(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤに対して所定のデューティのＰＷＭ信号を出力して前記ＬＥＤの輝度を設定するＬＥＤ制御装置において、
内部電源、分圧用の第１の抵抗、及び該第１の抵抗に発生した制御電圧に対応する設定信号を複数の比較基準値と照合して得られた判定結果に基づき前記デューティを決めるための指令を出力する比較手段を有するシステム回路と、
抵抗切替手段を備えたコントロール装置と、を備え、
前記コントロール装置の前記抵抗切替手段の出力側を前記システム回路の前記第１の抵抗に接続し、前記第１の抵抗に発生する前記制御電圧に対応する前記設定信号を前記複数の比較基準値と照合する際、
前記複数の前記比較基準値は、それぞれ所定の範囲をもつことを特徴とするＬＥＤ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＥＤ制御装置において、
前記システム回路は、前記コントロール装置の前記抵抗切替手段で設定された抵抗値と前記第１の抵抗の抵抗値とによって得られる前記内部電源の電圧を分圧した制御電圧に対応して、前記設定信号を生成することを特徴とするＬＥＤ制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＬＥＤ制御装置において、
前記システム回路の前記比較手段は、前記設定信号が第１の値のとき前記デューティの現状維持の指令を、前記設定信号が第２の値のとき前記デューティを１ステップだけアップする指令を、前記設定信号が第３の値のとき前記デューティを１ステップだけダウンする指令を、前記設定信号が第４の値のとき前記デューティを第１の特定値に設定する指令を、前記設定信号が第５の値のとき前記デューティを第２の特定値に設定する指令を、それぞれ判定結果として出力することを特徴とするＬＥＤ制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＬＥＤ制御装置において、
前記システム回路はカウンタを備え、該カウンタは、前記比較手段の判定結果が前記１ステップだけアップする指令のときはカウント値を１だけカウントアップし、前記比較手段の判定結果が前記１ステップだけダウンする指令のときはカウント値を１だけカウントダウンし、前記カウンタのカウント値が前記ＰＷＭ信号のデューティとなるようにしたことを特徴とするＬＥＤ制御装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のＬＥＤ制御装置において、
前記システム回路の前記第１の抵抗は固定抵抗であり、前記コントロール装置の前記抵抗切替手段は固定抵抗である第２の抵抗、可変抵抗である第３及び第４の抵抗を備え、
前記コントロール装置の前記抵抗切替手段において、前記第２の抵抗を選択することで、前記設定信号が前記第１の値になるように切り替えられ、
前記コントロール装置の前記抵抗切替手段において、前記第２及び第３の抵抗を選択し且つ前記第３の抵抗を第１の抵抗値に調整することで、前記設定信号が前記第２の値になるように切り替えられ、
前記コントロール装置の前記抵抗切替手段において、前記第４の抵抗を選択して第３の抵抗値に調整することで、前記設定信号が前記第３の値になるように切り替えられ、
前記コントロール装置の前記抵抗切替手段において、前記第２の抵抗及び第４の抵抗を選択し且つ前記第４の抵抗を第４の抵抗値に調整することで、前記設定信号が前記第４の値となるように切り替えられ、
前記コントロール装置の前記抵抗切替手段において、前記第４の抵抗を選択して第５の抵抗値に調整することで、前記設定信号が前記第５の値になるように切り替えられる、
ことを特徴とするＬＥＤ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤの点灯状態を制御するＬＥＤ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤの点灯状態を制御する方法として、ＰＷＭ信号のデューティ比を変えて行うＰＷＭ調光が広く用いられている（例えば、特許文献１）。図３に従来のＬＥＤ制御装置の要部の構成を示す。このＬＥＤ制御装置では、図示しないＬＥＤを制御するシステム回路１０Ａに対して、コントロール装置２０Ａを１本のケーブル３０Ａを使用して接続している。コントロール装置２０Ａには、電圧ＶＤＤの電源が装備され、操作部２１に給電を行っている。操作部２１における操作内容を示す信号は、単線ケーブル３０Ａを介してシステム回路１０Ａの抵抗Ｒ１に電圧Ｖｃを発生させ、この電圧ＶｃがＡＤ変換器１１でアナログ信号からデジタル信号に変換されて、変換値（設定信号）としてＬＥＤ制御部（図示せず）に入力され、ＬＥＤを調光制御するＰＷＭ信号のデューティ比が設定され、あるいはＬＥＤの点灯／消灯等が制御される。
【０００３】
図４に従来の別の例のＬＥＤ制御装置の要部の構成を示す。このＬＥＤ制御装置では、システム回路１０Ａに対して、コントロール装置２０Ｂをケーブル３１、３２からなる２本のケーブル３０を使用して接続している。コントロール装置２０Ｂには、システム回路１０Ａの内部電源の電圧ＶＤＤの電源がケーブル３１を介して給電される。また、このコントロール装置２０Ｂには可変抵抗Ｒ５が装備される。可変抵抗Ｒ５の抵抗値を調整した信号は、ケーブル３２を介してシステム回路１０Ａの抵抗Ｒ１に電圧Ｖｃを発生させ、この電圧ＶｃがＡＤ変換器１１でアナログ信号からデジタル信号に変換されて変換値（設定信号）としてＬＥＤ制御部（図示せず）に入力され、ＬＥＤを調光制御するＰＷＭ信号のデューティ比が設定され、あるいはＬＥＤの点灯／消灯等が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願２０１２−１６４７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、図３で説明したＬＥＤ制御装置では、ケーブル３０Ａが１本で済む利点があるが、コントロール装置２０Ａに電圧ＶＤＤの電源を装備させる必要があり、商用電源を入力して整流平滑する電源回路が特別に必要となる。また、システム回路１０Ａへの制御電圧Ｖｃにノイズが含まれると、ＡＤ変換器１１から出力する変換値が変動し、ＬＥＤを正確に制御できない場合が生じる。
【０００６】
また、図４で説明したＬＥＤ制御装置では、コントロール装置２０Ｂに電源を装備させる必要がない利点があるが、システム回路１０Ａへの制御電圧Ｖｃにノイズが含まれると、ＡＤ変換器１１から出力する変換値が変動し、図３で説明したＬＥＤ制御装置と同様に、ＬＥＤを正確に制御できない場合が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、ノイズに対して強く、さらに多コマンド化を実現できるようにしたＬＥＤ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１にかかる発明のＬＥＤ制御装置は、ＬＥＤに対して所定のデューティのＰＷＭ信号を出力して前記ＬＥＤの輝度を設定するＬＥＤ制御装置において、内部電源、分圧用の第１の抵抗、及び該第１の抵抗に発生した制御電圧に対応する設定信号を複数の比較基準値と照合して得られた判定結果に基づき前記デューティを決めるための指令を出力する比較手段を有するシステム回路と、抵抗切替手段を備えたコントロール装置と、を備え、前記コントロール装置の前記抵抗切替手段の出力側を前記システム回路の前記第１の抵抗に接続し、前記第１の抵抗に発生する前記制御電圧に対応する前記設定信号を前記複数の比較基準値と照合する際、前記複数の前記比較基準値は、それぞれ所定の範囲をもつことを特徴とする。
【０００９】
請求項２にかかる発明は、請求項１に記載のＬＥＤ制御装置において、前記システム回路は、前記コントロール装置の前記抵抗切替手段で設定された抵抗値と前記第１の抵抗の抵抗値とによって得られる前記内部電源の電圧を分圧した制御電圧に対応して、前記設定信号を生成することを特徴とする。
【００１０】
請求項３にかかる発明は、請求項１又は２に記載のＬＥＤ制御装置において、前記システム回路の前記比較手段は、前記設定信号が第１の値のとき前記デューティの現状維持の指令を、前記設定信号が第２の値のとき前記デューティを１ステップだけアップする指令を、前記設定信号が第３の値のとき前記デューティを１ステップだけダウンする指令を、前記設定信号が第４の値のとき前記デューティを第１の特定値に設定する指令を、前記設定信号が第５の値のとき前記デューティを第２の特定値に設定する指令を、それぞれ判定結果として出力することを特徴とする。
【００１１】
請求項４にかかる発明は、請求項３に記載のＬＥＤ制御装置において、前記システム回路はカウンタを備え、該カウンタは、前記比較手段の判定結果が前記１ステップだけアップする指令のときはカウント値を１だけカウントアップし、前記比較手段の判定結果が前記１ステップだけダウンする指令のときはカウント値を１だけカウントダウンし、前記カウンタのカウント値が前記ＰＷＭ信号のデューティとなるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５にかかる発明は、請求項３又は４に記載のＬＥＤ制御装置において、前記システム回路の前記第１の抵抗は固定抵抗であり、前記コントロール装置の前記抵抗切替手段は固定抵抗である第２の抵抗、可変抵抗である第３及び第４の抵抗を備え、前記コントロール装置の前記抵抗切替手段において、前記第２の抵抗を選択することで、前記設定信号が前記第１の値になるように切り替えられ、前記コントロール装置の前記抵抗切替手段において、前記第２及び第３の抵抗を選択し且つ前記第３の抵抗を第１の抵抗値に調整することで、前記設定信号が前記第２の値になるように切り替えられ、前記コントロール装置の前記抵抗切替手段において、前記第４の抵抗を選択して第３の抵抗値に調整することで、前記設定信号が前記第３の値になるように切り替えられ、前記コントロール装置の前記抵抗切替手段において、前記第２の抵抗及び第４の抵抗を選択し且つ前記第４の抵抗を第４の抵抗値に調整することで、前記設定信号が前記第４の値となるように切り替えられ、前記コントロール装置の前記抵抗切替手段において、前記第４の抵抗を選択して第５の抵抗値に調整することで、前記設定信号が前記第５の値になるように切り替えられる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の比較基準値はそれぞれ所定の範囲をもつので、コントロール装置の操作によって発生する制御電圧にフラツキやノイズが発生しても誤った判定が行われることを防止できる。つまり、ノイズ耐量が大きくなる。
【００１４】
また、内部電源の電圧範囲を複数に区分けして利用することによって、設定信号の種類を多くすることができるので、デューティをアップしたりダウンしたりするＬＥＤの通常のＰＷＭ信号調光制御の他に、ＬＥＤを消灯したり、最大輝度に設定したり、別の特定の輝度に設定する特別な操作を行うことも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例のＬＥＤ制御装置の要部のブロック図である。
【図２】本発明の実施例のＬＥＤ制御装置の制御内容の説明図である。
【図３】従来のＬＥＤ制御装置の要部のブロック図である。
【図４】従来の別のＬＥＤ制御装置の要部のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に本発明の１つの実施例のＬＥＤ制御装置の要部の構成を示す。１０はシステム回路、２０はコントロール装置、３０はシステム回路１０とコントロール装置２０とを接続する２線式ケーブルである。
【００１７】
システム回路１０は、制御電圧Ｖｃを生成する固定抵抗Ｒ１と、その制御電圧Ｖｃをアナログ信号から所定ビット数のデジタルの設定信号に変換するＡＤ変換器１１と、所定の範囲をもつ複数の比較基準値を格納したメモリ１２と、ＡＤ変換器１１から出力する設定信号をメモリ１２に格納された複数の比較基準値と照合して判定し、その判定結果として変換値あるいはコマンドを出力する比較器１３と、比較器１３の判定結果が変換値のときそれをカウントして最終変換値として出力するカウンタ１４とを有する。
【００１８】
コントロール装置２０は、１入力２出力型のスイッチＳ１，Ｓ２と、スイッチＳ１の接点ｂに接続された可変抵抗Ｒ３と、スイッチＳ２の接点ａに接続された固定抵抗Ｒ２と、スイッチＳ２の接点ｂに接続された可変抵抗Ｒ４とを備える。抵抗Ｒ２の抵抗値は抵抗Ｒ１の抵抗値と同じである。
【００１９】
２線ケーブル３０は、システム回路１０内の電圧ＶＤＤの電源をコントロール装置２０のスイッチＳ１，Ｓ２の接点ｃに給電するたケーブル３１と、システム回路１０の抵抗Ｒ１の非接地側とコントロール装置２０の抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の共通接続点との間を接続するケーブル３２とを有する。
【００２０】
さて、システム回路１０のメモリ１２に格納する複数の比較基準値として、電源電圧をＶＤＤとするとき、０、０．２５ＶＤＤ、０．５ＶＤＤ、０．７５ＶＤＤ、ＶＤＤの５種類に対応したデータを使用する。比較器１３は、制御電圧Ｖｃに対応してＡＤ変換器１１から出力する設定信号が、その５種類の比較基準値の何れに該当するかを照合によって判定する。
【００２１】
図２に制御内容を示す。（１）スイッチＳ１，Ｓ２を接点ａにそれぞれ切り替えると、内部電源の電圧ＶＤＤが、抵抗Ｒ１，Ｒ２により分圧されて、制御電圧Ｖｃが０．５ＶＤＤに設定される。この電圧Ｖｃに対応する設定信号が、比較器１３においてメモリ１２に格納された複数の比較基準値と照合され、０．５ＶＤＤに対応する比較基準値に該当することで、その「判定結果」は現状維持となる。つまり、コマンド、変換値ともに現状から変化せず、ＰＷＭ信号のデューティは変化しない通常の状態となる。このように、通常ではスイッチＳ１，Ｓ２が接点ａにそれぞれ切り替えられた状態にある。
【００２２】
（２）スイッチＳ１を接点ｂに、スイッチＳ２を接点ａにそれぞれ切り替え、且つ可変抵抗Ｒ３の値を０．５Ｒ２の値に設定すると、システム回路１０の内部電源の電圧ＶＤＤが、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ２の並列接続抵抗値と抵抗Ｒ１により分圧されて、制御電圧Ｖｃが０．７５ＶＤＤに設定される。この電圧Ｖｃに対応する設定信号が、比較器１３においてメモリ１２に格納された複数の比較基準値と照合され、０．７５ＶＤＤに対応する比較基準値に該当することで、その「判定結果」はアップとなる。このときは、カウンタ１４が１だけアップカウントされて、変換値が１％だけアップする。これによって、例えば、現在のＰＷＭ信号のデューティが８０％のときは、８１％のデューティに増大する。
【００２３】
そして、この後、スイッチＳ２を接点ａに切り替えたままでスイッチＳ１を接点ａに復帰させると、上記の（１）の状態に戻って制御電圧Ｖｃが０．５ＶＤＤとなるので、この後に再度スイッチＳ１を接点ｂに切り替えると、再度制御電圧Ｖｃが０．７５ＶＤＤに設定される。このため、「判定結果」は再度アップとなり、ＰＷＭ信号のデューティが８１％から８２％にさらに１％だけアップする。以下、同様の動作を繰り返すことにより、変換値が１づつアップしてＰＷＭ信号のデューティが１％づつアップする。
【００２４】
（３）スイッチＳ１を接点ａに、スイッチＳ２を接点ｂにそれぞれ切り替え、且つ可変抵抗Ｒ４の値を３Ｒ１の値に設定すると、システム回路１０の内部電源の電圧ＶＤＤが、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ１により分圧されて、制御電圧Ｖｃが０．２５ＶＤＤに設定される。この電圧Ｖｃに対応する設定信号が、比較器１３においてメモリ１２に格納された複数の基準値と照合され、０．２５ＶＤＤに対応する比較基準値に該当することで、その「判定結果」はダウンとなる。このときは、カウンタ１４が１だけダウンカウントされて、変換値が１％だけダウンする。これによって、例えば、現在のＰＷＭ信号のデューティが８０％のときは、７９％のデューティにダウンする。
【００２５】
そして、この後、スイッチＳ１を接点ａに切り替えたままでスイッチＳ２を接点ａに復帰させると、上記の（１）の状態に戻って制御電圧Ｖｃが０．５ＶＤＤとなるので、この後に再度スイッチＳ２を接点ｂに切り替えると、再度制御電圧Ｖｃが０．２５ＶＤＤに設定される。このため、「判定結果」は再度ダウンとなり、ＰＷＭ信号のデューティが７９％から７８％に１％だけダウンする。以下、同様の動作を繰り返すことにより、変換値が１づつダウンしてＰＷＭ信号のデューティが１％づつダウンする。
【００２６】
（４）スイッチＳ１を接点ｂに、スイッチＳ２を接点ａにそれぞれ切り替え、且つ可変抵抗Ｒ３の抵抗値を０の値に設定すると、システム回路１０の内部電源の電圧ＶＤＤが、抵抗Ｒ１に直接印加して、制御電圧ＶｃがＶＤＤに設定される。この電圧Ｖｃに対応する設定信号が、比較器１３においてメモリ１２に格納された複数の基準値と照合され、ＶＤＤに対応する比較基準値に該当することで、その「判定結果」はコマンド１となる。このときは、例えば、このコマンド１にＰＷＭ信号のデューティを１００％に設定するコマンドを付与しておくと、現在のＰＷＭ信号のデューティがどのような値であっても、そのデューティが直ちに１００％に変更され、ＬＥＤは最大輝度となる。
【００２７】
そして、この後、例えば、スイッチＳ１を接点ａに切り替え、スイッチＳ２を接点ｂにそれぞれ切り替え、且つ可変抵抗Ｒ４の抵抗値を３Ｒ１に切り替えると、上記の（３）のように電圧Ｖｃが０．２５ＶＤＤに設定される。このため、その「判定結果」はダウンとなり、ＰＭＷのデューティが１００％から９９％に１％だけダウンする。
【００２８】
（５）スイッチＳ１を接点ａに、スイッチＳ２を接点ｂにそれぞれ切り替え、且つ可変抵抗Ｒ４の抵抗値を最大値（例えば∞、Ｒ４＞＞Ｒ１）に設定すると、システム回路１０の内部電源の電圧ＶＤＤが、抵抗Ｒ４に直接印加して、制御電圧Ｖｃが０に設定される。この電圧Ｖｃに対応する設定信号が、比較器１３においてメモリ１２に格納された複数の基準値と照合され、０に対応する比較基準値に該当することで、その「判定結果」はコマンド２となる。このときは、例えば、このコマンド２にＰＷＭ信号のデューティを０％に設定するコマンドを付与しておくと、現在のＰＷＭ信号のデューティがどのような値であっても、そのデューティが直ちに０％に変更され、ＬＥＤは消灯する。
【００２９】
そして、この後、例えば、スイッチＳ１を接点ｂに切り替え、スイッチＳ２を接点ａにそれぞれ切り替え、且つ可変抵抗Ｒ３の抵抗値を０．５Ｒ２に切り替えると、上記の（２）のように電圧Ｖｃが０．７５ＶＤＤに設定される。このため、比較器１３の「判定」はアップとなり、ＰＭＷのデューティが０％から１％にアップする。
【００３０】
なお、以上説明した例では、「判定結果」がアップになるときの比較基準値を、０．７５ＶＤＤに対応する値が含まれる範囲の値としたが、この比較基準値は０．５ＶＤＤ＜Ｖｃ＜ＶＤＤの範囲のいずれかに対応すればよい。また、以上説明した例では、「判定結果」がダウンになるときの比較基準値を、０．２５ＶＤＤに対応する値が含まれる範囲の値としたが、この比較基準値は０＜Ｖｃ＜０．５ＶＤＤの範囲のいずれかに対応すればよい。
【００３１】
さらに、アップとダウンは逆であってもよい。つまり、「判定結果」がダウンになるときの比較基準値を０．５ＶＤＤ＜Ｖｃ＜ＶＤＤの範囲のいずれかに対応する値を含む範囲の値に設定し、「判定結果」がアップになるときの比較基準値を０＜Ｖｃ＜０．５ＶＤＤの範囲のいずれかに対応する値を含む範囲の値に設定してもよい。
【００３２】
さらに、以上ではコマンドを、電圧ＶｃがＶＤＤのコマンド１、電圧Ｖｃが０のコマンド２の２個としたが、コントロール装置２０の可変抵抗Ｒ３，Ｒ４の抵抗値を上記した値と異なる値に適宜設定することで、上記したアップ（＝０．７５ＶＤＤ）、ダウン（＝０．２５ＶＤＤ）、現状維持（＝０．５ＶＤＤ）、コマンド１（＝ＶＤＤ）、コマンド２（＝０）のいずれとも重ならない電圧範囲に制御電圧Ｖｃが得られるようにすれば、３個以上のコマンドを設定することができる。これにより、例えば消灯や最大輝度の他に、任意の複数の輝度を設定することができる。
【００３３】
上記本実施例のＬＥＤ制御装置によれば、２線式のケーブル３０を使用してシステム回路１０の内部電源の電圧ＶＤＤをコントロール装置２０に給電するので、コントロール装置２０に内部電源が不要となって、コントロール装置２０の回路規模を小さくすることができる。なお、コントロール装置２０に内部電源を備える構成としてもよい。
【００３４】
また、メモリ１２に格納される複数の比較基準値がそれぞれ所定の範囲をもつので、制御電圧Ｖｃに対応する設定信号が当該の比較基準値の範囲内に含まれれば対応する判定結果を出せるため、コントロール装置２０の操作によって生成される制御電圧Ｖｃにフラツキやノイズが発生しても、誤った判定が行われることを防止できる。つまり、ノイズ耐量が大きくなる。
【００３５】
さらに、内部電源の電圧ＶＤＤの範囲を複数に区分けして利用することによって、設定信号の種類を多くすることができるので、デューティをアップしたりダウンしたりするＬＥＤの通常のＰＷＭ調光制御の他に、ＬＥＤを消灯したり、最大輝度に設定したり、別の特定の輝度に設定する特別な操作を行うことも可能となる。
【符号の説明】
【００３６】
１０，１０Ａ：システム回路、１１：ＡＤ変換器、１２：メモリ、１３：比較器、１４：カウンタ
２０，２０Ａ，２０Ｂ：コントロール装置、２１：操作部
３０：２線式ケーブル，３０Ａ：単線ケーブル、３１、３２：ケーブル
【図１】
0006563315.tif 000002
【図２】
0006563315.tif 000003
【図３】
0006563315.tif 000004
【図４】
0006563315.tif 000005