(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】発光ダイオード駆動装置は、複数の周波数のクロック信号を出力する分周手段２４と、動作状況指定手段３２により指定された動作状況に基づいて第１の速度でのカウントにより第１のカウント値を生成する第１のカウント手段（５３−１、２）と、第１の速度より高速の第２の速度でのカウントにより第２のカウント値を生成する第２のカウント手段（２３）と、第１のカウント値と第２のカウント値とを比較する比較手段（５４−１、２）と、その比較結果に基づいて定められたデューティで発光ダイオードを間歇駆動する出力手段（５５−１、２）とを備える。第２のカウント手段は、第２のカウント値に応じて複数の周波数のクロック信号を切替えることで、第２のカウント値の変化度合いが時間の経過に従って曲線状に変化する。【選択図】図２
2014110983.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、
複数の周波数のクロック信号を出力する分周手段と、
前記動作状況指定手段により指定された前記動作状況に基づいて、第１の速度で第１のカウンタをカウントアップ、またはカウントダウンすることにより第１のカウント値を生成する第１のカウント手段と、
前記第１の速度より高速の第２の速度で第２のカウンタをカウントアップ、またはカウントダウンすることにより第２のカウント値を生成する第２のカウント手段と、
前記第１のカウント値と、前記第２のカウント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定められるデューティで前記発光ダイオードを間歇駆動する出力手段とを備え、
前記第２のカウント手段は、前記第２のカウント値に応じて、前記分周手段から供給される前記複数の周波数のクロック信号を切替えることで、前記第２のカウント値の変化度合いが時間の経過に従って曲線状に変化する、発光ダイオード駆動装置。
【請求項２】
前記分周手段は、前記複数の周波数のクロック信号のうち、前記第２のカウント手段へ供給するクロック信号よりも低い周波数のクロック信号を前記第１のカウント手段へ供給し、
前記第１のカウント手段は、前記分周手段から供給されたクロック信号に基づいて前記第１のカウント値のカウントアップまたはカウントダウンを行う、請求項１に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項３】
前記指令は、カウントスタート信号、クロック周波数選択信号、及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前記動作状況として指定し、
前記第１のカウント手段は、前記動作状況指定手段により指定された前記動作状況に含まれる、前記カウントスタート信号により、前記複数の周波数のクロック信号のうち、前記クロック周波数選択信号により選択されているクロック信号を用いて、前記第１の速度で前記第１のカウンタ値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カウントする請求項１または２に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項４】
前記動作状況指定手段により指定された前記動作状況を保持し、前記カウントスタート信号および前記カウント到達点リミット信号を、前記第１のカウント手段に供給する動作状況保持手段をさらに具備し、
前記第１のカウント手段は、前記動作状況保持手段より供給されてくる、前記カウントスタート信号、および前記カウント到達点リミット信号に基づいて、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により選択されている前記クロック信号でカウントを開始し、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のカウンタ値をカウントする、請求項３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、前記比較手段の比較結果に基づき、前記第２のカウント値よりも前記第１のカウント値が大きい範囲で、前記発光ダイオードを点灯し、前記第１のカウント値よりも前記第２のカウント値が大きい範囲で、前記発光ダイオードを消灯する、請求項１〜４の何れか一項に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項６】
前記第２のカウント手段は、前記第２のカウント値の増加率を前記時間の経過に従って低下させる、請求項１〜５の何れか一項に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項７】
前記第１のカウント手段、前記比較手段、および前記出力手段とを有し、前記発光ダイオードの駆動を制御する複数の出力制御手段と、
前記動作状況指定手段により指定された前記動作状況に基づいて、前記複数の出力制御手段のいずれの動作状況であるかを選定する選定手段をさらに含み、
前記選定手段により選定された前記出力制御手段に対して、前記動作状況指定手段により指定された前記動作状況が供給される、請求項１〜６の何れか一項に記載の発光ダイオード駆動装置。
【請求項８】
前記第２のカウント手段は、前記複数の出力制御手段のそれぞれの比較手段に対して、共通した前記第２のカウント値を供給する、請求項７に記載の発光ダイオード駆動装置。
【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すると共に、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した発光ダイオード駆動装置に関する。
【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、シリアルデータ信号線とクロック信号線とをさらにカスケード接続し、複数の発光ダイオード駆動装置を１つのCPUで制御することにより、省配線化および省端子化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、スケジューラなる記憶装置に数十通りの主要階調データを格納しておき、適当な換算により、補間階調データを補充することで、演出用のCPUと発光ダイオード駆動装置との双方の処理を相互に分担することにより、階調度を百数十通りにまで向上させ、階調分解能の向上を図るようにした技術が提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開平４−０９６７８９号公報
【特許文献２】特開２００６−２１８１３７号公報
【特許文献３】特開２００７−１３０３７１号公報
【発明の概要】
【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１，２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、上述した特許文献３の場合、階調分解能を向上すると、演出用のCPU、または、LED駆動装置のいずれかに、階調データの記憶機能、および補間階調データの換算機能が必要となるため、メモリを増大させたり、CPUを高速演算処理ができる高性能なものとする必要があるが、その効果は、全階調を記憶させた場合でも、大きな効果が得られないため、全体として、装置のコスト高、大規模化、および複雑化を招くのみとなる恐れがあった。
【００１３】
このように、現状においては、パラレルデータ数を減らし、階調数を上げるか、荒削りな階調でデータ数を増やすか、または、CPUを高性能化させるかのいずれかを選択することとなっているが、いずれも一長一短があった。
【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ると共に、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】
本発明の一側面において、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が提供される。この発光ダイオード駆動装置は、制御装置からの指令を受信する受信手段と、その指令を認識し、動作状況を指定する動作状況指定手段と、複数の周波数のクロック信号を出力する分周手段と、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の速度で第１のカウンタをカウントアップ、またはカウントダウンすることにより第１のカウント値を生成する第１のカウント手段と、第１の速度より高速の第２の速度で第２のカウンタをカウントアップ、またはカウントダウンすることにより第２のカウント値を生成する第２のカウント手段と、第１のカウント値と、第２のカウント値とを比較する比較手段と、比較手段の比較結果に基づいて定められるデューティで発光ダイオードを間歇駆動する出力手段とを備える。そして、第２のカウント手段は、第２のカウント値に応じて、分周手段から供給される複数の周波数のクロック信号を切替えることで、第２のカウント値の変化度合いが時間の経過に従って曲線状に変化する。
【００１６】
この発光ダイオード駆動装置において、分周手段は、複数の周波数のクロック信号のうち、第２のカウント手段へ供給するクロック信号よりも低い周波数のクロック信号を第１のカウント手段へ供給し、第１のカウント手段は、分周手段から供給されたクロック信号に基づいて第１のカウント値のカウントアップまたはカウントダウンを行うことが好ましい。
【００１７】
またこの発光ダイオード駆動装置において、指令は、カウントスタート信号、クロック周波数選択信号、及びカウント到達点リミット信号を含み、動作状況指定手段は、指令を認識し、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動作状況として指定し、第１のカウント手段は、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、カウントスタート信号により、複数の周波数のクロック信号のうち、クロック周波数選択信号により選択されているクロック信号を用いて、第１の速度で第１のカウンタ値のカウントを開始し、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カウントすることが好ましい。
【００１８】
さらにこの発光ダイオード駆動装置において、動作状況指定手段により指定された動作状況を保持し、カウントスタート信号およびカウント到達点リミット信号を、第１のカウント手段に供給する動作状況保持手段をさらに具備することが好ましい。この場合において、第１のカウント手段は、動作状況保持手段より供給されてくる、カウントスタート信号、およびカウント到達点リミット信号に基づいて、カウントスタート信号により、クロック周波数選択信号により選択されているクロック信号でカウントを開始し、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、第１のカウンタ値をカウントすることが好ましい。
【００１９】
さらにこの発光ダイオード駆動装置において、出力手段は、比較手段の比較結果に基づき、第２のカウント値よりも第１のカウント値が大きい範囲で、発光ダイオードを点灯し、第１のカウント値よりも第２のカウント値が大きい範囲で、発光ダイオードを消灯することが好ましい。
【００２０】
さらにこの発光ダイオード駆動装置において、第２のカウント手段は、第２のカウント値の増加率を時間の経過に従って低下させることが好ましい。
【００２１】
さらにこの発光ダイオード駆動装置において、第１のカウント手段、比較手段、および出力手段とを有し、発光ダイオードの駆動を制御する複数の出力制御手段と、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、複数の出力制御手段のいずれの動作状況であるかを選定する選定手段をさらに含むことが好ましい。この場合において、選定手段により選定された出力制御手段に対して、動作状況指定手段により指定された動作状況が供給されることが好ましい。
【００２２】
さらにこの発光ダイオード駆動装置において、第２のカウント手段は、複数の出力制御手段のそれぞれの比較手段に対して、共通した第２のカウント値を供給することが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【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の低周波アップダウンカウンタを説明する図である。
【図４】図２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５】図２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６】図２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７】図１の高周波アップダウンカウンタにおける設定例を示す図である。
【図８】LED駆動処理を説明するフローチャートである。
【図９】指令データの構成例を示す図である。
【図１０】出力制御処理を説明するフローチャートである。
【図１１】出力制御処理を説明する図である。
【図１２】出力制御処理を説明する図である。
【図１３】出力制御処理を説明する図である。
【図１４】高周波アップダウンカウンタにおける他の設定例を示す図である。
【図１５】出力制御処理を説明する図である。
【図１６】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。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
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の発光ダイオード駆動装置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、第１の速度で第１のカウンタをカウントアップ、またはカウントダウンする第１のカウント手段（例えば、図２の低周波アップダウンカウンタ５３）と、前記第１の速度より高速の第２の速度で第２のカウンタをカウントアップ、またはカウントダウンする第２のカウント手段（例えば、図２の高周波アップダウンカウンタ２３）と、前記第１のカウンタの値と、前記第２のカウンタの値とを比較する比較手段（例えば、図２の比較部５４）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５５）とを含む。
【００２７】
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分周手段（例えば、図２の分周部２４）と、前記クロック周波数選択信号により、前記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２のクロック周波数選択部５２）とをさらに含ませるようにすることができ、前記第１のカウント手段には、前記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。
【００２８】
前記動作状況指定手段により指定された前記動作状況を保持し、前記カウントスタート信号および前記カウント到達点リミット信号を、前記第１のカウント手段に供給する動作状況保持手段（例えば、図２の動作状況保持部５１）をさらに含ませるようにすることができ、前記第１のカウント手段には、前記動作状況保持手段より供給されてくる、前記カウントスタート信号、およびカウント到達点リミット信号に基づいて、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手段により選択されている周波数のクロック周波数でカウントを開始し、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させるようにすることができる。
【００２９】
前記第１のカウント手段、前記比較手段、および前記出力手段とを有し、前記発光ダイオードの駆動を制御する複数の出力制御手段（例えば、図２の出力制御部２５）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、前記複数の出力制御手段のいずれの動作状況であるかを選定する選定手段（例えば、図２の選定部３３）とをさらに含ませるようにすることができ、前記選定手段により選定された前記出力制御手段に対して、前記動作状況指定手段により指定された動作状況が供給されるようにすることができる。
【００３０】
前記受信手段には、シリアルデータを取得するシリアルデータ取得手段（例えば、図２の受信制御部４１のシリアルデータ受信部４１ａ）と、通信用のクロックデータを取得するクロックデータ取得手段（例えば、図２の受信制御部４１のクロックデータ受信部４１ｂ）とを含ませるようにすることができ、前記クロックデータ取得手段により取得されるクロックデータと同期して、前記制御装置からの指令をシリアルデータとして受信し、前記シリアルデータの指令をパラレルデータの指令に変換させるようにすることができる。
【００３１】
本発明の発光ダイオード駆動システムは、前記制御装置と請求項１乃至８のいずれかに記載の複数の発光ダイオード駆動装置とからなる発光ダイオード駆動システムであって、前記指令には、前記複数の発光ダイオード駆動装置を識別する発光ダイオード駆動装置識別データを含ませるようにすることができ、前記複数の発光ダイオード駆動装置は、前記発光ダイオード駆動装置識別データが、自らを識別するものであるか否かを認識する認識手段（例えば、図２のアドレス認識部３１）をさらに含ませるようにすることができ、前記発光ダイオード駆動装置識別データが、自らを識別するものである場合、前記動作状況指定手段には、前記指令を認識させ、動作状況を指定させるようにすることができる。
【００３２】
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（図８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（図８のステップＳ２９）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、第１の速度で第１のカウンタをカウントアップ、またはカウントダウンする第１のカウントステップ（図１０のステップＳ４７）と、前記第１の速度より高速の第２の速度で第２のカウンタをカウントアップ、またはカウントダウンする第２のカウントステップ（図８のステップＳ２５）と、前記第１のカウンタの値と、前記第２のカウンタの値とを比較する比較ステップ（図１０のステップＳ４８）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（図１０のステップＳ４９）とを含む。
【００３３】
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。
【００３４】
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、LED１−１，LED２−１を、LED駆動装置１２−２が、LED１−２，LED２−２を、・・・・LED駆動装置１２−Nが、LED１−N，LED２−Nを、それぞれ駆動させることによりLED１−１，２−１，LED１−２，２−２，・・・LED１−Ｎ，２−Ｎが駆動し発光する。
【００３５】
尚、LED駆動装置１２−１，１２−２、LED１−１，２−１，LED１−２，２−２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、LED１，２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LED１，２を駆動させる例について説明するが、制御すべきLED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LEDを駆動させるものであってもよい。
【００３６】
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LED１−１，２−１，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、LED１，２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。
【００３７】
LED駆動装置１２−Ｎは、それぞれ受信部２１−Ｎ、動作制御部２２−Ｎ、高周波アップダウンカウンタ２３−Ｎ、分周部２４−Ｎ、および出力制御部２５−１−Ｎ，２５−２−Ｎを備えている。
【００３８】
受信部２１は、CPU１１よりクロック信号に同期して送信されてくるシリアルデータからなる指令データを受信し、パラレルデータに変換して動作制御部２２に供給する。
【００３９】
動作制御部２２は、受信部２１より供給されてくる指令データを取得すると、内蔵するアドレス認識部３１を制御して、自らへの指令データであるか否かを認識させ、自らへの指令データであると認識された場合にのみ、指令データに基づいて、出力制御部２５−１，２５−２への出力を指示する。
【００４０】
高周波アップダウンカウンタ２３は、分周部２４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２５−１，２５−２に供給する。
【００４１】
分周部２４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２３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２５−１，２５−２に供給する。
【００４２】
出力制御部２５−１，２５−２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２４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２３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、LED１，２を駆動させる（発光させる）。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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、LED１−１，１−２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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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２５−１または２５−２によりそれぞれLED１，２を駆動させる。
【００５３】
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２５−１または２５−２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。
【００５４】
出力制御部２５−１，２５−２は、それぞれ動作状況保持部５１−１，５１−２、クロック周波数選択部５２−１，５２−２、低周波アップダウンカウンタ５３−１，５３−２、比較部５４−１，５４−２、および出力部５５−１，５５−２から構成されている。
【００５５】
動作状況保持部５１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５２に供給すると共に、低周波アップダウンカウンタ５３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。
【００５６】
クロック周波数選択部５２は、動作状況保持部５１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２４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５３に供給する。
【００５７】
低周波アップダウンカウンタ５３は、動作状況保持部５１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５２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５４に供給する。
【００５８】
比較部５４は、低周波アップダウンカウンタ５３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２３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５５に対してLED１，２の駆動を指示する信号を供給する。
【００５９】
出力部５５は、比較部５４よりLED１，２の駆動を指示する信号が供給されると、LED１または２を駆動し、LED１または２を発光させる。
【００６０】
次に、図３乃至図６を参照して、低周波アップダウンカウンタ５３について説明する。
【００６１】
図３で示されるように、分周部２４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２５のクロック周波数選択部５２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５２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５３に供給する。
【００６２】
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４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５３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４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５３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４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５３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。
【００６３】
また、低周波アップダウンカウンタ５３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。
【００６４】
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。
【００６５】
さらに、低周波アップダウンカウンタ５３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５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５３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４における軌道Ｋ２と同様のものである。
【００６６】
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５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５３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。
【００６７】
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５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５３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。
【００６８】
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５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５３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。
【００６９】
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６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５３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。
【００７０】
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６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５３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。
【００７１】
すなわち、図６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。
【００７２】
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６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５３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。
【００７３】
次に、図７を参照して、高周波アップダウンカウンタ２３について説明する。
【００７４】
高周波アップダウンカウンタ２３は、分周部２４より供給される低周波のクロック周波数信号よりも高周波のクロック周波数信号ｆ０をカウントアップし、リミッタ値が1024に設定されており、リミッタ値に到達するとリセットし、再び0からのカウントアップを繰り返す。より具体的には、クロック周波数ｆ０は、例えば、1.024MHzであり、このとき周期は、1/1.024μs（＝1/1024ms）となるため、カウントを開始したタイミングから1msで1024カウントが完了し、この処理が繰り返される。したがって、高周波アップダウンカウンタ２３のカウント値は、図７の軌道Ｋ９で示されるように、1msの鋸波となる。尚、当然のことながら、高周波アップダウンカウンタ２３でカウントされる値も離散変量となるため、図９の拡大表示欄Ｐ１１で示されるように、厳密には、軌道Ｋ９は、階段状に増加しており、周期である1/1.024μs毎に１段増加している。尚、高周波アップダウンカウンタ２３の出力例としてカウントアップの例について説明してきたが、例えば、1024カウント乃至０カウントのカウントダウンを繰り返すようにしてもよい。
【００７５】
次に、図８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。
【００７６】
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。
【００７７】
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２５によりLED１若しくは２、または、その両方の駆動が必要であるか否かを判定する。
【００７８】
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LED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、上述した低周波アップダウンカウンタ５３のカウントスタートのタイミング、リミット値、およびクロック周波数選択信号である。
【００７９】
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９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。
【００８０】
指令データは、図９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２５−１，２５−２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、カウントスタートのタイミング、リミット値、およびクロック周波数選択信号である。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
ステップＳ２５において、高周波アップダウンカウンタ２３は、図７を参照して説明したように、リミッタ値である1024カウントまで高周波カウント値のカウントアップを開始し、1024カウントで0にリセットする処理を繰り返す。尚、ここでは、高周波アップダウンカウンタ２３によりカウントアップ、または、カウントダウンの動作は、動作制御部２２が、自らを示すアドレスデータを含む指令データの供給を受けたタイミングで開始するものとしたが、一連の動作とは無関係に常時動作するようにしても良いものである。
【００８５】
ステップＳ２６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Ｓ２７において、動作として指示する動作内容を認識する。
【００８６】
ステップＳ２８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。
【００８７】
ステップＳ２９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２５を指定して、選定部４５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４５は、出力系統データに基づいて、選択すべき出力制御部２５に対して動作データを供給し、出力制御処理の実行を指示する。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
次に、図１０のフローチャートを参照して、出力制御部２５による出力制御処理について説明する。
【００９２】
ステップＳ４１において、動作状況保持部５１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Ｓ４１において、例えば、ステップＳ２９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Ｓ４２に進む。
【００９３】
ステップＳ４２において、動作状況保持部５１は、供給されてきた動作データを保持する。
【００９４】
ステップＳ４３において、動作状況保持部５１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５２に供給する。
【００９５】
ステップＳ４４において、クロック周波数選択部５２は、動作状況保持部５１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２４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５３に供給する。
【００９６】
ステップＳ４５において、動作状況保持部５１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５３に供給する。
【００９７】
ステップＳ４６において、動作状況保持部５１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Ｓ４６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Ｓ４７において、動作状況保持部５１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５３に供給する。
【００９８】
ステップＳ４８において、低周波アップダウンカウンタ５３は、クロック周波数選択部５２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５４に供給する。このとき、低周波アップダウンカウンタ５３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。
【００９９】
ステップＳ４９において、比較部５４は、順次高周波アップダウンカウンタ２３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５３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Ｓ４９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Ｓ５０において、比較部５４は、出力部５５に対して駆動信号を供給する。この信号により、出力部５５は、LED１を駆動するため、LED１は、発光する状態となる。
【０１００】
一方、ステップＳ４９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Ｓ５１において、比較部５４は、出力部５５に対して駆動信号を供給しない。このため、出力部５５は、LED１を駆動しないため、LED１は、消灯状態となる。
【０１０１】
ステップＳ５２において、低周波アップダウンカウンタ５３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Ｓ５２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Ｓ４８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Ｓ４８乃至５２の処理が繰り返される。
【０１０２】
また、ステップＳ５２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Ｓ５３において、動作状況保持部５１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Ｓ４９に戻りステップＳ４９乃至Ｓ５２の処理が繰り返される。
【０１０３】
そして、ステップＳ５２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Ｓ４１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０１０４】
以上の処理により、例えば、クロック周波数ｆ１が選択されて、かつ、リミット値として1024が設定されていた場合、低周波アップダウンカウンタ５３によりカウントされる低周波カウント値は、図１１の軌道Ｋ１で示されるようにカウントスタート信号のタイミングから1.024秒後に1024カウントに到達する。ところで、このとき、高周波アップダウンカウンタ２３は、カウントを開始したタイミングから1msで1024カウントを完了し、この処理を繰り返す。このため、図１１においては、軌道Ｋ９が３本のみ描かれているが、カウントスタートから1.024秒の間に1024本存在することになる。換言すれば、軌道Ｋ１で示される低周波カウント値が、１カウントされる間に、軌道Ｋ９で示される高周波カウント値は1024カウントに到達する。
【０１０５】
したがって、カウントスタート信号のタイミングから、例えば、低周波カウント値が511カウントの場合、図１１の丸印で示される領域の拡大図である、図１２の左上部で示されるように、低周波カウント値を示す軌道Ｋ１は、軌道Ｋ９の高周波カウント値が511カウントとなる位置において、交差することになる。
【０１０６】
また、例えば、低周波カウント値が512カウントの場合、図１２の中央上部で示されるように、低周波カウント値を示す軌道Ｋ１は、軌道Ｋ９の高周波カウント値が512カウントとなる位置において、交差することになる。
【０１０７】
さらに、例えば、低周波カウント値が513カウントの場合、図１２の右上部で示されるように、低周波カウント値を示す軌道Ｋ１は、軌道Ｋ９の高周波カウント値が513カウントとなる位置において、交差することになる。
【０１０８】
このとき、図１２の左上部で示されるように、低周波カウント値が、高周波カウント値より大きな値を取る期間は、高周波アップダウンカウンタ２３により0カウントから1024カウントがなされるまでの期間中の、511カウント分、すなわち、511/1024msの期間となる。従って、図１２の左下部で示されるように、この間、出力部５５は、LED１に対して駆動信号を出力するため、LED１が発光する状態となる。
【０１０９】
逆に、図１２の左上部で示されるように、低周波カウント値が、高周波カウント値より大きくない値を取る期間は、高周波アップダウンカウンタ２３により0カウントから1024カウントがなされるまでの期間中の、512カウント以降、すなわち、513/1024msの期間となる。従って、図１２の左下部で示されるように、この間、出力部５５は、LED１に対して駆動信号を停止するため、LED１が発光しない状態となる。
【０１１０】
また、図１２の中央上部で示されるように、低周波カウント値が、高周波カウント値より大きな値を取る期間は、高周波アップダウンカウンタ２３により0カウントから1024カウントがなされるまでの期間中の、512カウント分、すなわち、512/1024msの期間となる。従って、図１２の中央下部で示されるように、この間、出力部５５は、LED１に対して駆動信号を出力するため、LED１が発光する状態となる。
【０１１１】
逆に、図１２の中央上部で示されるように、低周波カウント値が、高周波カウント値より大きくない値を取る期間は、高周波アップダウンカウンタ２３により0カウントから1024カウントがなされるまでの期間中の、513カウント以降、すなわち、512/1024msの期間となる。従って、図１２の中央下部で示されるように、この間、出力部５５は、LED１に対して駆動信号を停止するため、LED１が発光しない状態となる。
【０１１２】
さらに、図１２の右上部で示されるように、低周波カウント値が、高周波カウント値より大きな値を取る期間は、高周波アップダウンカウンタ２３により0カウントから1024カウントがなされるまでの期間中の、513カウント分、すなわち、513/1024msの期間となる。従って、図１２の右下部で示されるように、この間、出力部５５は、LED１に対して駆動信号を出力するため、LED１が発光する状態となる。
【０１１３】
逆に、図１２の右上部で示されるように、低周波カウント値が、高周波カウント値より大きくない値を取る期間は、高周波アップダウンカウンタ２３により0カウントから1024カウントがなされるまでの期間中の、514カウント以降、すなわち、511/1024msの期間となる。従って、図１２の左下部で示されるように、この間、出力部５５は、LED１に対して駆動信号を停止するため、LED１が発光しない状態となる。
【０１１４】
以上の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、実質的にLED１の発光をPWM制御することが可能となる。
【０１１５】
すなわち、図１２の下部で示されるように、低周波カウント値、および高周波カウント値がカウントアップされる場合、低周波カウント値が１カウント進むに従って、LED１が発光される期間が、1/1024msずつ長くなり、最高値である1024に達すると、全期間、すなわち、1.024秒間発光し続けることになる。換言すれば、LED１は、1.024秒の期間をかけて、徐々に明るさが増し、1.024秒後に最も明るい状態となる。
【０１１６】
また、低周波アップダウンカウンタ５３が、クロック周波数信号ｆ１で、1024カウントからカウントダウンする場合、１カウントごとに、LED１の発光期間は、1ms間隔で1/1024msずつ徐々に短くなり、最終的に発光期間が０となると完全に消灯した状態となる。
【０１１７】
さらに、LED１の発光期間は、カウント値によって変化するため、例えば、リミット値を様々な値に設定することにより、明るさを変化させることができる。例えば、カウント値の最高値が1024カウントであれば、512カウントにリミット値が設定されると、LED１は半分の期間にて発光量が上昇し、半分の発光量に到達以降、安定状態となる。
【０１１８】
また、クロック周波数信号を、例えば、クロック周波数信号ｆ２、またはｆ３とすることにより、明るさの変化にかける時間を可変とすることが可能となる。すなわち、例えば、クロック周波数信号ｆ２の場合、ｆ１選択時と比べて２倍の変化期間となり、同様にして、クロック周波数信号ｆ３の場合は、４倍の変化期間となる。尚、図１２の上部は、左部、中央部、右部の順に、低周波カウント値が511カウント乃至513カウントにおける軌道Ｋ１，Ｋ９の関係が示されており、図１２の下部においては、図１２の上部の左部、中央部、右部のそれぞれに対応するLED１への駆動信号のON、またはOFFの状態が示されている。
【０１１９】
従って、例えば、図１３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ｔ４（1.024秒後）において、カウント値が1024カウントとなり、図１３の中央部、および下部で示されるように、この間、徐々に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、LED１は明るさを増しながら発光し、最終的に、時刻ｔ４において、最も明るく（眩しく）発光する状態となる。
【０１２０】
尚、ここでいうデューティは、高周波カウント値の１周期（0カウント乃至1024カウント）当たりの発光期間の割合であり、デューティが高いほど、発光期間が長くなるので、明るく発光している状態として視覚的に認識され、逆に、デューティが低いほど、発光期間が短くなるので、暗く発光している状態として視覚的に認識される。
【０１２１】
そして、時刻ｔ４以降においては、低周波アップダウンカウンタ５３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５４には、一定の値が供給されることになり、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。
【０１２２】
引き続き、時刻ｔ１（時刻ｔ４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ｔ５（0.768秒後）において、カウント値が256カウントとなり、図１３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LED１が暗くなりながら発光し、最終的に、時刻ｔ５において、暗く発光する状態となる。
【０１２３】
そして、時刻ｔ５以降においては、低周波アップダウンカウンタ５３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５４には、一定の値が供給されることになり、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。
【０１２４】
さらに、時刻ｔ２（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ｔ６（1.024秒後）において、カウント値が768カウントとなり、図１３の中央部、および下部で示されるように、この間、徐々に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、LED１は明るさを増しながら発光し、最終的に、時刻ｔ６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。
【０１２５】
時刻ｔ６以降においては、低周波アップダウンカウンタ５３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５４には、一定の値が供給されることになり、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。
【０１２６】
引き続き、時刻ｔ３（時刻ｔ６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ｔ７（3.072秒後）において、カウント値が0カウントとなり、図１３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LED１が暗くなりながら発光し、最終的に、時刻ｔ７において、消灯する状態となる。
【０１２７】
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LED１の発光を制御することが可能となる。尚、図１３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、LED１への駆動信号のON、またはOFFの状態を示し、下部が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１３の中央部の表示については、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。
【０１２８】
また、以上においては、高周波アップダウンカウンタのカウント値として、図７で示されるような、鋸波を用いた例について説明してきたが、高周波アップダウンカウンタのカウント値としては、単調増加、または、単調減少するような波形が生成されればよいので、単調増加、または、単調減少する波形であれば、その他の波形でもよい。例えば、LED１が低デューディでも十分に高い輝度を発するような場合、図１４の左部で示されるような鋸波ではなく、図１４の中央部で示されるように、カウント値が小さい段階で急峻に変化し、カウント値がリミット値に近くなるにつれて、増加率が低下していくような波形の方が理想的である。しかしながら、高周波クロック信号は、分周部２４からのクロック信号であるので、非線形なクロック信号の発生を想定するのは、現実的ではない。そこで、例えば、図１４の右部で示されるように、カウント値に応じて、３種類の高周波クロック信号を切替えるようにしてもよい。図１４においては、カウント値が０乃至ｃ１においては、最も高い周波数の高周波クロック信号とし、カウント値がｃ１乃至ｃ２においては、中程度の周波数の高周波クロック信号とし、カウント値がｃ２乃至ｃ３においては、最も低い周波数の高周波クロック信号とするように切り替えることで、理想的な波形に類似した高周波クロック信号の高周波カウント値を発生させることが可能となる。尚、図１４においては、それぞれ横軸が時刻を示し、縦軸がカウント値を示している。
【０１２９】
さらに、以上においては、CPU１１からの指令データが通信により順次確実に供給され続ける例について説明してきたが、現実の指令データの通信においては、通信経路において発生する様々なノイズなどにより必ずしも指令データが通信できない恐れがある。
【０１３０】
例えば、図１５で示されるように、128ms毎にリミット値として128，256，384，512カウントが通信されて、そのタイミングでカウントスタート信号が供給されるものとすると、指令データが順次通信できた場合、図１５の上部で示されるように、順次カウント値が上昇し、LED１は、徐々に明るくなりながら発光する。
【０１３１】
しかしながら、例えば、図１５の下部で示されるように、256msのタイミングにおいて、何らかの原因により指令データの通信が失敗した場合、256ms以降においても、低周波カウント値は、128カウントのままとなるので、そのカウント値に対応するデューティでの発光が継続されることとなる。それでも、次の、384msのタイミングにおいて、リミット値が384カウントとして供給されると、384ms以降において、128カウントから384カウントまで低周波アップダウンカウンタ５３がカウントすることとなるため、実質的に、256msにおいて、通信が失敗した分が、回復されることとなる。また、128カウント程度のデューティの変化では、視覚で違和感を覚えるほどの変化はないため、実質的に、通信の失敗による影響は、ほぼないものと考えることができる。
【０１３２】
このように、上述した手法によるLED１の発光制御方法によれば、CPU１１の処理負荷を低減させることが可能になると共に、通信によるエラーが発生しても、人間の視覚で違和感を覚えるほどの障害の発生は十分に抑制することが可能となる。
【０１３３】
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LED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LEDの駆動を制御することが可能となる。
【０１３４】
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２５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。
【０１３５】
結果として、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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
図１６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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【符号の説明】
【０１４２】
１１    CPU
１２，１２−１，・・・１２−Ｎ    LED駆動装置
２１，２１−１，・・・２１−Ｎ    受信部
２２，２２−１，・・・２２−Ｎ    動作制御部
２３，２３−１，・・・２３−Ｎ    高周波アップダウンカウンタ
２４，２４−１，・・・２４−Ｎ    分周部
２５，２５−１−１，２５−１−２，・・・２５−Ｎ−１，２５−Ｎ−２    出力制御部
３１，３１−１，・・・３１−N    アドレス認識部
３２    動作状況指定部
３３    選定部
５１，５１−１，５１−２    動作状況保持部
５２，５２−１，５２−２    クロック周波数選択部
５３，５３−１，５３−２    低周波アップダウンカウンタ
５４，５４−１，５４−２    比較部
５５，５５−１，５５−２    出力部
【図１】
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【図２】
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【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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