出力ステップと
を含む処理を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード駆動装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、配線数を削減し、上位の制御装置による処理の負担を軽減できるようにし、さらに、高階調分解能で発光ダイオードの発光を制御できるようにすると共に、明るさを変化させる際に、色合いを崩すことなく、見た目にも自然に変化できるようにした発光ダイオード駆動装置および方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
パチンコ遊技機、回胴式遊技機に代表される遊技機には、遊技者の娯楽満足度向上を目的として、遊技者への視覚、聴覚、または感覚に訴える演出機能が搭載されている。演出機能は、例えば、待機状態、通常遊技状態、リーチ状態、大当り状態毎に、相応しい動作をさせるものであり、昨今においては、演出機能そのものさえも、遊技機の性能であると言われている。
【０００３】
演出機能のうち、光の演出には、LED（Light Emission Diode：発光ダイオード）を用いたものが主流となっており、近年では青色LEDのコストが下がり、光の３原色である赤色、緑色、青色のLEDによる発光度合いを操作して、様々な発光色を合成する演出が実施されている。
【０００４】
このLEDによる演出効果向上は、点灯技術によるものも大きいが、「量（迫力の演出）」であり、遊技機前面には、１００乃至２００個ものLEDが配置され、多種多様な発光状態を作り出している。また、近年、この３原色LEDをワンパッケージに内蔵した、所謂、３色LEDが頻繁に使用されつつある。
【０００５】
このように、LEDの搭載数の増加に伴い、配線数、演出用のCPU（Central Processing Unit）の端子数などが増加傾向にあり、応急対応策としてLEDと演出用のCPUの間に設置され、中間処理を行なう発光ダイオード駆動装置の搭載頻度が高まっている。
【０００６】
そこで、例えば、演出用のCPUからシリアルデータ信号とクロック信号を受信し、これをパラレルデータに変換し、各LEDの駆動信号を制御することにより、演出用のCPUからの配線数を低減し、CPU自体の出力端子を削減する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
また、PWM（Pulse Width Modulation）制御IC（Integrated Circuit）を演出用のCPUにより駆動させる際、徐々に輝度上昇、または下降させた後、一定輝度を保持して発光させる信号を演出用のCPUが生成することにより、省配線および端子数削減を実現する技術が提案されている（特許文献２参照）。
【０００８】
さらに、コンパレータとRC積分回路とで構成した鋸波発信回路を用いて、直流電圧値操作によってLED発光デューティを操作することにより、安価で、かつ簡単な構成とすると共に、PWM駆動を自己生成するため、演出用CPUを制御するためのソフトウェア搭載容量を低減させる技術が提案されている（特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】実開平４−０９６７８９号公報
【特許文献２】特開２００４−２０７４１１号公報
【特許文献３】特開２００７−０８８２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、以上の技術においては、階調分解能増加に伴うCPU負荷が増大する。
【００１１】
すなわち、遊技機のLEDは、PWM（Pulse Width Modulation）制御にて、平均電流値を変化させることで発光量を調整しており、上述した特許文献１においては、LED駆動信号、およびPWM方形波パルス自体を多重データ伝送するため、パラレルデータ数が多くなるに従い、データ時間幅についての融通性が薄れ、制御可能な最短パルス幅が大きくなる傾向があるので、緻密な発光制御が困難となる。このため、明るさの変化過程において、視覚で認識できる程度の違和感が生じてしまうことがあった。また、このような明るさの変化過程で生じる違和感を低減させるには、階調分解能を向上させることとなるため、CPU負荷が増大してしまうことがあった。
【００１２】
また、特許文献２においては、演出用CPUとPWM制御IC間のデータ本数を増やしてやれば緩和されるものの、両者を同一基板上に実装するなど機器配置に関する制約が生じる。
【００１３】
さらに、上述した特許文献３の場合、階調分解能、および演出用CPUを制御するためのソフトウェア搭載容量の低減といった効果は生じるものの、構成上の機能限界により、高度な点灯技術に対応できない恐れがある。例えば、操作電圧の変化に追従して、発生鋸波の周期が変動する特性を持つため、必然的にデューティ精度が低下する。このため、多色混合色の光を徐々に点灯させるような場合、光量変化の過程で色合いが崩れるなど、高度点灯技術において限界が生じてしまう。
【００１４】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、発光ダイオードを、より高い階調分解能で発光させ、その動作に必要とされる配線数を削減し、上位の制御装置による処理の負担を軽減できるようにすると共に、明るさを変化させる際に、色合いを崩すことなく、見た目にも自然に変化できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一側面の発光ダイオード駆動装置は、制御装置からの指令に基づいて、発光ダイオードを駆動させる発光ダイオード駆動装置であって、前記制御装置からの指令を受信する受信手段と、前記指令を認識し、動作状況を指定する動作状況指定手段と、前記動作状況指定手段により指定された動作状況に基づいて、値を上昇、または、下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成手段と、値を上昇、または、下降させることにより、前記第１の制御値と上昇、または下降の速度が異なる第２の制御値を生成する第２の制御値生成手段と、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記発光ダイオードを駆動する出力手段とを含む。
【００１６】
前記第１の制御値生成手段、および前記第２の制御値生成手段のうちの、少なくともいずれか一方の制御値の上昇、または下降の変化速度を制御する変化速度制御手段をさらに含ませるようにすることができる。
【００１７】
前記変化速度制御手段には、前記第１の制御値生成手段、および前記第２の制御値生成手段のうちの、少なくともいずれか一方の制御値の上昇、または下降の変化速度を、時間方向に対して上に凸の関数として変化させるように制御させるようにすることができる。
【００１８】
前記上に凸の関数は、対数関数を含ませるようにすることができる。
【００１９】
前記出力手段には、前記比較手段による前記第１の制御値と、前記第２の制御値とが一致するタイミング、および、前記タイミングの間隔に基づいて、前記発光ダイオードを駆動させるようにすることができる。
【００２０】
前記第１の制御値生成手段には、コンデンサ、および前記コンデンサを充放電するスイッチを含ませ、前記スイッチにより充放電される前記コンデンサの充電電圧を前記第１の制御値として生成させるようにすることができ、前記第２の制御値生成手段には、鋸波を発生する鋸波発生回路を含ませ、前記鋸波発生回路の出力電圧を前記第２の制御値として生成させるようにすることができ、前記比較手段には、比較器を含ませ、前記比較器の比較結果を出力手段に供給させるようにすることができる。
【００２１】
前記第１の制御値生成手段には、コンデンサ、および前記コンデンサを充放電するスイッチに加えて、前記コンデンサと協働することにより積分回路を構成する抵抗をさらに含ませるようにすることができる。
【００２２】
前記第１の制御値生成手段は、前記動作状況指定手段により指定された動作状況に基づいて、第１の速度でカウントアップ、またはカウントダウンする第１のカウンタとすることができ、前記第１のカウンタの値に基づいて、前記第１の制御値を生成させるようにすることができ、前記第２の制御値生成手段は、前記第１の速度より高速の第２の速度でカウントアップ、またはカウントダウンする第２のカウンタとすることができ、前記第２のカウンタの値に基づいて、前記第２の制御値を生成させるようにすることができる。
【００２３】
前記指令には、カウントスタート信号、クロック周波数選択信号、およびカウント到達点リミット信号を含ませるようにすることができ、前記動作状況指定手段には、前記指令を認識させ、前記カウントスタート信号、前記クロック周波数選択信号、および前記カウント到達点リミット信号を動作状況として指定させ、前記第１の制御値生成手段には、前記動作状況指定手段により指定された動作状況に含まれる、前記カウントスタート信号により、前記クロック周波数選択信号で選択されている周波数のクロック周波数で前記第１のカウンタのカウントを開始させ、前記カウント到達点リミット信号で指定されたカウント値まで前記第１のカウンタをカウントさせるようにすることができる。
【００２４】
予め設定された複数のクロック周波数のパルス波を出力する第１の分周手段と、前記クロック周波数選択信号により、前記第１の分周手段により出力される予め設定された複数のクロック周波数のパルス波のいずれかを選択するクロック周波数選択手段とをさらに含ませるようにすることができ、前記第１の制御値生成手段には、前記第１の分周手段により出力される予め設定された複数のクロック周波数のパルス波のうち、前記クロック周波数選択手段により選択されている周波数のクロック周波数のパルス波を用いて、前記第１の速度で前記第１のカウンタをカウントさせるようにすることができる。
【００２５】
前記第２の制御値生成手段には、予め設定された複数のクロック周波数のパルス波を出力する第２の分周手段と、前記第２の分周手段により分周されたクロック周波数を所定時間で順次切り替える切替手段とをさらに含ませるようにすることができ、前記変化速度制御手段には、前記第２の分周手段により分周されたクロック周波数のパルス波を順次切り替えて、前記第２の制御値生成手段の制御値の上昇、または下降の変化速度を時間方向に対して上に凸の関数として変化させるように制御させるようにすることができる。
【００２６】
前記上に凸の関数には、複数の一次関数からなる擬似曲線の関数を含ませるようにすることができる。
【００２７】
前記擬似曲線には、対数関数に類似した擬似曲線を含ませるようにすることができる。
【００２８】
前記出力手段は、複数に設けられるようにすることができ、それぞれ異なる発光色の発光ダイオードを駆動させ、前記出力手段に対応する前記第１のカウンタは、前記複数の出力手段について同一のクロック周波数で、同時にカウントが開始されるようにすることができ、さらに、前記出力手段のそれぞれに対応して指定される、前記カウント到達点リミット信号のカウント値は、それぞれのカウント数が、同一となるように設定されるようにすることができる。
【００２９】
本発明の遊技機には、請求項１乃至１４のいずれかに記載の発光ダイオード駆動装置を含ませるようにすることができる。
【００３０】
本発明の一側面の発光ダイオード駆動方法は、制御装置からの指令に基づいて、発光ダイオードを駆動させる発光ダイオード駆動装置の発光ダイオード駆動方法であって、前記制御装置からの指令を受信する受信ステップと、前記指令を認識し、動作状況を指定する動作状況指定ステップと、前記動作状況指定ステップの処理により指定された動作状況に基づいて、値を上昇、または、下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成ステップと、値を上昇、または、下降させることにより、前記第１の制御値と上昇、または下降の速度が異なる第２の制御値を生成する第２の制御値生成ステップと、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較ステップと、前記比較ステップの処理での比較結果に基づいて、前記発光ダイオードを駆動する出力ステップとを含む。
【００３１】
本発明の一側面のプログラムは、制御装置からの指令に基づいて、発光ダイオードを駆動させる発光ダイオード駆動装置を制御するコンピュータに、前記制御装置からの指令を受信する受信ステップと、前記指令を認識し、動作状況を指定する動作状況指定ステップと、前記動作状況指定ステップの処理により指定された動作状況に基づいて、値を上昇、または、下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成ステップと、値を上昇、または、下降させることにより、前記第１の制御値と上昇、または下降の速度が異なる第２の制御値を生成する第２の制御値生成ステップと、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較ステップと、前記比較ステップの処理での比較結果に基づいて、前記発光ダイオードを駆動する出力ステップとを含む処理を実行させる。
【００３２】
本発明の一側面の発光ダイオード駆動装置および方法、並びにプログラムにおいては、制御装置からの指令に基づいて、発光ダイオードを駆動させる発光ダイオード駆動装置であって、前記制御装置からの指令が受信され、前記指令が認識されて、動作状況が指定され、指定された動作状況に基づいて、値が上昇、または、下降されることにより第１の制御値が生成され、値が上昇、または、下降されることにより、前記第１の制御値と上昇、または下降の速度が異なる第２の制御値が生成され、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とが比較され、比較結果に基づいて、前記発光ダイオードが駆動される。
【００３３】
本発明の一側面の発光ダイオード駆動装置における、制御装置からの指令を受信する受信手段とは、例えば、受信部であり、前記指令を認識し、動作状況を指定する動作状況指定手段とは、例えば、動作状況指定部であり、前記動作状況指定手段により指定された動作状況に基づいて、値を上昇、または、下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成手段とは、例えば、制御信号発生部であり、値を上昇、または、下降させることにより、前記第１の制御値と上昇、または下降の速度が異なる第２の制御値を生成する第２の制御値生成手段とは、例えば、鋸波発生部であり、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記発光ダイオードを駆動する出力手段とは、例えば、比較部である。
【００３４】
すなわち、動作状況指定部が、制御装置からの指令を認識し、制御信号発生部に対して、値を上昇、または、下降させることにより第１の制御値を生成させると共に、鋸波発生部に対して、値を上昇、または、下降させることにより、前記第１の制御値と上昇、または下降の速度が異なる第２の制御値を生成させ、比較部が第１の制御値と、第２の制御値とを比較し、比較結果が同一であるタイミングと、そのタイミングの間隔で、出力部が、LEDを駆動する。
【００３５】
このため、比較結果が、PWM制御用の波形となるため、LEDを高階調で、かつ、高分解能に制御させることが可能となる。
【００３６】
結果として、制御装置から、例えば、発光ダイオードを駆動させるためのPWM波形の信号を発生させる必要がないので、制御装置からの指令回数を減らすことができ、制御装置の処理負荷を低減させることが可能になる。また、指令回数が少ない分、より多くの発光ダイオードを制御することが可能となり、より多くのLEDにより、より高階調分解能の発光制御を実現させることが可能となる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、発光ダイオードをより高階調分解能に発光制御することが可能となり、その制御にあたり、上位の制御装置による処理の負担を軽減し、指令の数に応じた配線数を削減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、発明の詳細な説明に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、発明の詳細な説明に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の詳細な説明中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００３９】
すなわち、本発明の一側面の発光ダイオード駆動装置（例えば、図２のLED駆動装置１２）は、制御装置からの指令に基づいて、発光ダイオードを駆動させる発光ダイオード駆動装置であって、前記制御装置（例えば、図２のCPU１１）からの指令を受信する受信手段（例えば、図２の受信部２１）と、前記指令を認識し、動作状況を指定する動作状況指定手段（例えば、図２の動作状況指定部３２）と、前記動作状況指定手段により指定された動作状況に基づいて、値を上昇、または、下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成手段（例えば、図２の制御信号発生部５２）と、値を上昇、または、下降させることにより、前記第１の制御値と上昇、または下降の速度が異なる第２の制御値を生成する第２の制御値生成手段（例えば、図２の鋸波発生部５１）と、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較手段（例えば、図２の比較部５３）と、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記発光ダイオードを駆動する出力手段（例えば、図２の出力部５４）とを含む。
【００４０】
前記第１の制御値生成手段、および前記第２の制御値生成手段のうちの、少なくともいずれか一方の制御値の上昇、または下降の変化速度を制御する変化速度制御手段（例えば、図２の抵抗Ｒ１，Ｃ１からなる積分回路）をさらに含ませるようにすることができる。
【００４１】
前記第１の制御値生成手段には、コンデンサ（例えば、図２のコンデンサＣ２）、および前記コンデンサを充放電するスイッチ（例えば、図２のスイッチＳＷ１，ＳＷ２）を含ませ、前記スイッチにより充放電される前記コンデンサの充電電圧を前記第１の制御値として生成させるようにすることができ、前記第２の制御値生成手段には、鋸波を発生する鋸波発生回路（例えば、図２の鋸波発生部５１）を含ませ、前記鋸波発生回路の出力電圧を前記第２の制御値として生成させるようにすることができ、前記比較手段には、比較器（例えば、図２の比較部５３）を含ませ、前記比較器の比較結果を出力手段に供給させるようにすることができる。
【００４２】
前記第２の制御値生成手段には、コンデンサ、および前記コンデンサを充放電するスイッチに加えて、前記コンデンサと協働することにより積分回路（例えば、図２の抵抗Ｒ１，Ｃ１からなる積分回路）を構成する抵抗をさらに含ませるようにすることができる。
【００４３】
前記第１の制御値生成手段は、前記動作状況指定手段により指定された動作状況に基づいて、第１の速度でカウントアップ、またはカウントダウンする第１のカウンタ（例えば、図１５の低周波アップダウンカウンタ１５３）とすることができ、前記第１のカウンタの値に基づいて、前記第１の制御値を生成させるようにすることができ、前記第２の制御値生成手段（例えば、図１５の高周波アップダウンカウンタ１３２の高周波アップダウンカウンタカウント部１３２ａ）は、前記第１の速度より高速の第２の速度でカウントアップ、またはカウントダウンする第２のカウンタとすることができ、前記第２のカウンタの値に基づいて、前記第２の制御値を生成させるようにすることができる。
【００４４】
予め設定された複数のクロック周波数のパルス波を出力する第１の分周手段（例えば、図１５の分周部１３１）と、前記クロック周波数選択信号により、前記第１の分周手段により出力される予め設定された複数のクロック周波数のパルス波のいずれかを選択するクロック周波数選択手段（例えば、図１５のクロック周波数選択部１５２）とをさらに含ませるようにすることができ、前記第１の制御値生成手段には、前記第１の分周手段により出力される予め設定された複数のクロック周波数のパルス波のうち、前記クロック周波数選択手段により選択されている周波数のクロック周波数のパルス波を用いて、前記第１の速度で前記第１のカウンタをカウントさせるようにすることができる。
【００４５】
前記第２の制御値生成手段には、予め設定された複数のクロック周波数のパルス波を出力する第２の分周手段（例えば、図１５の分周部１３２ｂ）と、前記第２の分周手段により分周されたクロック周波数を所定時間で順次切り替える切替手段（例えば、図１５の分周切替部１３２ｄ）とをさらに含ませるようにすることができ、前記変化速度制御手段（例えば、図１５のレートカウンタ制御部１３２ｅ）には、前記第２の分周手段により分周されたクロック周波数のパルス波を順次切り替えて、前記第２の制御値生成手段の制御値の上昇、または下降の変化速度を時間方向に対して上に凸の関数として変化させるように制御させるようにすることができる。
【００４６】
本発明の一側面の発光ダイオード駆動方法は、制御装置からの指令に基づいて、発光ダイオードを駆動させる発光ダイオード駆動装置の発光ダイオード駆動方法であって、前記制御装置からの指令を受信する受信ステップ（例えば、図３のステップＳ２１）と、前記指令を認識し、動作状況を指定する動作状況指定ステップ（例えば、図３のステップＳ２８）と、前記動作状況指定ステップの処理により指定された動作状況に基づいて、値を上昇、または、下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成ステップ（例えば、図５のステップＳ４６）と、値を上昇、または、下降させることにより、前記第１の制御値と上昇、または下降の速度が異なる第２の制御値を生成する第２の制御値生成ステップ（例えば、図５のステップＳ４１）と、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較ステップ（例えば、図５のステップＳ４７）と、前記比較ステップの処理での比較結果に基づいて、前記発光ダイオードを駆動する出力ステップ（例えば、図５のステップＳ４８，Ｓ４９）とを含む。
【００４７】
図１は、本発明に係る遊技機のLED（Light Emission Diode：発光ダイオード）駆動システムの一実施の形態の構成を示す図である。
【００４８】
このLED駆動システムは、パチンコ遊技機や回胴式遊技機などに代表される遊技機の、LEDを駆動させる（発光させる）ためのシステムである。LED駆動システムは、CPU（Central Processing Unit）１１、および、LED駆動装置１２−１，１２−２，・・・１２−Ｎから構成されており、LED駆動装置１２−１が、発光ダイオードＬＥＤ１−１，ＬＥＤ２−１を、LED駆動装置１２−２が、発光ダイオードＬＥＤ１−２，ＬＥＤ２−２を、・・・・LED駆動装置１２−Nが、発光ダイオードＬＥＤ１−Ｎ，ＬＥＤ２−Nを、それぞれ駆動させることにより発光ダイオードＬＥＤ１−１，ＬＥＤ２−１，ＬＥＤ１−２，ＬＥＤ２−２，・・・ＬＥＤ１−Ｎ，ＬＥＤ２−Ｎが駆動し発光する。
【００４９】
尚、LED駆動装置１２−１，１２−２、発光ダイオードＬＥＤ１−１，ＬＥＤ２−１，ＬＥＤ１−２，ＬＥＤ２−２のそれぞれについて特に区別する必要がない場合、単に、LED駆動装置１２、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２と称するものとし、その他の構成についても同様に称するものとする。また、LED駆動装置１２についても、個別に２個の発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２を駆動させる例について説明するが、制御すべき発光ダイオードの個数は２個に限定されるものではなく、それ以上の個数の発光ダイオードを駆動させるものであってもよい。
【００５０】
CPU１１は、LED駆動システムの動作の全体を制御しており、クロック端子ＣＫより出力するクロック信号に同期して、データ端子ＤＡＴＡよりシリアルデータとして指令データを出力し、LED駆動装置１２−１，１２−２，・・・，１２−Ｎに対して、それぞれが駆動を制御している発光ダイオードＬＥＤ１−１，ＬＥＤ２−１，ＬＥＤ１−２，ＬＥＤ２−２の駆動の指令データを供給する。この際、CPU１１は、LED駆動装置１２−１，１２−２のいずれに対しての指示であるかを区別するアドレスの情報を付して指令データを供給する。また、CPU１１は、併せて、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２のいずれへの指示であるかを区別する出力系統を識別する情報も付した指令データを供給する。
【００５１】
次に、図２を参照して、CPU１１およびLED駆動装置１２の詳細な実施の形態の構成例について説明する。
【００５２】
CPU１１は、判定部１１１、動作データ生成部１１２、および指令データ送信部１１３より構成されている。
【００５３】
判定部１１１は、LED駆動装置１２が組み込まれている遊技機の遊技状態、すなわち、通常状態、リーチ状態、および大当り状態に対応して、発光ダイオードＬＥＤ１−１，ＬＥＤ１−２をどのように駆動させるかを判定し、判定結果である駆動内容を動作データ生成部１１２に供給する。
【００５４】
動作データ生成部１１２は、判定部１１１からの判定結果に基づいて、具体的な動作内容を示す動作データを生成し、指令データ送信部１１３に供給する。
【００５５】
指令データ送信部１１３は、動作データ生成部１１２より供給されてくる動作データを含めて、指令データを生成し、宛先となるLED駆動装置１２を特定するアドレスデータを付して、データ出力端子ＤＡＴＡおよびクロック信号出力端子ＣＫより、クロック信号に同期してシリアルデータとして指令データを全てのLED駆動装置１２に送信する。
【００５６】
LED駆動装置１２の受信部２１は、受信制御部４１、およびシリアル−パラレル変換部４２より構成されている。受信制御部４１は、シリアルデータ受信部４１ａおよびクロックデータ受信部４１ｂを備えており、クロックデータ受信部４１ｂにより受信されるクロックデータに基づいたクロック信号に同期して、シリアルデータ受信部４１ａで受信されるシリアルデータとして指令データを受信し、シリアル−パラレル変換部４２に供給する。シリアル−パラレル変換部４２は、シリアルデータをパラレルデータに変換し、パラレルデータに変換された指令データを動作制御部２２に供給する。
【００５７】
動作制御部２２は、アドレス認識部３１、動作状況指定部３２、および選定部３３を備えている。
【００５８】
アドレス認識部３１は、CPU１１より供給されてくる指令データに含まれるアドレスデータを読み出し、自らを識別するアドレスであるか否かを判定し、自らを識別するアドレスである場合にのみ、指令データを後段の動作状況指定部３２に供給する。より具体的には、識別すべきLED駆動装置１２がLED駆動装置１２−１または１２−２の２台である場合、１ビット分のアドレスデータが構成されればよい。例えば、図１におけるアドレス認識部３１−１（図２におけるアドレス認識部３１も同様）には、自らのアドレスデータの設定端子がＬｏｗに設定されているため、アドレス認識部３１−１は、アドレスデータであるＬｏｗ（＝０）と、供給されてきた指令データに含まれるアドレスデータとを比較し、一致するとき、すなわち、アドレスデータがいずれも０であるとき、自らのアドレスであると認識する。また、例えば、図１におけるアドレス認識部３１−２には、自らのアドレスデータの設定端子がHiに設定されているため、アドレス認識部３１−２は、アドレスデータであるHi（＝１）と、供給されてきた指令データに含まれるアドレスデータとを比較し、一致するとき、すなわち、アドレスデータがいずれも１であるとき、自らのアドレスであると認識する。
【００５９】
尚、上述したように、図１においては、LED駆動装置１２−１乃至１２−Ｎが設けられている例について示されているような場合、アドレスデータのデータビット数をLED駆動装置１２の個数に対応して設け、対応してアドレス識別部３１にさらに設定端子を増設し、それぞれを識別するアドレスを設定することで対応することができる。
【００６０】
動作状況指定部３２は、CPU１１から供給された指令データに含まれる出力系統データおよび動作データに基づいて、動作状況を指定し、選定部３３に指示し、出力制御部２３−１または２３−２によりそれぞれ発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２を駆動させる。
【００６１】
選定部３３は、動作状況指定部３２より供給されてくる指示に含まれる、指令データの出力系統データに基づいて、出力制御部２３−１または２３−２の何れかを選定し、動作データに対応して、出力制御部２３−１のスイッチＳＷ１−１，ＳＷ２−１をＯＮ、若しくはＯＦＦ、または、出力制御部２３−２のスイッチＳＷ１−２，ＳＷ２−２をＯＮ、若しくはＯＦＦする。
【００６２】
出力制御部２３−１は、鋸波発生部５１−１、制御信号発生部５２−１、比較部５３−１、および、出力部５４−１を備えている。また、出力制御部２３−２は、鋸波発生部５１−２、制御信号発生部５２−２、比較部５３−２、および、出力部５４−２を備えている。
【００６３】
さらに、鋸波発生部５１−１は、抵抗Ｒ１−１乃至Ｒ４−１、コンデンサＣ１−１、および比較器ＣＯＭＰ１−１を備えている。また、鋸波発生部５１−２は、抵抗Ｒ１−２乃至Ｒ４−２、コンデンサＣ１−２、および比較器ＣＯＭＰ１−２を備えている。
【００６４】
抵抗Ｒ１は、可変抵抗であり、一方の端部がコンデンサＣ１の他方の端部、比較器ＣＯＭＰ１の負端子、および比較部５３に接続されており、他方の端部が比較器ＣＯＭＰ１の出力端子、および抵抗Ｒ２の他方の端部に接続されている。抵抗Ｒ２は、一方の端部が比較器ＣＯＭＰ１の正端子、抵抗Ｒ３の他方の端部、および抵抗Ｒ４の一方の端部と接続されており、他方の端部が比較器ＣＯＭＰ１の出力端子、および抵抗Ｒ１の他方の端部に接続されている。また、抵抗Ｒ３の一方の端部は電源Ｖｃｃに接続されており、他方の端部は、抵抗Ｒ４の一方の端部、抵抗Ｒ２の一方の端部、および比較器ＣＯＭＰ１の正端子に接続されている。抵抗Ｒ４は、一方の端部が抵抗Ｒ３の他方の端部、抵抗Ｒ２の一方の端部、および比較器ＣＯＭＰ１の正端子に接続されており、他方の端部が接地されている。
【００６５】
コンデンサＣ１は、一方の端部が電源Ｖｃｃに接続されており、他方の端部が比較器ＣＯＭＰ１の負端子、抵抗Ｒ１の一方の端部、比較部５３に接続されている。比較器ＣＯＭＰ１は、負端子が、抵抗Ｒ１の一方の端部、比較部５３、およびコンデンサＣ１の他方の端部に接続されており、正端子が、抵抗Ｒ３の他方の端部、抵抗Ｒ４の一方の端部、および抵抗Ｒ２の一方の端部に接続されており、出力端子が、抵抗Ｒ１の他方の端部、および、抵抗Ｒ２の他方の端部に接続されている。
【００６６】
鋸波発生部５１は、抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ１より構成される積分回路により比較器ＣＯＭＰ１の負端子への入力値を、鋸波状の波形の電圧値として切り替えることにより、鋸波状の電圧値を発生し、比較部５３の比較器ＣＯＭＰ２の負端子に供給する。
【００６７】
制御信号発生部５２−１は、定電流源５２ａ−１，５２ｂ−１、スイッチＳＷ１−１，ＳＷ２−１、およびコンデンサＣ２−１を、制御信号発生部５２−２は、定電流源５２ａ−２，５２ｂ−２、スイッチＳＷ１−２，ＳＷ２−２、およびコンデンサＣ２−２をそれぞれ備えている。
【００６８】
定電流源５２ａは、一方の端部が電源Ｖｃｃに接続され、他方の端部がスイッチＳＷ１を介してコンデンサＣ２の一方の端部に接続されており、スイッチＳＷ１がＯＮされると、コンデンサＣ２に一定の電流値を供給し、コンデンサＣ２を充電させる。定電流源５２ｂは、一方の端部がスイッチＳＷ２を介してコンデンサＣ２の一方の端部に接続されており、他方の端部が接地されており、スイッチＳＷ２がＯＮされると、コンデンサＣ２より一定の電流値で電荷をグランドに開放し、コンデンサＣ２を放電させる。コンデンサＣ２は、一方の端部がスイッチＳＷ１を介して定電流源５２ａの他方の端部、スイッチＳＷ２を介して定電流源５２ｂの一方の端部、および比較部５３の比較器ＣＯＭＰ２の正端子に接続されており、コンデンサＣ２の充電電圧の電圧値を制御信号として比較部５３に供給する。
【００６９】
比較部５３−１は、比較器ＣＯＭＰ２−１を、比較部５３−２は、比較器ＣＯＭＰ２−２をそれぞれ備えている。比較器ＣＯＭＰ２は、負端子に供給されてくる鋸波発生部５１からの鋸波状の電圧値と、正端子に供給されてくる制御信号発生部５２からの制御信号の電圧値とを比較して、制御信号の電圧値の方が大きいとき、出力端子よりＨｉ信号を、それ以外のとき、Ｌｏｗ信号をそれぞれ出力部５４に出力する。
【００７０】
出力部５４−１は、それぞれ抵抗Ｒ６−１、およびトランジスタＴｒ１−１を、出力部５４−２は、それぞれ抵抗Ｒ６−２、およびトランジスタＴｒ１−２をそれぞれ備えている。
【００７１】
抵抗Ｒ６の一方の端部は、比較部５３に接続されており、他方の端部はトランジスタＴｒ１のベースに接続されている。トランジスタＴｒ１のベースは、抵抗Ｒ６の他方の端部に接続されている、コレクタは、発光ダイオードＬＥＤ１のカソードに接続されており、エミッタは、接地されている。すなわち、比較部５３よりＨｉの信号が供給されると、抵抗Ｒ６を介してベースに供給されて、トランジスタＴｒ１がＯＮにされ、発光ダイオードＬＥＤ１が発光する。
【００７２】
次に、図３のフローチャートを参照して、図２のLED駆動処理システムによるLED駆動処理について説明する。
【００７３】
ステップＳ１において、判定部１１１は、LED駆動装置１２を識別する全てのアドレスのうち、未処理のアドレスを処理対象アドレスに指定する。
【００７４】
ステップＳ２において、判定部１１１は、処理対象となるアドレスにおける出力制御部２３により発光ダイオードＬＥＤ１若しくは発光ダイオードＬＥＤ２、または、その両方の駆動が必要であるか否かを判定する。
【００７５】
ステップＳ２において、例えば、駆動が必要であると判定された場合、ステップＳ３において、動作データ生成部１１２は、処理対象アドレスのLED駆動装置１２に対して、駆動させるべき発光ダイオードの動作内容を指示する動作データを生成し、指令データ送信部１１３に供給する。ここでいう動作データは、制御信号発生部５２のスイッチＳＷ１，ＳＷ２のＯＮ、またはＯＦＦを制御するデータである。
【００７６】
ステップＳ４において、指令データ送信部１１３は、処理対象アドレスのLED駆動装置１２に対して、供給されてきた動作データを含めて、動作を指示する、例えば、図４で示されるような指令データを生成し、クロック端子ＣＫより出力するクロック信号に同期して、データ端子ＤＡＴＡよりシリアルデータとして出力する。
【００７７】
指令データは、図４で示されるように、アドレスデータ、出力系統データ、および動作データから構成される。例えば、LED駆動装置１２−１宛の指令データを生成する場合、アドレスデータには、LED駆動装置１２−１を識別するアドレスのデータが記録される。また、出力系統データは、駆動させる出力系統である出力制御部２３−１，２３−２のいずれかを識別するデータが記録される。動作データは、上述したように、制御信号発生部５２のスイッチＳＷ１，ＳＷ２のＯＮ、またはＯＦＦを制御するデータである。
【００７８】
ステップＳ２１において、受信部２１の受信制御部４１は、CPU１１より指令データが送信されてきたか否かを判定し、指令データが送信されてくるまで、同様の処理を繰り返す。ステップＳ２１において、例えば、ステップＳ４の処理により、CPU１１より指令データが送信されてきた場合、ステップＳ２２において、受信制御部４１は、順次クロック信号に同期して、シリアルデータとして送信されてくる指令データを受信し、シリアル−パラレル変換部４２に供給する。シリアル−パラレル変換部４２は、供給されてきたシリアルデータからなる指令データをパラレルデータに変換し、動作制御部２２のアドレス認識部３１に供給する。アドレス認識部３１は、パラレルデータに変換されて供給されてきた指令データより、アドレスデータを読み出す。
【００７９】
ステップＳ２３において、アドレス認識部３１は、読み出したアドレスデータが自らを識別するアドレスを示すものであるか否かを判定する。ステップＳ２３において、例えば、読み出したアドレスデータが自らを識別するアドレスを示すものではないと判定された場合、アドレス認識部３１は、供給されてきた指令データを破棄し、処理は、ステップＳ２１に戻る。すなわち、この場合、供給されてきた指令データが、自らへのものではないとみなされ、処理が打ち切られる。結果として、指令データの宛先として指定されたアドレスに対応するLED駆動装置１２以外においては、処理が打ち切られ、指令データの宛先として指定されたアドレスに対応するLED駆動装置１２のみが、以降の処理を実行することになる。
【００８０】
一方、ステップＳ２３において、例えば、読み出したアドレスデータが自らを識別するアドレスを示すものであると判定された場合、ステップＳ２４において、アドレス認識部３１は、供給された指令データを全て読み出し、動作状況指定部３２に供給する。
【００８１】
ステップＳ２５において、動作状況指定部３２は、指令データのうちの動作データを読み出し、ステップＳ２６において、動作として指示する動作内容を認識する。
【００８２】
ステップＳ２７において、動作状況指定部３２は、指令データのうちの出力系統データを読み出し、動作データの供給先となる出力系統を認識する。
【００８３】
ステップＳ２８において、動作状況指定部３２は、動作データより動作状況を指定し、認識した出力系統に対応する出力制御部２３を指定して、選定部３３に対して出力系統データと共に動作データを供給する。これに応じて、選定部３３は、出力系統データに基づいて、選択すべき出力制御部２３の制御信号発生部５２のスイッチＳＷ１，ＳＷ２をＯＮまたはＯＦＦする。そして、処理は、ステップＳ２１に戻る。
【００８４】
一方、ステップＳ２において、駆動が必要ではないと判定された場合、ステップＳ３，Ｓ４の処理は、スキップされる。
【００８５】
そして、ステップＳ５において、判定部１１１は、LED駆動装置１２を識別する全てのアドレスのうち、未処理のアドレスが存在するか否かを判定する。すなわち、CPU１１で動作を管理すべきLED駆動装置１２の全てについて処理が終了したか否かが判定される。ステップＳ５において、未処理のアドレスが存在する場合、処理は、ステップＳ１に戻る。すなわち、CPU１１で動作を管理すべきLED駆動装置１２の全てについて処理が終了するまで、ステップＳ１乃至Ｓ５の処理が繰り返される。そして、ステップＳ５において、全てのアドレスについて処理が終了し、CPU１１で動作を管理すべきLED駆動装置１２の全てについて処理が終了したと判定された場合、ステップＳ６において、判定部１１１は、全てのアドレスを未処理であるものとみなし、処理は、ステップＳ１に戻る。
【００８６】
すなわち、CPU１１は、全てのLED駆動装置１２について、動作状況を巡回的に監視し、必要に応じて駆動を指示する。この際、LED駆動装置１２を駆動するにあたり、動作を一回指示すればよいのでCPU１１による処理負荷が低減される。
【００８７】
次に、図５のフローチャートを参照して、出力制御部２３による出力制御処理について説明する。
【００８８】
ステップＳ４１において、鋸波発生部５１は、鋸波状の電圧の信号を発生し、比較部５３に供給する。尚、出力制御処理の１処理として説明するものとするが、鋸波発生部５１は、出力制御処理とは、別に単独で鋸波を発生するものである。
【００８９】
ここで、鋸波発生部５１により鋸波の発生に係る動作について説明する。
【００９０】
比較器ＣＯＭＰ１の負端子の入力電圧Ｖ１は、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とにより構成される積分回路の中点の電位であるため、電源Ｖｃｃより供給される電力によりコンデンサＣ１と抵抗Ｒ１とで設定される時定数により、図６で示されるように、時間の経過と共に指数関数的に挙動する。一方、比較器ＣＯＭＰ１の正端子の入力電圧Ｖ２は、比較器ＣＯＭＰ１の動作状態により出力電圧Ｖ３との関係から、以下の式（１），式（２）で示される２通りの状態となる。
【００９１】
Ｖ３＝Ｖｃｃの場合（Ｖ１＜Ｖ２の場合）
Ｖ２＝Ｖ２Ｈｉ＝Ｒ４×Ｖｃｃ／（Ｒ４＋Ｒ３//Ｒ５）
・・・（１）
【００９２】
Ｖ３＝０の場合（Ｖ１＜Ｖ２ではない場合）
Ｖ２＝Ｖ２Ｌｏｗ＝（Ｒ４//Ｒ５）×Ｖｃｃ／（Ｒ３＋Ｒ４//Ｒ５）
・・・（２）
【００９３】
尚、式（１），式（２）における「Ａ//Ｂ」は、それぞれ抵抗値Ａ，Ｂとなる抵抗Ａ，Ｂが並列接続されたときの並列抵抗値を示している。また、式（１），式（２）におけるＲ３乃至Ｒ５は、抵抗Ｒ３乃至Ｒ５のそれぞれの抵抗値を示している。
【００９４】
このため、図６の実線で示されるように、時刻ｔ１において積分回路により徐々に充電が開始されると、入力電圧Ｖ１は、コンデンサＣ１の充電により徐々に指数関数的に上昇し、点線で示されるように、電圧Ｖｃｃの状態で安定するように挙動する。このとき、図６の一点鎖線で示されるように、入力電圧Ｖ２は、入力電圧Ｖ１よりも大きいため、比較器ＣＯＭＰ１は、出力端子より電源電圧Ｖｃｃを出力する。
【００９５】
しかしながら、その挙動の経過において、図６の時刻ｔ２で示されるように、入力電圧Ｖ１は、電圧Ｖ２Ｈｉを超えてしまうので、そのタイミングにおいて、比較器ＣＯＭＰ１の出力端子の出力電圧が０にされることになる。この結果、入力電圧Ｖ２は、電圧Ｖ２Ｌｏｗに変化し、コンデンサＣ１の放電により、入力電圧Ｖ１は、指数関数的に減少し、点線で示されるように、電圧０の状態で安定するように挙動する。
【００９６】
この際、時刻ｔ２と同様に、図６の時刻ｔ３で示されるように、入力電圧Ｖ１は、電圧Ｖ２Ｌｏｗを下回ることになるため、比較器ＣＯＭＰ１の出力端子から出力電圧Ｖｃｃが再び出力されることにより、時刻ｔ３乃至ｔ４において、入力電圧Ｖ１は、時刻ｔ１乃至ｔ２と同様の挙動となる。
【００９７】
すなわち、以降においては、入力電圧Ｖ１は、上述した時刻ｔ１乃至ｔ２における挙動と、時刻ｔ２乃至ｔ３における挙動とを交互に繰り返す。
【００９８】
結果として、比較部５３に出力される比較器ＣＯＭＰ１の負端子の入力電圧Ｖ１は、図６の実線で示されるように、鋸の歯が並べられているような波形（鋸波）として出力され続けることになる。
【００９９】
ここで、図５のフローチャートの説明に戻る。
【０１００】
ステップＳ４２において、スイッチＳＷ１が、動作制御部２２からの指示によりＯＮにされたか否かが判定される。例えば、ステップＳ２８の処理により、動作制御部２２により制御されて、スイッチＳＷ１がＯＮとされた場合、ステップＳ４３において、定電流源５２ａは、電源Ｖｃｃからの電力により一定の電流値でコンデンサＣ２を充電する。一方、ステップＳ４２において、スイッチＳＷ１がＯＮではなく、ＯＦＦにされていた場合、ステップＳ４３の処理はスキップされて、コンデンサＣ２は充電されない。
【０１０１】
ステップＳ４４において、スイッチＳＷ２が、動作制御部２２からの指示によりＯＮにされたか否かが判定される。例えば、ステップＳ２８の処理により、動作制御部２２により制御されて、スイッチＳＷ２がＯＮとされた場合、ステップＳ４５において、定電流源５２ｂは、コンデンサＣ２に充電された電力を一定の電流値で放電する。一方、ステップＳ４４において、スイッチＳＷ２がＯＮではなく、ＯＦＦにされていた場合、ステップＳ４５の処理はスキップされて、コンデンサＣ２からの放電はなされない。
【０１０２】
ステップＳ４６において、コンデンサＣ２の一方の端部より充電電圧を、制御信号として比較部５３に出力する。
【０１０３】
ステップＳ４７において、比較部５３の比較器ＣＯＭＰ２は、正端子に入力される図７の電圧Ｖ４で示される制御信号が、鋸波発生部５１より供給されてくる、電圧Ｖ１で示される鋸波よりも大きいか否かを判定する。
【０１０４】
ステップＳ４７において、例えば、制御信号が、鋸波よりも大きい場合、ステップＳ４８において、比較部５３の比較器ＣＯＭＰ２は、出力端子よりＨｉの信号を出力部５４に供給する。このため、出力部５４においては、抵抗Ｒ６を介してトランジスタＴｒ１のベースにＨｉの信号が供給されて、トランジスタＴｒ１がＯＮの状態とされる。結果として、発光ダイオードＬＥＤ１は点灯する。
【０１０５】
一方、ステップＳ４７において、例えば、制御信号が、鋸波よりも大きくない場合、ステップＳ４９において、比較部５３の比較器ＣＯＭＰ２は、出力端子よりＬｏｗの信号を出力部５４に供給する。このため、出力部５４においては、トランジスタＴｒ１のベースにＬｏｗの信号が供給されて、トランジスタＴｒ１がＯＦＦの状態とされる。結果として、発光ダイオードＬＥＤ１は消灯する。
【０１０６】
この結果、例えば、図７の上段で示されるように、消灯状態から時刻ｔ１１においてスイッチＳＷ１がＯＮの状態にされると、コンデンサＣ２が徐々に充電され、制御信号の電圧Ｖ４が鋸波の最低電圧である電圧Ｖ２Ｌｏｗを超えると、図７の中段で示されるように、電圧Ｖ４で示される制御信号のうち、鋸波の電圧Ｖ１を越える時刻ｔ２１乃至ｔ２２において、発光ダイオードＬＥＤ１は発光する。スイッチＳＷ１がＯＮの状態が継続されると、コンデンサＣ２の充電電圧である制御信号の電圧Ｖ４が徐々に一定のレートで上昇するため、時刻ｔ２３乃至ｔ２４は、時刻ｔ２１乃至ｔ２２における期間よりも長く、さらに、時刻ｔ２５乃至ｔ２６は、時刻ｔ２３乃至ｔ２４における期間よりも長くなり、徐々に点灯している時間が長くなっていく。この結果、図７の下段で示されるように、発光ダイオードＬＥＤ１の単位時間当たりの点灯時間、すなわち、デューティが上昇するため、徐々に光量が増加して明るく点灯していく。
【０１０７】
このとき、図７の上段で示されるように、時刻ｔ１２において、スイッチＳＷ１がＯＦＦにされると、コンデンサＣ２の充電が中断されるため、時刻ｔ１２までの充電電圧が維持される。この場合、制御信号の電圧Ｖ４は、一定の状態となるため、図７の中段で示されるように、時刻ｔ２７乃至ｔ２８，ｔ２９乃至ｔ３０，ｔ３１乃至ｔ３２，ｔ３３乃至ｔ３４で示される発光ダイオードＬＥＤ１が点灯する期間は同一となる。したがって、デューティの変化がないため、図７の下段で示されるように、発光ダイオードＬＥＤ１は、時刻ｔ１２おける明るさと同一の一定の光量を維持して点灯し続ける。
【０１０８】
さらに、図７の上段で示されるように、時刻ｔ１３において、スイッチＳＷ１が、再びＯＮにされると、コンデンサＣ２の充電が再び開始されるため、充電電圧が一定のレートで上昇する。この場合、制御信号の電圧Ｖ４は、上昇するため、図７の中段で示されるように、時刻ｔ３６乃至ｔ３７，ｔ３８乃至ｔ３９で示される発光ダイオードＬＥＤ１が点灯する期間は徐々に長くなっていく。したがって、デューティが上昇するため、図７の下段で示されるように、発光ダイオードＬＥＤ１は、徐々に光量が増加して明るく点灯していく。
【０１０９】
そして、コンデンサＣ２の充電電圧が鋸波の最大電圧Ｖ２Ｈｉに到達すると、比較器ＣＯＭＰ２は、常にＨｉを出力する状態となるため、スイッチＳＷ１がそれ以降の時刻ｔ１４までＯＮの状態とされても、発光ダイオードＬＥＤ１は最も明るい状態で点灯し続ける。すなわち、発光ダイオードＬＥＤ１は完全点灯の状態となる。
【０１１０】
以上のように、スイッチＳＷ１のＯＮ、またはＯＦＦを制御し、制御信号の電圧を制御するだけで、発光ダイオードＬＥＤ１の点灯を事実上ＰＷＭ制御することが可能となる。
【０１１１】
また、図７においては、スイッチＳＷ１のＯＮ、またはＯＦＦを制御する例について説明してきたが、当然の如く、スイッチＳＷ２のＯＮ、またはＯＦＦを制御することにより、さらに、発光ダイオードＬＥＤ１の点灯を高度に制御することが可能となる。
【０１１２】
例えば、図８の時刻ｔ５０で示されるように、スイッチＳＷ１がＯＮの状態に制御されると、コンデンサＣ２の充電電圧である制御信号の電圧Ｖ４は、一定のレートで上昇する。そして、時刻ｔ５１において、入力電圧Ｖ２の最低電圧Ｖ２Ｌｏｗを越えると、発光ダイオードＬＥＤ１は、徐々に光量を増加させながら点灯する。尚、図８においては、制御信号の電圧Ｖ４のみが示されているが、図７の上段で示される鋸波の波形も、図示はされていないが同様に存在するものとしている。
【０１１３】
このとき、電圧Ｖ４は、以下の式（３）で示される関係により、徐々に上昇する。
【０１１４】
Ｖ４＝（Ｉ１／Ｃ２）×ｔ＋Ｖ４ｃｏｎｔ
・・・（３）
【０１１５】
ここで、Ｉ１は、定電流源５２ａの電流値を、Ｃ２は、コンデンサＣ２の静電容量を、ｔは時間であり、Ｖｃｏｎｔは、電圧Ｖ４の初期値をそれぞれ示している。すなわち、（Ｉ１／Ｃ２）が、デューティが上昇する際の電圧Ｖ４の上昇レートである。
【０１１６】
また、図８の時刻ｔ５２で示されるように、スイッチＳＷ１がＯＦＦの状態とされると、時刻ｔ５２における制御信号の制御電圧Ｖ４ａが維持される。このため、時刻ｔ５２以降においては、デューティが一定の状態となるため、一定の光量が維持された状態で点灯する。
【０１１７】
さらに、図８の時刻ｔ５３で示されるように、スイッチＳＷ２がＯＮの状態とされると、コンデンサＣ２の充電電圧が放電されることにより徐々に一定のレートで低下し、時刻ｔ５２における制御信号の制御電圧Ｖ４ａから徐々に低下する。このため、時刻ｔ５３以降においては、デューティが徐々に下降するため、徐々に光量を減少させながら点灯する。
【０１１８】
このとき、電圧Ｖ４は、以下の式（４）で示される関係により、徐々に下降する。
【０１１９】
Ｖ４＝−（Ｉ２／Ｃ２）×ｔ＋Ｖ４ｃｏｎｔ
・・・（４）
【０１２０】
ここで、Ｉ２は、定電流源５２ｂの電流値を示している。すなわち、（−（Ｉ２／Ｃ２））が、デューティが下降する際の電圧Ｖ４の下降レートである。
【０１２１】
また、図８の時刻ｔ５４で示されるように、スイッチＳＷ２がＯＦＦの状態に制御され、かつ、スイッチＳＷ１がＯＮの状態に制御されると、コンデンサＣ２の充電電圧である制御信号の電圧Ｖ４は、再び一定のレートで上昇する。したがって、時刻ｔ５４以降においては、デューティが上昇するので、発光ダイオードＬＥＤ１は、徐々に光量を増加させながら点灯する。
【０１２２】
さらに、スイッチＳＷ１がＯＮの状態が維持され続けると、図８の時刻ｔ５５で示されるように、コンデンサＣ２の充電電圧である制御信号の電圧Ｖ４が、鋸波の最高電圧である電圧Ｖ２Ｈｉを超えるため、完全点灯状態となる。そして、さらに、スイッチＳＷ１がＯＮの状態が維持され続けると、図８の時刻ｔ５６で示されるように、コンデンサＣ２の充電電圧である制御信号の電圧Ｖ４が、電源電圧Ｖｃｃとなり、電圧の上昇が停止し、一定の状態となる。
【０１２３】
また、図８の時刻ｔ５７で示されるように、スイッチＳＷ１がＯＦＦの状態に制御され、かつ、スイッチＳＷ２がＯＮの状態とされると、コンデンサＣ２の充電電圧が放電されることにより徐々に一定のレートで低下し、時刻ｔ５７における制御信号の電圧Ｖ４（＝Ｖｃｃ）から降下する。しかしながら、制御信号の電圧Ｖ４は、電源電圧Ｖｃｃとなっていたため、図８の時刻ｔ５８で示される、鋸波の最高電圧である電圧Ｖ２Ｈｉよりも低下するまでは、完全点灯の状態が維持される。そして、さらに、同様の状態が維持されると、時刻ｔ５８以降においては、デューティが徐々に下降するため、徐々に光量を減少させながら点灯する。
【０１２４】
そして、この状態が維持されて、制御信号の電圧Ｖ４が、時刻ｔ５９で示されるように鋸波の最低電圧である電圧Ｖ２Ｌｏｗを下回ると、完全消灯の状態となるため、これ以降の時刻ｔ５９，ｔ６０において、制御信号の電圧Ｖ４が低下しても同様に、完全消灯の状態となる。
【０１２５】
このように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のＯＮ、またはＯＦＦを制御するのみで、PWM制御による、発光ダイオードＬＥＤ１を徐々に点灯させる処理、または、徐々に消灯させる処理を実現させることが可能となる。また、この際、CPU１１は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のＯＮ、または、ＯＦＦを制御する動作データを生成するのみで済むため、発光ダイオードの点灯、または消灯に当たり、PWM制御信号そのものを作る必要がないので、処理負荷を低減させることが可能となる。
【０１２６】
尚、以上においては、鋸波発生部５１により発生される鋸波の波形、特に、鋸波の電圧Ｖ１の変化を示す曲線の曲率を変化させることにより、PWM制御をさらに変化させることができる。
【０１２７】
図９は、鋸波発生部５１の他の実施の形態の構成例を示している。図９の鋸波発生部５１において、図２の鋸波発生部５１における構成と同一の構成については、同一の符号を付しており、その説明は省略するものとする。
【０１２８】
図９の鋸波発生部５１において、図２の鋸波発生部５１と異なる構成は、抵抗Ｒ１，Ｒ２に代えて、可変抵抗からなる抵抗Ｒ１１，Ｒ１２、およびダイオードＤ１を備えた点である。
【０１２９】
抵抗Ｒ１１の一方の端部は、電源Ｖｃｃ、およびコンデンサＣ１の一方の端部に接続され、他方の端部は、コンデンサＣ１の他方の端部、比較器ＣＯＭＰ１の負端子、およびダイオードＤ１のアノードに接続されている。抵抗Ｒ１２の一方の端部は、抵抗Ｒ３の他方の端部、抵抗Ｒ４の一方の端部、および、比較器ＣＯＭＰ１の正端子に接続され、他方の端部は、ダイオードＤ１のカソード、および比較器ＣＯＭＰ１の出力端子に接続されている。ダイオードＤ１のアノードは、抵抗Ｒ１の他方の端部、コンデンサＣ１の他方の端部、および比較器ＣＯＭＰ１の負端子に接続され、カソードは、抵抗Ｒ１２の他方の端部、および比較器ＣＯＭＰ１の出力端子に接続されている。
【０１３０】
このような構成により、図９の鋸波発生部５１は、入力電圧Ｖ１が入力電圧Ｖ２よりも大きい場合、すなわち、比較器ＣＯＭＰ１の出力端子より出力電圧Ｖ３が０である場合、ダイオードＤ１がアクディブな状態となるため、図１０で示されるように、入力電圧Ｖ１が降下する際、コンデンサＣ１の充電電圧がグランドに短絡されることになるため、入力電圧は瞬時に０に降下する。このため、図１０で示される鋸波は、図６で示される鋸波と比べて、電圧Ｖ１が一気に降下する波形となり、図６における鋸波とは異なるPWM制御を実現することが可能となる。
【０１３１】
また、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２は、いずれも可変抵抗であるため、抵抗値を変化させることにより、さらに、鋸波の波形を変化させることが可能となる。
【０１３２】
すなわち、抵抗Ｒ１１の抵抗値を大きくすると、時定数が大きくなるため、図１１で示されるように、１周期についてみれば、電圧Ｖ１が全域に渡って変化率が大きく変化しない、三角波に近い波形となる。
【０１３３】
また、抵抗Ｒ１１の抵抗値を小さくすると、時定数が小さくなるため、図１２で示されるように、１周期についてみれば、周期の序盤においては、急峻に変化し、終盤に近付くにつれて、緩やかに変化した方形波に近い波形となる。
【０１３４】
さらに、抵抗Ｒ１２は、大きくすると波形の周期が短くなり、また、小さくすると波形の周期が長くなる。このため、図１１で示されるように抵抗Ｒ１１を大きくし、かつ、抵抗Ｒ１２を大きくし、図１２で示されるように、抵抗Ｒ１１を小さくし、かつ、抵抗Ｒ１２を小さくすることにより、その程度を調整することで、同一の周期にすることが可能となる。すなわち、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の大きさを調整することにより、入力電圧Ｖ１の曲線における曲率を変化させることが可能となり、例えば、図１０で示される鋸波の波形を三角波に近い波形に変化させたり、または、方形波に近い波形に変化させたりすることが可能となり、さらに、抵抗Ｒ１２の大きさを調整することにより、波形の周期の長さを変化させることが可能となる。
【０１３５】
尚、図１０乃至図１２においては、いずれも縦軸が電圧Ｖ１を示し、横軸が時刻ｔ（秒）を示している。
【０１３６】
さらに、図１１で示されるような、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２を大きくさせた場合、図１３で示されるように、制御信号の電圧Ｖ４の変化に対する比較器ＣＯＭＰ２の出力電圧Ｖ５のデューティの値は、大きくなるに従って、略正比例的に変化させることが可能となる。
【０１３７】
また、逆に、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２を小さくさせた場合、図１４で示されるように制御信号の電圧Ｖ４が大きいほど急峻にデューティが変化し、小さくなるほどデューティの変化が小さくなる。
【０１３８】
このように抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の大きさを変化させることにより、デューティの変化率を調整することが可能となる。
【０１３９】
尚、上述したように、発光ダイオードＬＥＤ１の明るさは、デューティにより可変とされているが、発光ダイオードの発光特性によりデューティが小さい値近傍ほど、デューティの変化に対する見た目の明るさの変化が大きく、デューティが大きな値近傍ほどデューティの変化に対する見た目の明るさの変化が小さいことが知られている。このため、デューティの値が小さい範囲においては、明るさを設定する制御信号の電圧Ｖ４の変化に対してデューティを緩やかに変化させ、デューティの値が大きい範囲においては、明るさを設定する制御信号の電圧Ｖ４の変化に対してデューティを急峻に変化させることにより、発光ダイオードの明るさの変化を、制御信号の電圧Ｖ４の変化に対して見た目に直線的に変化させることが可能となり、発光ダイオードを徐々に点灯させる際の明るさの変化を見た目に自然なものとすることが可能となる。
【０１４０】
このため、鋸波発生部５１は、鋸波状の波形を発生することにより、図１１または図１２で示されるように、制御信号発生部５２により発生される、発光ダイオードＬＥＤ１の明るさを示す制御信号の電圧Ｖ４に対して、電圧Ｖ１が上に凸の曲線となるような波形となるように設定することで、発光ダイオードを徐々に点灯させる際の明るさの変化を見た目に自然なものとすることが可能となっている。電圧Ｖ１が上に凸の曲線としては、例えば、指数が１より小さい指数関数や対数関数などであってもよい。ただし、対数関数の場合、１より小さい範囲で負の値をとるので、オフセットして利用する必要がある。
【０１４１】
また、この制御信号の電圧Ｖ４に対する電圧Ｖ１の変化が上に凸となる曲線の曲率を変化させることにより、明るさの制御をさまざまに変化させることが可能となる。
【０１４２】
したがって、図９の例においては、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の抵抗値の設定機能は、入力電圧Ｖ１、およびデューティの変化率を示す曲線の曲率を変化させる、曲率設定機能であると言える。これらの曲率を自由に設定することにより、発光ダイオードＬＥＤ１の点灯、および消灯をPWM制御によりさまざまに変化させながら、高度に制御することが可能となる。
【０１４３】
尚、以上においては、鋸波の波形は、上に凸の関数として所定周期で上昇する例について説明してきたが、下降する関数であっても良いものである。
【０１４４】
以上においては、出力制御部２３のそれぞれに鋸波発生部５１を設ける例について説明してきたが、発光ダイオードＬＥＤ１，２のそれぞれの発光は、それぞれの制御信号発生部５２におけるスイッチＳＷ１，ＳＷ２の個別の制御によるものである。したがって、発光の制御に当たっては、鋸波発生部５１は、共用してもよいものであり、例えば、図２の場合、鋸波発生部５１−２を削除し、比較部５３−２に鋸波発生部５１−１により発生された鋸波を供給するようにしても良いものである。このようにすることにより、LED駆動装置１２の構成をより簡略化し、装置コストを低減することが可能になると共に、出力制御部２３−１，２３−２のそれぞれにおいて、統一した鋸波を使用することにより、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２のそれぞれの発光制御の同期を図ることが可能となり、より高度な発光制御を実現することが可能となる。
【０１４５】
以上においては、鋸波発生部５１により発生される電圧値と、制御信号発生部５２により発生される電圧値との比較により発光ダイオードＬＥＤ１の発光のＰＷＭ制御に必要とされる波形を発生する例について説明してきたが、アナログ回路により構成されている鋸波発生部５１および制御信号発生部５２の構成を周波数の異なるカウンタにより実現させ、カウンタの値を比較することで、同様の機能を実現することもできる。
【０１４６】
図１５は、アナログ回路により構成されている鋸波発生部５１および制御信号発生部５２の構成に代えて、周波数の異なるカウンタを設けるようにしたLED駆動装置１２の実施の形態の構成例を示している。尚、図１５のLED駆動装置１２において、図２のLED駆動装置１２と同一の構成については同一の符号を付しており、その説明は適宜省略するものとする。
【０１４７】
図１５のLED駆動装置１２において、図２のLED駆動装置１２と異なる点は、出力制御部２３−１，２３−２に代えて、分周部１３１、高周波アップダウンカウンタ１３２、および出力制御部１３３−１，１３３−２を設けた点である。
【０１４８】
高周波アップダウンカウンタ１３２は、分周部１３１より供給されてくる比較的高速の周波数のクロック信号を、カウントアップ、または、カウントダウンするカウンタであり、カウント値を高周波カウント値として出力制御部１３３−１，１３３−２に供給する。尚、高周波アップダウンカウンタ１３２は、図２における鋸波発生部５１に相当するものである。また、図１５においては、高周波アップダウンカウンタ１３２は、出力制御部１３３−１，１３３−２により共用される構成となっている。
【０１４９】
高周波アップダウンカウンタ１３２は、高周波アップダウンカウンタカウント部１３２ａ、分周部１３２ｂ、切替カウンタ制御部１３２ｃ、分周切替部１３２ｄ、レートカウンタ制御部１３２ｅ、および曲率設定部１３２ｆを備えている。
【０１５０】
分周部１３２ｂは、いわゆる分周回路から構成されており、分周切替部１３２ｄにより指定されたタイミングで、レートカウンタ制御部１３２ｅにより制御されるレートカウンタＭにより予め設定されているカウントレート（変化率：単位時間当たりのカウント数）に切り替えて、分周部１３１より供給されてくるクロックを分周して、高周波アップダウンカウンタカウント部１３２ａに供給する。
【０１５１】
高周波アップダウンカウンタカウント部１３２ａは、分周部１３２ｂにより分周されたクロック信号をカウントし、出力制御部１３３に出力する。切替カウンタ制御部１３２ｃは、カウントレートを切り替えるタイミングを示す切替カウンタＣを、分周部１３２ｂにより分周されたクロック信号に同期してカウントし、レートカウンタＭに対応する切替カウント値となったとき、そのタイミングとなったことをレートカウンタ制御部１３２ｅおよび分周切替部１３２ｄに通知する。
【０１５２】
レートカウンタ制御部１３２ｅは、切替カウンタ制御部１３２ｃより切替カウンタＣが切替カウント値となったことが通知されると、そのタイミングでレートカウンタＭを１インクリメントする。
【０１５３】
分周切替部１３２ｄは、切替カウンタ制御部１３２ｃより切替カウンタＣが切替カウント値となったことが通知されると、そのタイミングでレートカウンタＭに対応するカウントレートで分周を切り替えるように分周部１３２ｂを制御する。
【０１５４】
曲率設定部１３２ｆは、予めレートカウンタＭごとに、設定された切替カウント値を記憶し、カウントレートを識別するレートカウンタＭに対応する切替カウント値を切替カウンタ制御部１３２ｃに供給する。このレートカウンタＭ毎に設定されるカウントレートと、対応する切替カウント値に基づいて、分周部１３２ｂにより分周される異なるクロック信号が発生される期間が設定され、高周波アップダウンカウンタが、時間に対して、擬似曲線的に変化されると共に、擬似曲線の曲率が設定される。尚、ここでは、レートカウンタＭが大きくなるにつれて、カウントレートが小さくなるものとする。すなわち、高周波アップダウンカウンタは、レートカウンタＭが小さいほど、高速でカウントアップ、または、カウントダウンされ、レートカウンタＭが大きいほど、低速でカウントアップ、または、カウントダウンされる。
【０１５５】
分周部１３１は、いわゆる分周回路から構成されており、予め設定された比較的高周波のクロック信号を高周波アップダウンカウンタ１３２に供給すると共に、予め設定された比較的低周波の複数のクロック信号を出力制御部１３３−１，１３３−２に供給する。
【０１５６】
出力制御部１３３−１，１３３−２は、動作制御部２２からの指示のうち、自らの出力系統に対応する指示の場合、その指示に基づいて、分周部１３１より供給されてくる予め設定されている複数の周波数のクロック信号のいずれかを選択し、順次、カウントアップ、または、カウントダウンし、高周波アップダウンカウンタ１３２より供給されてくるカウント値とを比較し、比較結果に応じて、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２を駆動させる（発光させる）。
【０１５７】
尚、選定部３３は、図２の場合と動作が異なり、動作状況指定部３２より供給されてくる指示に含まれる、指令データの出力系統データに基づいて、出力制御部１３３−１または１３３−２の何れかを選定し、動作データに対応する動作を指示する。
【０１５８】
出力制御部１３３−１は、それぞれ動作状況保持部１５１−１、クロック周波数選択部１５２−１、低周波アップダウンカウンタ１５３−１、比較部１５４−１、および出力部１５５−１から構成されている。出力制御部１３３−２は、それぞれ動作状況保持部１５１−２、クロック周波数選択部１５２−２、低周波アップダウンカウンタ１５３−２、比較部１５４−２、および出力部１５５−２から構成されている。
【０１５９】
動作状況保持部１５１は、動作制御部２２より供給されてくる動作状況を保持し、動作状況に含まれているクロック周波数選択信号をクロック周波数選択部１５２に供給すると共に、低周波アップダウンカウンタ１５３に対して、カウントスタート信号、およびリミット信号を供給する。
【０１６０】
クロック周波数選択部１５２は、動作状況保持部１５１より供給されるクロック周波数選択信号に基づいて、分周部１３１より供給されてくる比較的低周波の３種類の周波数ｆ１乃至ｆ３のいずれかのクロック周波数信号を選択して、低周波アップダウンカウンタ１５３に供給する。
【０１６１】
低周波アップダウンカウンタ１５３は、動作状況保持部１５１より供給されてくるスタート信号に基づいて、クロック周波数選択部１５２より供給されてくるクロック周波数信号を、リミット信号により規定されるリミット値まで、カウンタ値を順次カウントアップ、または、カウントダウンして、その結果を低周波カウント値として比較部１５４に供給する。尚、低周波アップダウンカウンタ１５３は、図２における制御信号発生部５２に相当するものである。
【０１６２】
比較部１５４は、低周波アップダウンカウンタ１５３より供給されてくる低周波カウント値と、高周波アップダウンカウンタ１３２より供給されてくる高周波カウント値とを比較し、低周波カウント値が高周波カウント値よりも大きいとき、出力部１５５に対して発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２の駆動を指示する信号を供給する。すなわち、比較部１５４は、図２における比較部５３に相当するものである。
【０１６３】
出力部１５５は、比較部１５４より発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２の駆動を指示する信号が供給されると、発光ダイオードＬＥＤ１またはＬＥＤ２を駆動し、発光ダイオードＬＥＤ１またはＬＥＤ２を発光させる。すなわち、出力部１５５は、図２における出力部５４に相当するものである。
【０１６４】
次に、図１６乃至図１９を参照して、低周波アップダウンカウンタ１５３について説明する。
【０１６５】
図１６で示されるように、分周部１３１は、クロック周波数ｆ１乃至ｆ３のクロック信号を発生し、出力制御部１３３のクロック周波数選択部１５２に供給している。このクロック周波数ｆ１乃至ｆ３は、例えば、クロック周波数ｆ１が1ｋHz（周期1ms）であり、クロック周波数ｆ２が500Hz（周期2ms）であり、クロック周波数ｆ３が250Hz（周期4ms）である。クロック周波数選択部１５２は、クロック周波数選択信号により、クロック周波数ｆ１乃至ｆ３のいずれかを低周波アップダウンカウンタ１５３に供給する。
【０１６６】
したがって、例えば、クロック周波数ｆ１が、1kHzであって、リミット値が1024である場合、図１７における軌道Ｋ１で示されるように、低周波アップダウンカウンタ１５３は、カウントスタート信号が入力されたタイミングから1.024秒後に1024カウントに到達する。また、例えば、クロック周波数ｆ２が、500Hzであって、リミット値が1024である場合、図１７における軌道Ｋ２で示されるように、低周波アップダウンカウンタ１５３は、カウントスタート信号が入力されたタイミングから2.048秒後に1024カウントに到達する。さらに、例えば、クロック周波数ｆ３が、250Hzであって、リミット値が1024である場合、図１７における軌道Ｋ３で示されるように、低周波アップダウンカウンタ１５３は、カウントスタート信号が入力されたタイミングから4.096秒後に1024カウントに到達する。
【０１６７】
また、低周波アップダウンカウンタ１５３がカウントアップ、または、カウントダウンする値は、連続変量ではなく、離散変量であるので、軌道Ｋ１乃至Ｋ３は、直線状に描かれているが、厳密には、軌道Ｋ１乃至Ｋ３のそれぞれの拡大表記欄Ｐ１乃至Ｐ３で示されるように、階段状に増加しており、クロック周波数ｆ１の場合、周期である1ms毎に１段増加し、クロック周波数ｆ２の場合、周期である2ms毎に１段増加し、クロック周波数ｆ３の場合、周期である4ms毎に１段増加している。
【０１６８】
尚、以降においては、クロック周波数ｆ１が1ｋHzであり、クロック周波数ｆ２が500Hzであり、クロック周波数ｆ３が250Hzであるものとして説明を進めるものとするが、当然のことながら、その他の周波数であってもよく、さらに、3種類以上のクロック周波数を用いるようにしてもよい。
【０１６９】
さらに、低周波アップダウンカウンタ１５３によりカウントされるカウント値は、リミット値の設定により、様々な挙動を示す。例えば、クロック周波数ｆ２であり、リミット値が1024の場合、図１８の軌道Ｋ２で示されるように、低周波アップダウンカウンタ１５３は、カウントスタート信号が入力されたタイミングから2.048秒後には、リミット値の1024カウントに到達し、さらに、その後は、リミット値である1024カウントが、カウント値として維持される。尚、この軌道Ｋ２は、図１７における軌道Ｋ２と同様のものである。
【０１７０】
また、例えば、クロック周波数ｆ２であり、リミット値が768の場合、図１８の軌道Ｋ４で示されるように、低周波アップダウンカウンタ１５３は、カウントスタート信号が入力されたタイミングから1.536秒後には、リミット値の768カウントに到達し、さらに、その後は、リミット値である768カウントが、カウント値として維持される。
【０１７１】
さらに、例えば、クロック周波数ｆ２であり、リミット値が512の場合、図１８の軌道Ｋ５で示されるように、低周波アップダウンカウンタ１５３は、カウントスタート信号が入力されたタイミングから1.024秒後には、リミット値の512カウントに到達し、さらに、その後は、リミット値である512カウントが、カウント値として維持される。
【０１７２】
また、例えば、クロック周波数ｆ２であり、リミット値が256の場合、図１８の軌道Ｋ６で示されるように、低周波アップダウンカウンタ１５３は、カウントスタート信号が入力されたタイミングから0.512秒後には、リミット値の256カウントに到達し、さらに、その後は、リミット値である256カウントが、カウント値として維持される。
【０１７３】
さらに、例えば、クロック周波数ｆ１であり、リミット値が1024の場合、図１９の軌道Ｋ１で示されるように、低周波アップダウンカウンタ１５３は、カウントスタート信号が入力されたタイミングから1.024秒後には、リミット値の1024カウントに到達し、さらに、その後は、リミット値である1024カウントが、カウント値として維持される。尚、この軌道Ｋ１は、図４における軌道Ｋ１と同様のものである。
【０１７４】
また、例えば、クロック周波数ｆ２であり、リミット値が512の場合、図１９の軌道Ｋ７で示されるように、低周波アップダウンカウンタ１５３は、カウントスタート信号が入力されたタイミングから1.024秒後には、リミット値の512カウントに到達し、さらに、その後は、リミット値である512カウントが、カウント値として維持される。
【０１７５】
すなわち、図１９で示されるように、クロック周波数とリミット値の組み合わせにより、異なるカウント値でも、到達時間を揃えることが可能となる。
【０１７６】
さらに、例えば、クロック周波数ｆ３であり、リミット値が768の場合、図１９の軌道Ｋ８で示されるように、低周波アップダウンカウンタ１５３は、カウントスタート信号が入力されたタイミングから3.072秒後には、リミット値の768カウントに到達し、さらに、その後は、リミット値である768カウントが、カウント値として維持される。
【０１７７】
次に、図２０のフローチャートを参照して、LED駆動処理システムによるLED駆動処理について説明する。尚、図２０のフローチャートにおけるステップＳ１０１乃至Ｓ１０６、並びにステップＳ１２１乃至Ｓ１２４、およびステップＳ１２６乃至Ｓ１２９の処理は、図３のフローチャートにおけるステップＳ１乃至Ｓ６、およびステップＳ２１乃至Ｓ２８の処理と同様であるので、その説明は省略する。
【０１７８】
すなわち、ステップＳ１２５において、高周波アップダウンカウンタ１３２は、高周波カウント値のカウントアップを開始する。尚、ここでは、高周波アップダウンカウンタ１３２によるカウントアップ、または、カウントダウンの動作は、LED駆動処理の１処理として説明するものとするが、LED駆動処理の一連の動作とは無関係に常時動作するものであり、その詳細は、図２１を参照して後述する。
【０１７９】
すなわち、CPU１１は、全てのLED駆動装置１２について、動作状況を巡回的に監視し、必要に応じて駆動を指示する。この際、LED駆動装置１２を駆動するにあたり、動作を一回指示すればよいのでCPU１１による処理負荷が低減される。
【０１８０】
次に、図２１のフローチャートを参照して、高周波アップダウンカウンタカウント処理について説明する。
【０１８１】
ステップＳ１３１において、高周波アップダウンカウンタ１３２は、高周波アップダウンカウンタのカウントが指示されたか否かを判定し、指示されるまで同様の処理を繰り返す。ステップＳ１３１において、例えば、図２０におけるステップＳ１２５の処理により、高周波アップダウンカウンタのカウントが指示された場合、ステップＳ１３２において、高周波アップダウンカウンタ１３２は、高周波アップダウンカウンタを０にリセットする。
【０１８２】
ステップＳ１３３において、レートカウンタ制御部１３２ｅは、レートカウンタＭを１に初期化する。
【０１８３】
ステップＳ１３４において、切替カウンタ制御部１３２ｃは、カウントレートを切り替える切替カウンタＣを０にリセットする。
【０１８４】
ステップＳ１３５において、分周切替部１３２ｄは、曲率設定部１３２ｆに予めレートカウンタＭに対応して設定されているカウントレートで、分周部１３１から供給されてくるクロック信号を分周するように分周部１３２ｂを制御し、高周波アップダウンカウンタをカウントするためのクロック信号を発生させる。すなわち、最初の処理の場合、最もレートカウンタＭが小さいので、最も高速のクロックが生成されるカウントレートで分周することが指示される。
【０１８５】
ステップＳ１３６において、高周波アップダウンカウンタカウント部１３２ａは、分周部１３２ｂにより分周されて発生されるクロック信号に同期して高周波アップダウンカウンタをカウントし（１インクリメントし）、比較部１５４に供給する。
【０１８６】
ステップＳ１３７において、切替カウンタ制御部１３２ｃは、分周部１３２ｂにより分周されて発生されるクロック信号に同期して、切替カウンタＣをカウントする（１インクリメントする）。
【０１８７】
ステップＳ１３８において、切替カウンタ制御部１３２ｃは、切替カウンタＣが、曲率設定部１３２ｆに予め設定されているレートカウンタＭ毎に設定されている所定値である切替カウント値となったか否かを判定する。例えば、切替カウンタＣが、曲率設定部１３２ｆに予め設定されているレートカウンタＭ毎に設定されている切替カウント値となっていない場合、処理は、ステップＳ１３５に戻る。すなわち、ステップＳ１３８において、切替カウンタＣが、曲率設定部１３２ｆに予め設定されているレートカウンタＭ毎に設定されているの切替カウント値となるまで、ステップＳ１３５乃至Ｓ１３８の処理が繰り返されて、レートカウンタＭに対応するカウントレートで高周波アップダウンカウンタ、および切替カウンタＣが順次、１インクリメントされていく。
【０１８８】
そして、ステップＳ１３８において、切替カウンタＣが、曲率設定部１３２ｆにレートカウンタＭ毎に予め設定されている切替カウント値であると判定された場合、ステップＳ１３９において、高周波アップダウンカウンタ１３２は、高周波アップダウンカウンタカウント部１３２ａによりカウントされた値が最大値であるか否かを判定し、最大値ではない場合、処理は、ステップＳ１４０に進む。
【０１８９】
ステップＳ１４０において、レートカウンタ制御部１３２ｅは、レートカウンタＭを１インクリメントし、処理は、ステップＳ１３４に戻る。
【０１９０】
すなわち、レートカウンタＭが１インクリメントされると、再び、処理は、ステップＳ１３４に戻り、切替カウンタ制御部１３２ｃが切替カウンタＣを０にリセットし、分周部１３２ｂが、新たに設定されたレートカウンタＭに対応するカウントレートで、分周部１３１より供給されてくるクロック信号を分周し、分周部１３２ｂにより分周されたクロック信号に基づいて、高周波アップダウンカウンタが高周波アップダウンカウンタカウント部１３２ａによりカウントされると共に、切替カウンタＣがカウントされる。
【０１９１】
例えば、図２２の時刻ｔａのタイミングで、高周波アップダウンカウンタのカウントが開始され、レートカウンタＭ＝１に対応するカウントレートでカウントするように分周部１３２ｂが制御されると、曲率設定部１３２ｆにレートカウンタＭ＝１に対応して設定されている、所定の切替カウント値である切替カウンタＣ１までステップＳ１３５乃至Ｓ１３８が繰り返されて、レートカウンタＭ＝１に対応するカウントレートで高周波アップダウンカウンタがカウントされる。このとき、図中の時刻ｔａ乃至ｔｂにおける一点鎖線で示されるように、直線状に高周波アップダウンカウンタの値が変化する（図中では直線であるが、図１７で示される場合と同様にその値は階段状に変化している）。そして、図２２の時刻ｔｂのタイミングで示されるように、ステップＳ１３８において、切替カウンタＣが切替カウンタＣ１となり、切替カウント値となったものとみなされると、ステップＳ１３９において最大値ではないとみなされて、ステップＳ１４０において、レートカウンタＭが１インクリメントされて、レートカウンタＭ＝２とされる。
【０１９２】
そして、レートカウンタＭ＝２に対応して設定されている、所定の切替カウント値である切替カウンタＣ２までステップＳ１３５乃至Ｓ１３８が繰り返されて、レートカウンタＭ＝２に対応するカウントレートで高周波アップダウンカウンタがカウントされる。このとき、図２２の時刻ｔｂ乃至ｔｃにおける一点鎖線で示されるように、時刻ｔａ乃至ｔｂにおけるときよりも緩やかな直線状に高周波アップダウンカウンタの値が変化する。ここで、図２２の時刻ｔｃのタイミングで示されるように、ステップＳ１３８において、切替カウンタＣが切替カウンタＣ２となり切替カウント値となったものとみなされると、ステップＳ１３９において最大値ではないとみなされて、ステップＳ１４０において、レートカウンタＭが１インクリメントされて、レートカウンタＭ＝３とされる。
【０１９３】
さらに、レートカウンタＭ＝３に対応して設定されている、所定の切替カウント値である切替カウンタＣ３までステップＳ１３５乃至Ｓ１３８が繰り返されて、レートカウンタＭ＝３に対応するカウントレートで高周波アップダウンカウンタがカウントされる。このとき、図２２の時刻ｔｃ乃至ｔｄにおける一点鎖線で示されるように、時刻ｔｂ乃至ｔｃにおけるときよりも緩やかな直線状に高周波アップダウンカウンタの値が変化する。ここで、図２２の時刻ｔｄのタイミングで示されるように、ステップＳ１３８において、切替カウンタＣが切替カウンタＣ３となり、切替カウント値となったものとみなされると、ステップＳ１３９において最大値ではないとみなされ、ステップＳ１４０において、レートカウンタＭが１インクリメントされて、レートカウンタＭ＝４とされる。
【０１９４】
また、再び、レートカウンタＭ＝４に対応して設定されている、所定の切替カウント値である切替カウンタＣ４までステップＳ１３５乃至Ｓ１３８が繰り返されて、レートカウンタＭ＝４に対応するカウントレートで高周波アップダウンカウンタがカウントされる。このとき、図２２の時刻ｔｄ乃至ｔｅにおける一点鎖線で示されるように、時刻ｔｃ乃至ｔｄにおけるときよりも緩やかな直線状に高周波アップダウンカウンタの値が変化する。ここで、図２２の時刻ｔｅタイミングで示されるように、ステップＳ１３８において、切替カウンタＣが切替カウンタＣ４となり、切替カウント値となったものとみなされると、さらに、ステップＳ１３９において最大値であるとみなされて（図２２においては、最大値は1024カウント）、処理がステップＳ１３１に戻り、同様の処理が繰り返される。
【０１９５】
この処理により、例えば、時刻ｔａ乃至ｔｅまでの時間が1msであるものとすれば、図２２で示される擬似曲線（複数の区間ごとに異なるカウントレートとして設定された一次関数からなる傾きの異なる直線が連続して接続されることにより形成される擬似的な曲線）が連続して配置されることにより、図２２の実線で示されるような曲線に類似した波形を生成することが可能となる。そして、この図２２で示されるような波形が、連続して生成されることにより、図２３の略鋸波状の曲線で示されるように高周波アップダウンカウンタ１３２の値が変化する。
【０１９６】
このように、予め曲率設定部１３２ｆにレートカウンタMに対応付けて記憶されている、分周されるカウントレートと、そのカウントレートでカウントされるべき期間を示す切替カウント値とにより、高周波アップダウンカウンタの変化を示す擬似曲線の曲率が設定される。
【０１９７】
次に、図２４のフローチャートを参照して、出力制御部１３３による出力制御処理について説明する。
【０１９８】
ステップＳ１４１において、動作状況保持部１５１は、自らの出力系統に出力制御処理が指示されたか否かを判定し、指示されたと判定されるまで、その処理を繰り返す。ステップＳ１４１において、例えば、ステップＳ１２９の処理により、出力制御処理を指示する動作データが供給された場合、処理は、ステップＳ１４２に進む。
【０１９９】
ステップＳ１４２において、動作状況保持部１５１は、供給されてきた動作データを保持する。
【０２００】
ステップＳ１４３において、動作状況保持部１５１は、動作データに基づいて、クロック周波数選択信号をクロック周波数選択部１５２に供給する。
【０２０１】
ステップＳ１４４において、クロック周波数選択部１５２は、動作状況保持部１５１より供給されてきたクロック周波数選択信号に基づいて、分周部１３１より供給されてくる３種類のクロック周波数信号のいずれかを選択し、低周波アップダウンカウンタ１５３に供給する。
【０２０２】
ステップＳ１４５において、動作状況保持部１５１は、動作データに基づいて、リミット値を低周波アップダウンカウンタ１５３に供給する。
【０２０３】
ステップＳ１４６において、動作状況保持部１５１は、動作データに基づいて、カウンタスタートのタイミングであるか否かを判定し、カウンタスタートのタイミングであると判定されるまで、同様の処理を繰り返す。ステップＳ１４６において、カウンタスタートのタイミングであると判定された場合、ステップＳ１４７において、動作状況保持部１５１は、カウントスタート信号を低周波アップダウンカウンタ１５３に供給する。
【０２０４】
ステップＳ１４８において、低周波アップダウンカウンタ１５３は、クロック周波数選択部１５２より供給されてくるクロック周波数信号のカウントを開始し、カウント値を順次比較部１５４に供給する。このとき、低周波アップダウンカウンタ１５３は、現状のカウント値に対して、リミット値が大きいとき、クロック周波数信号に同期してカウントアップを開始し、現状のカウント値に対して、リミット値が小さいとき、クロック周波数信号に同期してカウントダウンを開始する。
【０２０５】
ステップＳ１４９において、比較部１５４は、順次高周波アップダウンカウンタ１３２より供給されてくる高周波カウント値と、低周波アップダウンカウンタ１５３より供給されてくる低周波カウント値とを比較し、低周波カウント値が高周波カウント値よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１４９において、例えば、低周波カウント値が、高周波カウント値よりも高いと判定された場合、ステップＳ１５０において、比較部１５４は、出力部１５５に対して駆動信号を供給する。この信号により、出力部１５５は、発光ダイオードＬＥＤ１を駆動するため、発光ダイオードＬＥＤ１は、発光する。
【０２０６】
一方、ステップＳ１４９において、例えば、低周波カウント値が、高周波カウント値よりも高くないと判定された場合、ステップＳ１５１において、比較部１５４は、出力部１５５に対して駆動信号を供給しない。このため、出力部１５５は、発光ダイオードＬＥＤ１を駆動しないため、発光ダイオードＬＥＤ１は、消灯状態となる。
【０２０７】
ステップＳ１５２において、低周波アップダウンカウンタ１５３は、低周波カウント値がリミット値を越えているか否かを判定する（カウントダウンの場合、低周波カウント値がリミット値よりも小さいか否かを判定する）。ステップＳ１５２において、例えば、低周波カウント値がリミット値を越えていない場合、処理は、ステップＳ１４８に戻る。すなわち、低周波カウント値が、リミット値を超えるまで、ステップＳ１４８乃至１５２の処理が繰り返される。
【０２０８】
また、ステップＳ１５２において、リミット値を超えたと判定された場合、ステップＳ１５３において、動作状況保持部１５１は、新たに自らの出力系統に出力制御処理が指示されたか否かを判定し、指示されていないと判定された場合、処理は、ステップＳ１４９に戻りステップＳ１４９乃至Ｓ１５２の処理が繰り返される。
【０２０９】
そして、ステップＳ１５２において、新たな指示があったと判定された場合、処理は、ステップＳ１４１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０２１０】
従って、例えば、図２５の上部で示されるように、時刻ｔ０において、クロック周波数信号ｆ１を選択するようにクロック周波数選択信号が供給され、かつ、リミット値として1024カウントが供給される状態（CPU１１からの指令データ（クロック周波数選択信号，リミット値）が（ｆ１，1024）である状態）で、カウントスタート信号が供給されると、カウントアップが開始されて、時刻ｔ１０４（1.024秒後）において、カウント値が1024カウントとなり、図２５の中央部、および下部で示されるように、この間、徐々に発光ダイオードＬＥＤ１の発光期間の割合を示すディーティが０％乃至１００％に変化するため、発光ダイオードＬＥＤ１は明るさを増しながら発光し、最終的に、時刻ｔ１０４において、最も明るく（眩しく）発光する状態となる。
【０２１１】
そして、時刻ｔ１０４以降においては、低周波アップダウンカウンタ１５３の低周波カウント値が1024カウントのまま固定されるので、比較部１５４には、一定の値が供給されることになり、発光ダイオードＬＥＤ１の発光期間が、全期間で最も明るく（眩しく）発光する状態のまま維持される。
【０２１２】
引き続き、時刻ｔ１０１（時刻ｔ１０４から1.024秒後）において、クロック周波数信号ｆ１を選択するようにクロック周波数選択信号が供給され、かつ、リミット値として256カウントが供給される状態（CPU１１からの指令データ（クロック周波数選択信号，リミット値）が（ｆ１，256）である状態）で、カウントスタート信号が供給されると、カウントダウンが開始されて、時刻ｔ１０５（0.768秒後）において、カウント値が256カウントとなり、図２５の中央部、および下部で示されるように、この間、ディーティが１００％乃至２５％に変化するため、徐々に発光ダイオードＬＥＤ１が暗くなりながら発光し、最終的に、時刻ｔ１０５において、暗く発光する状態となる。
【０２１３】
そして、時刻ｔ１０５以降においては、低周波アップダウンカウンタ１５３の低周波カウント値が256カウントのまま固定されるので、比較部１５４には、一定の値が供給されることになり、発光ダイオードＬＥＤ１の発光期間が、デューティ２５％のまま、暗く発光する状態が維持される。
【０２１４】
さらに、時刻ｔ１０２（時刻ｔ５から1秒後）において、クロック周波数信号ｆ２を選択するようにクロック周波数選択信号が供給され、かつ、リミット値として768カウントが供給される状態（CPU１１からの指令データ（クロック周波数選択信号，リミット値）が（ｆ２，768）である状態）で、カウントスタート信号が供給されると、カウントアップが開始されて、時刻ｔ１０６（1.024秒後）において、カウント値が768カウントとなり、図２５の中央部、および下部で示されるように、この間、徐々に発光ダイオードＬＥＤ１の発光期間を示すディーティが２５％乃至７５％に変化するため、発光ダイオードＬＥＤ１は明るさを増しながら発光し、最終的に、時刻ｔ１０６において、デューティ７５％の状態で明るく発光する状態となる。
【０２１５】
時刻ｔ１０６以降においては、低周波アップダウンカウンタ１５３の低周波カウント値が768カウントのまま固定されるので、比較部１５４には、一定の値が供給されることになり、発光ダイオードＬＥＤ１の発光期間が、デューティ７５％で明るく発光する状態のまま維持される。
【０２１６】
引き続き、時刻ｔ１０３（時刻ｔ１０６から1秒後）において、クロック周波数信号ｆ３を選択するようにクロック周波数選択信号が供給され、かつ、リミット値として0カウントが供給される状態（CPU１１からの指令データ（クロック周波数選択信号，リミット値）が（ｆ３，0）である状態）で、カウントスタート信号が供給されると、カウントダウンが開始されて、時刻ｔ１０７（3.072秒後）において、カウント値が0カウントとなり、図２５の中央部、および下部で示されるように、この間、ディーティが７５％乃至０％に変化するため、徐々に発光ダイオードＬＥＤ１が暗くなりながら発光し、最終的に、時刻ｔ１０７において、消灯する状態となる。
【０２１７】
このように、リミット値を切り替えることにより、低周波カウント値を高くすることで、デューティを上げて、明るく発光させると共に、デューティを下げて暗く発光させることが可能となり、さらに、クロック周波数信号を切り替えることにより、明るさの変化の速度を切替えて発光ダイオードＬＥＤ１の発光を制御することが可能となる。尚、図２５においては、横軸が時刻を示しており、上部の縦軸が、カウント値を示し、中央部の縦軸が、発光ダイオードＬＥＤ１への駆動信号のON、またはOFFの状態を示し、下部が発光ダイオードＬＥＤ１の発光状況を、明るい順に、眩しい（１００％）、明るい（７５％）、中間（５０％）、暗い（２５％）、および消灯（０％）で示している。また、図２５の中央部の表示については、発光ダイオードＬＥＤ１への駆動信号が供給されている頻度がデューティを表しており、中央上段にデューティの変化が示されている。
【０２１８】
図２３で示されるような高周波アップダウンカウンタの値が鋸波となっているため、デューティの変化については、曲率設定部１３２ｆに設定されたレートカウンタMに対応して分周されるカウントレートと、そのカウントレートでカウントされる期間を示す切替カウント値とにより設定されるので、発光ダイオードの特性に対応して、発光ダイオードを徐々に点灯させる際の明るさの変化を見た目に自然なものとすることが可能となる。
【０２１９】
以上においては、出力制御部１３３−１，１３３−２のそれぞれにクロック周波数選択部１５２−１，１５２−２が設けられ、分周部１３１により発生される周波数ｆ１乃至ｆ３のいずれかのクロック周波数信号が、出力制御部１３３−１，１３３−２毎に個別に選択されて低周波アップダウンカウンタ１５３−１，１５３−２に供給される例について説明してきたが、出力制御部１３３−１，１３３−２のいずれにも共通のクロック周波数選択部を設けるようにし、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２で発光される明るさの比率を一定の状態で維持しつつ、明るさを変化させるようにしてもよい。
【０２２０】
図２６は、出力制御部１３３−１，１３３−２のいずれにも共通のクロック周波数選択部を設けるようにし、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２で発光される明るさの比率を一定の状態で維持しつつ、明るさを変化させるようにしたLED駆動装置１２の構成例を示している。尚、図２６において、図１５と同一の機能を備えた構成については、同一の符号を付しており、その説明は、省略するものとする。
【０２２１】
図２６のLED駆動装置１２において、図１５のLED駆動装置１２の構成と異なるのは、分周部１３１、およびクロック周波数選択部１５２−１，１５２−２に代えて、分周部２０１、およびクロック周波数選択部２０２を設けるようにした点である。尚、分周部２０１およびクロック周波数選択部２０２は、それぞれ分周部１３１およびクロック周波数選択部１５２−１，１５２−２と同一の機能を備えたものであるが、分周部２０１は、クロック周波数ｆ１乃至ｆ３のクロック信号を発生し、クロック周波数選択部２０２に供給すると共に、比較的高周波の周波数ｆ０のクロック信号を高周波アップダウンカウンタ１３２に供給する。クロック周波数選択部２０２は、上述したように、出力制御部１３３−１，１３３−２のそれぞれで共用されるものである。
【０２２２】
従って、例えば、図２７の上部で示されるように、時刻ｔ０において、出力制御部１３３−１の低周波アップダウンカウンタ１５３−１のカウント値が768カウントとされ、低周波アップダウンカウンタ１５３−２のカウント値が640カウントとされている場合、そのタイミングで、クロック周波数信号ｆ１を選択するようにクロック周波数選択信号が供給され、かつ、リミット値として、出力制御部１３３−１に1024カウントが供給され、低周波アップダウンカウンタ１５３−２に896カウントが供給される状態（CPU１１からの指令データ（出力系統，クロック周波数選択信号，リミット値）が（出力制御部１３３−１，ｆ１，1024）、および（出力制御部１３３−２，ｆ１，896）である状態）で、カウントスタート信号が供給されると、カウントアップが開始されて、時刻ｔ２０３において、出力制御部１３３−１の低周波アップダウンカウンタ１５３−１のカウント値が1024カウントになると同時に、出力制御部１３３−２の低周波アップダウンカウンタ１５３−２のカウント値が896カウントとなり、図２７の軌道Ｋ１０，Ｋ１１で示されるように、この間、徐々に発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２の発光期間の割合を示すディーティが上昇するため、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２はいずれも、徐々に明るさを増しながら発光し、最終的に、時刻ｔ２０３において、発光状態の変化が停止し、その状態が維持される。
【０２２３】
引き続き、時刻ｔ２０１において、クロック周波数信号ｆ２を選択するようにクロック周波数選択信号が供給され、かつ、リミット値として、出力制御部１３３−１に256カウントが供給され、低周波アップダウンカウンタ１５３−２に128カウントが供給される状態（CPU１１からの指令データ（出力系統，クロック周波数選択信号，リミット値）が（出力制御部１３３−１，ｆ２，256）、および（出力制御部１３３−２，ｆ２，128）である状態）で、カウントスタート信号が供給されると、カウントダウンが開始されて、時刻ｔ２０４において、出力制御部１３３−１の低周波アップダウンカウンタ１５３−１のカウント値が256カウントになると同時に、出力制御部１３３−２の低周波アップダウンカウンタ１５３−２のカウント値が128カウントとなり、図２７の軌道Ｋ１０，Ｋ１１で示されるように、この間、徐々に発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２の発光期間の割合を示すディーティが下降するため、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２はいずれも、徐々に暗くなりながら発光し、最終的に、時刻ｔ２０４において、発光状態の変化が停止し、その状態が維持される。
【０２２４】
さらに、時刻ｔ２０２において、クロック周波数信号ｆ２を選択するようにクロック周波数選択信号が供給され、かつ、リミット値として、出力制御部１３３−１に768カウントが供給され、低周波アップダウンカウンタ１５３−２に640カウントが供給される状態（CPU１１からの指令データ（出力系統，クロック周波数選択信号，リミット値）が（出力制御部１３３−１，ｆ２，768）、および（出力制御部１３３−２，ｆ２，640）である状態）で、カウントスタート信号が供給されると、カウントアップが開始されて、時刻ｔ２０５において、出力制御部１３３−１の低周波アップダウンカウンタ１５３−１のカウント値が768カウントになると同時に、出力制御部１３３−２の低周波アップダウンカウンタ１５３−２のカウント値が640カウントとなり、図２７の軌道Ｋ１０，Ｋ１１で示されるように、この間、徐々に発光ダイオードＬＥＤ１の発光期間の割合を示すディーティが上昇するため、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２はいずれも、徐々に明るくなりながら発光し、最終的に、時刻ｔ２０５において、発光状態の変化が停止し、その状態が維持される。
【０２２５】
すなわち、クロック周波数選択部２０２が、出力制御部１３３−１，１３３−２で共用されることにより、出力制御部１３３−１，１３３−２へのリミット値が異なっても、その差が一定の関係が維持されるように設定され、かつ、同時にカウントを開始するようにすると、図２７の軌道Ｋ１０，Ｋ１１で示されるように、相互のカウント値は、同一のクロック周波数でカウントされることになるので、相互のカウント値の差を、カウントアップダウンにおけるいずれのタイミングにおいても一定に保つことが可能となり、例えば、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２で異なる色を発色させるような場合、双方のカウント値の差により発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２が異なる色を発光することにより生じる色合いを、一定の状態で維持しながら、徐々に明るさを変化させて発光することが可能となる。尚、図２６におけるLED駆動処理は、図２０のフローチャートを参照して説明した処理と同様であるので、その説明は省略する。
【０２２６】
このように、高周波アップダウンカウンタ１３２は、時間方向に対して上に凸の対数関数の近似関数を用いる場合、相互のカウント値の差を一定に保ちつつカウントさせることにより、合成色を発色しながら徐々に点灯させるといった高度な光演出時でも色合いを一定の状態で維持することが可能となる。尚、図１５のLED駆動装置１２の場合でも、同一のクロック周波数を選択し、同一のタイミングでカウントをスタートし、かつ、カウント値の差を一定の値に保つように動作データ（図４）を指定することにより、上述の色合いが維持されるような点灯制御を実現することが可能である。
【０２２７】
本発明によれば、出力制御処理によりクロック周波数選択信号、およびリミット値によりカウントされる低周波カウント値と、高周波カウント値との比較により、CPU１１が発光ダイオードの発光を制御するにあたり、直接PWM制御する必要がなくなるので、CPU１１の処理負荷を低減させることが可能となる。また、CPU１１の処理負荷が低減することにより、より多くの発光ダイオードの駆動を制御することが可能となる。
【０２２８】
また、従来においては、CPU１１により直接PWM制御する必要があっため、通信の限界から諧調数に限界があったが、本発明によれば、CPU１１によるPWM制御が不要となるため、通信の限界が諧調数の限界となるような律則とならない。さらに、カウント値の最大値を1024カウントとする例について説明してきたが、それ以上のカウント値とするようにしてもよく、カウント数を増やすことでさらに諧調数を上げることが可能となる。また、諧調数が増えるほど、出力制御部１３３による自走時間が延びるため、よりCPU１１による処理負荷を低減させることが可能となる。
【０２２９】
結果として、発光ダイオードをより高階調分解能に、かつ、より自然に光の強さを変化させながら発光を制御することが可能となり、その制御にあたり、上位の制御装置による処理の負担を軽減し、指令の数に応じた配線数を削減することが可能となる。
【０２３０】
ところで、上述した一連の監視処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
【０２３１】
図２６は、汎用のパーソナルコンピュータの構成例を示している。このパーソナルコンピュータは、CPU(Central Processing Unit)１００１を内蔵している。CPU１００１にはバス１００４を介して、入出力インタフェース１００５が接続されている。バス１００４には、ROM(Read Only Memory)１００２およびRAM(Random Access Memory)１００３が接続されている。
【０２３２】
入出力インタフェース１００５には、ユーザが操作コマンドを入力するキーボード、マウスなどの入力デバイスよりなる入力部１００６、処理操作画面や処理結果の画像を表示デバイスに出力する出力部１００７、プログラムや各種データを格納するハードディスクドライブなどよりなる記憶部１００８、LAN（Local Area Network）アダプタなどよりなり、インターネットに代表されるネットワークを介した通信処理を実行する通信部１００９が接続されている。また、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク（ＭＤ(Mini Disc)を含む）、もしくは半導体メモリなどのリムーバブルメディア１０１１に対してデータを読み書きするドライブ１０１０が接続されている。
【０２３３】
CPU１００１は、ROM１００２に記憶されているプログラム、または磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリ等のリムーバブルメディア１０１１から読み出されて記憶部１００８にインストールされ、記憶部１００８からRAM１００３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM１００３にはまた、CPU１００１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０２３４】
尚、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理は、もちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理を含むものである。
【０２３５】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【図面の簡単な説明】
【０２３６】
【図１】本発明を適用したLED駆動システムの実施の形態の構成を示す図である。
【図２】LED駆動装置の実施の形態の構成例を示す図である。
【図３】図２のLED駆動装置によるLED駆動処理を説明するフローチャートである。
【図４】指令データの構成例を示す図である。
【図５】図２の出力制御部による出力制御処理を説明するフローチャートである。
【図６】図２の鋸波発生部により発生される鋸波を説明する図である。
【図７】鋸波と制御信号とに基づいて制御される発光ダイオードの発光を説明する図である。
【図８】制御信号による発光ダイオードの発光の制御を説明する図である。
【図９】鋸波発生部の他の構成例を説明する図である。
【図１０】図９の鋸波発生部により発生される鋸波を説明する図である。
【図１１】図９の鋸波発生部により発生される鋸波のその他の例を説明する図である。
【図１２】図９の鋸波発生部により発生される鋸波のその他の例を説明する図である。
【図１３】図９の鋸波発生部により発生されるデューティの変化の例を説明する図である。
【図１４】図９の鋸波発生部により発生されるデューティの変化のその他の例を説明する図である。
【図１５】LED駆動装置の実施の形態のその他の構成例を示す図である。
【図１６】図１５の低周波アップダウンカウンタを説明する図である。
【図１７】図１５の低周波アップダウンカウンタによる動作を示す図である。
【図１８】図１５の低周波アップダウンカウンタによる動作を示す図である。
【図１９】図１５の低周波アップダウンカウンタによる動作を示す図である。
【図２０】図１５のLED駆動装置によるLED駆動処理を説明するフローチャートである。
【図２１】図１５の高周波アップダウンカウンタによる高周波アップダウンカウンタカウント処理を説明するフローチャートである。
【図２２】図１５の高周波アップダウンカウンタによる高周波アップダウンカウンタカウント処理を説明する図である。
【図２３】図１５の高周波アップダウンカウンタによる高周波アップダウンカウンタカウント処理を説明する図である。
【図２４】図１５の出力制御部による出力制御処理を説明するフローチャートである。
【図２５】図２４の出力制御処理を説明する図である。
【図２６】LED駆動装置の実施の形態の他の構成例を示す図である。
【図２７】図２６の低周波アップダウンカウンタを説明する図である。
【図２８】汎用のパーソナルコンピュータの構成例を説明する図である。
【符号の説明】
【０２３７】
１１  CPU
１２，１２−１乃至１２−Ｎ  LED駆動装置
２１，２１−１乃至２１−Ｎ  受信部
２２，２２−１乃至２２−Ｎ  動作制御部
２３，２３−１，２３−２  出力制御部
３１  アドレス認識部
３２  動作状況指定部
３３  選定部
５１，５１−１，５１−２  鋸波発生部
５２，５２−１，５２−２  制御信号発生部
５３，５３−１，５３−２  比較部
５４，５４−１，５４−２  出力部
１３１  分周部
１３２  高周波アップダウンカウンタ
１３３，１３３−１，１３３−２  出力制御部
１５１，１５１−１，１５１−２  動作状況保持部
１５２，１５２−１，１５２−２  クロック周波数選択部
１５３，１５３−１，１５３−２  低周波アップダウンカウンタ
１５４，１５４−１，１５４−２  比較部
１５５，１５５−１，１５５−２  出力部
【図１】
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【図２】
2010010476.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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