DE102004004319A1

DE102004004319A1 - Steuervorrichtung für eine Licht emittierende Diode

Info

Publication number: DE102004004319A1
Application number: DE102004004319A
Authority: DE
Inventors: Shinji Anjo Tani; Yoshichika Anjo Abe
Original assignee: Denso Corp; Anden Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Denso Electronics Corp
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2004-01-28
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2024-01-29
Also published as: JP2004235498A; US7049752B2; US20040150355A1; DE102004004319B8; CN1558704A; DE102004004319B4

Abstract

Eine Steuervorrichtung für LEDs enthält einen Lichteinschalt-Schaltkreis (10) und einen Lichtausschalt-Schaltkreis (20), welche beide Pulssignale erzeugen, deren Pulsbreite durch Ändern von Zyklen und entsprechenden Tastverhältnissen auf der Grundlage eines Eingangssignals während einer Anlaufperiode bzw. einer Auslaufperiode moduliert wird. Die Steuervorrichtung versorgt daraufhin die LEDs (80) mit dem elektrischen Strom relativ zu den Pulssignalen. Sowohl der Lichteinschalt-Schaltkreis als auch der Lichtausschalt-Schaltkreis ändern die Zyklen und die entsprechenden Tastverhältnisse der Pulssignalwellen, derart, daß eine Helligkeitsänderungscharakteristik der LEDs nichtlinear wird, was dazu führt, daß eine Annäherung an eine Helligkeitsänderungscharakteristik einer elektrischen Glühlampe folgt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für Licht emittierenden Dioden, welche zur Verwendung in einer Fahrtrichtungsanzeigerlampe (turning Signal lamp) eines Fahrzeugs geeignet ist.

Vor kurzem wurden LEDs (Light Emitting Diodes, Licht emittierende Dioden), welche wenig Elektrizität benötigen, bezüglich der Verwendung für eine Fahrtrichtungsanzeigerlampe eines Fahrzeugs anstelle einer elektrischen Glühlampe untersucht.

Wenn bezüglich der elektrischen Glühlampe, welche in der Fahrtrichtungsanzeigerlampe verwendet wird, elektrischer Strom damit beginnt, durch einen Glühfaden der Glühlampe zu fließen, wird die Helligkeit der elekrischen Glühlampe mit einem Ansteigen der Temperatur des Glühfadens wie in 7 dargestellt erhöht. Wenn umgekehrt der Fluß des elektrischen Stroms durch den Glühfaden der Glühlampe stoppt, wird die Helligkeit der elektrischen Glühlampe mit einem Abfallen der Temperatur des Glühfadens wie in 8 dargestellt verringert. Die elektrische Glühlampe besitzt somit eine nichtlineare Charakteristik der Helligkeitsänderung. Des weiteren beträgt eine Anlaufperiode (oder eine Lichteinschaltperiode), während der die Helligkeit der Glühlampe stabil wird, etwa 300 ms, während eine Auslaufperiode (oder eine Lichtausschaltperiode), während der die Helligkeit der Glühlampe zu Null wird, etwa 100 ms beträgt. Die Leuchtstärke der Fahrtrichtungsanzeigerlampe unter Verwendung der elektrischen Glühlampe ändert sich dadurch mit einer langsamen Ansprechcharakteristik.

Demgegenüber betragen bei LEDs sowohl die Anlaufperiode als auch die Auslaufperiode nicht mehr als 1 μs. Die Leuchtintensität der Fahrtrichtungsanzeigerlampe unter Verwendung der LEDs ändert sich dadurch mit einer schnellen Ansprechcharakteristik.

Daher wurde vorgeschlagen, daß eine Steuerschaltung von LEDs eine geringe Helligkeitsänderung während der Anlaufperiode oder der Auslaufperiode besitzt (vergleiche JP-2002-244087A ). Dabei wird die Helligkeit der LEDs allmählich unter Änderung eines Tastverhältnisses (duty ratio) eines elektrischen Stroms, welcher durch die LEDs fließt, während der Anlauf- und Auslaufperioden verändert.

Wenn bei dieser Steuerschaltung das Tastverhältnis linear während einer Anlaufperiode erhöht wird, steigt wie in 9 dargestellt die Helligkeit der LEDs linear an. Wenn das Tastverhältnis während einer Auslaufperiode umgekehrt linear verringert wird, verringert sich wie in 10 dargestellt die Helligkeit der LEDs linear. Ein lineares Ändern des Tastverhältnisses führt somit zu einer allmählichen Änderung der Helligkeitscharakteristik der LEDs. Jedoch unterscheidet sich diese Helligkeitsänderungscharakteristik der LEDs von derjenigen der elektrischen Glühlampe, was bei einem Benutzer zu einem Gefühl der Fremdheit führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung für LEDs bereitzustellen, welche zum nichtlinearen Ändern einer Helligkeitsänderungscharakteristik von LEDs während einer Anlaufperiode oder einer Auslaufperiode geeignet ist.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.

Demgemäß wird eine Steuervorrichtung, welche LEDs ansteuert, mit einer Ansteuerungseinrichtung und einer Pulsausgabeeinrichtung bereitgestellt. Dabei ändert die Pulsausgabeeinrichtung von einem Pulssignal, welches der An steuerungseinrichtung ausgegeben wird, einen Zyklus und ein entsprechendes Tastverhältnis, um die Ansteuerungseinrichtung zu steuern.

Diese Struktur ermöglicht es, daß eine Helligkeitsänderungscharakteristik von LEDs nichtlinear wird, da ein Zyklus und ein entsprechendes Tastverhältnis des Pulssignals zur Ansteuerung der LEDs wie beabsichtigt geändert werden kann.

Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
1 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Gesamtstruktur einer Steuervorrichtung für LEDs einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 zeigt ein Blockdiagramm eines Lichteinschalt-Schaltkreises der Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform;
3 zeigt ein Zeitablaufsdiagramm, welches eine Änderungscharakteristik während einer Lichteinschaltperiode in dem Lichteinschalt-Schaltkreis der Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform darstellt;
4 zeigt ein Blockdiagramm eines Lichtausschalt-Schaltkreises der Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform;
5 zeigt ein Zeitablaufsdiagramm, welches eine Änderungscharakteristik während einer Ausschaltperiode in dem Lichtausschalt-Schaltkreis der Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform darstellt;
6 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Gesamtstruktur einer Steuervorrichtung darstellt, welche fortlaufend LEDs einschaltet;
7 zeigt einen Graphen, welcher die Helligkeit einer Glühlampe während einer Lichteinschaltperiode darstellt;
8 zeigt einen Graphen, welcher die Helligkeit einer Glühlampe während einer Lichtausschaltperiode darstellt;
9 zeigt ein Zeitablaufsdiagramm, welches eine Anderungscharakteristik während einer Lichteinschaltperiode darstellt, wenn ein Tastverhältnis bei einer herkömmlichen Steuerschaltung für LEDs linear erhöht wird; und
10 zeigt ein Zeitablaufsdiagramm, welches eine Anderungscharakteristik während einer Lichtausschaltperiode darstellt, wenn ein Tastverhältnis bei der herkömmlichen Steuerschaltung für LEDs linear verringert wird.
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf eine Steuervorrichtung für LEDs (Light Emitting Diodes) gerichtet, die mit LEDs verbunden ist, welche in einer Fahrtrichtungsanzeigerlampe (turning signal lamp) eines Fahrzeugs verwendet werden. 1 stellt eine Gesamtstruktur der Steuervorrichtung für LEDs einschließlich der LEDs dar. Die Steuervorrichtung enthält eine Eingangsschaltung 40, eine Blinksignal- bzw. Blinkzeichenerzeugungsschaltung (flashing signal generation circuit) 50, einen Lichteinschalt-Schaltkreis 10, einen Lichtausschalt-Schaltkreis 20, eine Inverterschaltung 60, eine UND-Schaltung 61, eine ODER-Schaltung 62 und eine LED-Ausgangs- bzw. eine LED-Ausgabeschaltung (LED output circuit) 70.
Die Eingangsschaltung 40 ist mit einem Fahrtrichtungsanzeigerlampenschalter 30 verbunden, um ein Signal relativ zu der Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigerlampenschalters 30 auszugeben. Die Blinksignalerzeugungsschaltung 50 gibt entsprechend dem Signal von der Eingangsschaltung 40 ein Lampensignal aus, welches die Zustände EIN/AUS wiederholt, so daß die LEDs 80 zur Verwendung in der Fahrtrichtungsanzeigerlampe blinken. Der Lichteinschalt-Schaltkreis 10 gibt ein pulsbreitenmoduliertes Signal (PWM) ONPWM aus, um allmählich einen Zyklus und ein entsprechendes Tastverhältnis zu ändern, wenn das Signal von der Blinksignalerzeugungsschaltung 50 von dem Zustand AUS in den Zustand EIN umgeschaltet wird. Der Lichtausschalt-Schaltkreis 20 gibt ein pulsbreitenmoduliertes Signal (PWM) OFFPWM aus, um allmählich einen Zyklus und ein entsprechendes Tastverhältnis zu ändern, wenn das Signal von der Blinksignalerzeugungsschaltung 50 von dem Zustand EIN auf den Zustand AUS umgeschaltet wird.
Die ODER-Schaltung 62 gibt der LED-Ausgangsschaltung 70 entweder das Signal ONPWM von dem Lichteinschalt-Schaltkreis 10 oder das Signal OFFPWM von dem Lichtausschalt-Schaltkreis 20 aus. Die Inverterschaltung 60 und die UND-Schaltung 61 sind angeordnet, um zu verhindern, daß der Lichtausschalt-Schaltkreis 20 das Signal OFFPWM der ODER-Schaltung 62 ausgibt, wenn sich das Lampensignal im Zustand EIN befindet. Die LED-Ausgangsschaltung 70 ist mit den LEDs 80 verbunden, welche an einer Ecke des Fahrzeugs zur Verwendung in der Fahrtrichtungsanzeigerlampe des Fahrzeugs angeordnet sind, und führt den LEDs 80 elektrische Energie auf der Grundlage des Ausgangs der ODER-Schaltung 62 zu.
2 stellt eine Struktur des Lichteinschalt-Schaltkreises 10 dar. Der Lichteinschalt-Schaltkreis 10 enthält einen Taktgenerator 101, einen Flipflop 102, einen Zähler 103, einen Zykluszähler 104, einen Tast- bzw. Tastverhält niszähler (duty counter) 105, einen ersten Komparator 106, einen zweiten Komparator 107, einen dritten Komparator 108, ein Endwertregister 109, eine ODER-Schaltung 110, eine UND-Schaltung 111 und eine Inverterschaltung 112.
Das Flipflop 102 gibt ein Signal eines niedrigen Pegels an einem Ausgangsanschluß Q aus, wenn das von der Blinksignalerzeugungsschaltung 50 eingegebene Lampensignal von dem Zustand AUS in den Zustand EIN umgeschaltet wird, während es ein Signal eines hohen Pegels ausgibt, wenn es infolge eines Signals von dem dritten Komparator 108 zurückgesetzt wird. Der Taktgenerator 101 gibt ein Taktsignal mit einer gegebenen Frequenz aus. Der Zähler 103 wird mit dem von dem Taktgenerator 101 eingegebenen Taktsignal synchronisiert, um Heraufzuzählen, und wird infolge eines Signals mit einem hohen Pegel von dem Ausgangsanschluß Q des Flipflops 102 oder eines Ausgangssignals eines hohen Pegels von dem ersten Komparator 106 zurückgesetzt. Der Zykluszähler wird mit "8" als Anfangswert infolge des Signals mit einem hohen Pegel von dem Ausgangsanschluß Q geladen und addiert "1" seinem Zählerwert auf der Grundlage des Ausgangssignals mit einem hohen Pegel von dem ersten Komparator 106 hinzu. Der Tastzähler 105 addiert "2" seinem Zählerwert auf der Grundlage des Ausgangssignals mit einem hohen Pegel von dem ersten Komparator 106 hinzu und wird infolge des Signals mit einem hohen Pegel von dem Ausgangsanschluß Q zurückgesetzt.
Der erste Komparator 106 vergleicht die Zählerwerte des Zählers 103 und des Zykluszählers 104, um ein Signal eines hohen Pegels auszugeben, wenn beide Zählerwerte gleich sind. Infolge dieses Signals mit einem hohen Pegel addiert der Tastzähler 105 "2" seinem Zählerwert hinzu, addiert der Zykluszähler 104 "1" seinem Zählerwert hinzu und wird der Zähler 103 zurückgesetzt. Dem Endwertregister 109 wurde vorausgehend "16" als Wert eingespeichert, welcher das Zäh len des Tastzählers 105 beendet. Der dritte Komparator 108 vergleicht den Zählerwert des Tastzählers 105 mit dem in dem Endwertregister 109 festgelegten Wert. wenn der Zählerwert und der festgelegte Wert gleich sind, gibt der dritte Komparator 108 ein Rücksetzsignal zum Zurücksetzen des Flipflops 102 aus.
Der zweite Komparator 107 vergleicht die Zählerwerte des Zählers 103 und des Tastzählers 105 und gibt ein Signal eines hohen Pegels aus, wenn der Zählerwert des Zählers 103 kleiner als derjenige des Tastzählers 105 ist. Das Ausgangssignal des zweiten Komparators 108 wird als das Signal ONPWM von einem Ausgangsanschluß der UND-Schaltung 111 über die ODER-Schaltung 110 und die UND-Schaltung 111 ausgegeben.
Als nächstes wird eine Operation des Lichteinschalt-Schaltkreises 10 unter Bezugnahme auf 3 erläutert. 3 zeigt ein Zeitablaufsdiagramm des Lampensignals, des Signals ONPWM und eine Änderungskennlinie bzw. -charakteristik des Tastverhältnisses des Signals ONPWM während einer Anlaufperiode (oder einer Lichteinschaltperiode).
Zuerst einmal wird angenommen, daß ein Lampensignal eines Zustands AUS dem Flipflop 102 eingegeben wird, und der Flipflop 102 wird wie in 3(a) dargestellt zurückgesetzt. In diesem Zustand wird ein Signal eines hohen Pegels an dem Ausgangsanschluß Q des Flipflops 102 ausgegeben. Die Zählerwerte des Tastzählers 105 und des Zählers 103 werden auf "0" zurückgesetzt. Der Zykluszähler 104 wird mit "8" als Zählerwert geladen. Dabei wird ein Lampensignal eines Zustands AUS der UND-Schaltung 111 eingegeben, so daß das Signal ONPWM auf einem niedrigen Pegel verbleibt.
Als nächstes stellt, wenn das Lampensignal von dem Zustand AUS in den Zustand EIN wie in 3(a) dargestellt umgeschaltet wird, der Ausgangsanschluß Q des Flipflops 102 einen niedrigen Pegel dar. Der Zähler 103 beginnt damit, synchronisiert mit einem von dem Taktgenerator 101 eingegebenen Takt herauf zuzählen. Der erste Komparator 106 vergleicht die Zählerwerte des Zählers 103 und des Zykluszählers 104. Wenn die Werte gleich sind, d.h., wenn die Zählerwerte den Wert "8" aufweisen, gibt der erste Komparator 106 ein Signal eines hohen Pegels aus. Infolge dieses ausgegebenen Signals eines hohen Pegels wird der Zählerwert des Zykluszählers 104 um "1" erhöht, derjenige des Tastzählers 105 um "2" erhöht und der Zähler 103 zurückgesetzt. Es wird nämlich der Zählerwert des Zykluszählers 104 zu "9", der Zählerwert des Tastzählers 105 wird zu "2", und der Zählerwert des Zählers 103 wird zu "0".
Für eine Periode, bei welcher der Zählerwert des Zählers 103 von "0" auf "8" verschoben wird, d.h. während der Periode TC1 entsprechend 3(b), beträgt der Zählerwert des Tastzählers 105 "0". Der Zählerwert des Zählers 103 ist dadurch nicht niedriger als derjenige des Tastzählers 105, so daß der Ausgang des zweiten Komparators 107 auf einem niedrigen Pegel verbleibt. Dieser Ausgang des zweiten Komparators 107 wird von der UND-Schaltung 111 ausgegeben. Dabei beträgt das Tastverhältnis des Signals ONPWM TD1/TC1 (= 0/8).
Als nächstes setzt der Zähler 103 das Heraufzählen des Zählerwerts von "0" fort. Wenn der Zählerwert des Zählers 103 "9" erreicht, ist er gleich dem Zählerwert des Zykluszählers 104. Der erste Komparator 106 gibt dadurch ein Signal eines hohen Pegels aus. Infolge dieses ausgegebenen Signals eines hohen Pegels wird der Zählerwert des Zykluszählers 104 um "1" erhöht, derjenige des Tastzählers 105 um "2" erhöht und der Zähler 103 zurückgesetzt. Es wird nämlich der Zählerwert des Zykluszählers 104 zu "10", der Zäh lerwert des Tastzählers 105 wird zu "4", und der Zählerwert des Zählers 103 wird zu "0".
Für eine Periode, bei welcher der Zählerwert des Zählers 103 von "0" auf "9" verschoben wird, d.h. während der Periode TC2 entsprechend 3(b), beträgt der Zählerwert des Tastzählers 105 "2". Während der Zählerwert des Zählers 103 gleich "0" und "1" ist, nimmt der Ausgang des zweiten Komparators 107 dadurch einen hohen Pegel ein. Dabei ist das Tastverhältnis des Signals ONPWM gleich TD2/TC2 (= 2/9).
Des weiteren setzt der Zähler 103 das Heraufzählen des Zählerwerts von "0" aus fort. Wenn der Zählerwert des Zählers 103 "10" erreicht, gibt dadurch der erste Komparator 106 ein Signal eines hohen Pegels aus. Infolge dieses ausgegebenen Signals eines hohen Pegels wird der Zählerwert des Zykluszählers 104 um "1" erhöht, derjenige des Tastzählers 105 um "2" erhöht und der Zähler 103 zurückgesetzt. Es wird nämlich der Zählerwert des Zykluszählers 104 zu "11", der Zählerwert des Tastzählers 105 wird zu "6", und der Zählerwert des Zählers 103 wird zu "0".
Für eine Periode, bei welcher der Zählerwert des Zählers 103 von "0" auf "10" verschoben wird, d.h., während der Periode TC3 entsprechend 3(b) , ist der Zählerwert des Tastzählers 105 gleich "4". Während der Zählerwert des Zählers 103 gleich "0" bis "3" ist, nimmt der Ausgang des zweiten Komparators 107 dadurch einen hohen Pegel an. Dabei ist das Tastverhältnis des Signals ONPWM gleich TD3/TC3 (= 4/10).
Auf ähnliche weise gibt jedesmal, wenn der Zählerwert des Zählers 103 gleich demjenigen des Zyluszählers 104, der erste Komparator 106 ein Signal eines hohen Pegels aus. Infolge dieses ausgegebenen Signals eines hohen Pegels wird der Zählerwert des Zykluszählers 104 um "1" erhöht, derje nige des Tastzählers 105 um "2" erhöht und der Zähler 103 zurückgesetzt. Daher wird das Tastverhältnis des Signals ONPWM zu 6/11, 8/11, 10/13, 12/14 bzw. 14/15 für die in 3(b) dargestellten Perioden TC4 bis TC8.
Wenn der Zählerwert des Tastzählers 105 "16" des festgelegten Werts des Endwertregisters 109 erreicht, gibt der dritte Komparator 108 ein Rücksetzsignal aus, um zu veranlassen, daß das Flipflop 102 zurückgesetzt wird. Der Ausgangsanschluß Q des Flipflops 102 nimmt daraufhin einen hohen Pegel an, so daß der Ausgang der ODER-Schaltung 110 einen hohen Pegel annimmt und das Tastverhältnis des Signals ONPWM zu 100% wird.
Wenn das Lampensignal von dem Zustand AUS in den Zustand EIN umgeschaltet wird, wird das Tastverhältnis des Signals ONPWM wie durch die gestrichelte Linie in 3(c) dargestellt nichtlinear. Dies ist einer Helligkeitsänderungscharakteristik der elektrischen Glühlampe während einer Einschaltperiode angenähert.
Wenn des weiteren der Zählerwert des Tastzählers 105 gleich "16" des festgelegten Werts des Endwertzählers 109 ist, wird der Zähler 103 infolge des Signals eines hohen Pegels des Ausgangsanschlusses Q des Flipflops 102 zurückgesetzt, was zum Stoppen der oben erwähnten Zählprozedur führt.
Als nächstes wird unten der Lichtausschalt-Schaltkreis 10 erläutert. 4 stellt eine Struktur des Lichtausschalt-Schaltkreises 20 dar. Diese Struktur ist ähnlich wie diejenige des Lichteinschalt-Schaltkreises 10 und ermöglicht es, daß das Tastverhältnis sich allmählich auf der Grundlage des Signals OFFPWM verringert, wenn das Lampensignal von dem Zustand EIN in den Zustand AUS umgeschaltet wird.
Der Lichtausschalt-Schaltkreis 20 enthält einen Taktgenerator 201, einen Flipflop 202, einen Zähler 203, einen Zyklusschalter 204, einen Tast- bzw. Tastverhältniszähler (duty Counter) 205, einen ersten Komparator 206, einen zweiten Komparator 207, einen dritten Komparator 208, ein Endwertregister 209, eine UND-Schaltung 210, eine ODER-Schaltung 211 und Inverterschaltungen 212 bis 214.
Das Flipflop 202 gibt ein Signal eines hohen Pegels an einem Ausgangsanschluß Q und ein Signal eines niedrigen Pegels an einem Ausgangsanschluß Q aus, wenn das von der Blinksignalerzeugungsschaltung 50 eingegebene Lampensignal von dem Zustand EIN in den Zustand AUS umgeschaltet wird. Das Flipflop 202 gibt des weiteren ein Signal eines niedrigen Pegels an dem Ausgangsanschluß Q und ein Signal eines hohen Pegels an dem Ausgangsanschluß Q aus, wenn es infolge eines Rücksetzsignals von dem dritten Komparator 208 zurückgesetzt wird.
Der Tastzähler 205 subtrahiert "1" von einem Zählerwert auf der Grundlage des von dem ersten Komparator 206 ausgegebenen Signals eines hohen Pegels und wird mit "8" als Anfangswert infolge des Signals eines hohen Pegels von dem Ausgangsanschluß Q des Flipflops 202 geladen.
Dem Endwertregister 209 wurde vorausgehend "0" als Wert, welcher das Zählen des Tastzählers 205 beendet, eingespeichert.
Der zweite Komparator 207 vergleicht die Zählerwerte des Zählers 203 und des Tastzählers 205 und gibt ein Signal eines hohen Pegels aus, wenn der Zählerwert des Zählers 203 nicht größer als derjenige des Tastzählers 205 ist. Das Ausgangssignal des zweiten Komparators 207 wird als Signal OFFPWM an einem Ausgangsanschluß der ODER-Schaltung 211 über die UND-Schaltung 210 und die ODER-Schaltung 211 ausgegeben.
Als nächstes wird eine Operation des Lichtausschalt-Schaltkreises 20 unter Bezugnahme auf 5 erläutert. 5 zeigt ein Zeitablaufsdiagramm des Lampensignals, des Signals OFFPWM und eine Änderungscharakteristik des Tastverhältnisses des Signals OFFPWM während einer Auslaufperiode (oder einer Lichtausschaltperiode).
Zuerst wird angenommen, daß ein Lampensignal eines Zustands EIN dem Flipflop 202 eingegeben wird und das Flipflop 202 wie in 5(a) dargestellt zurückgesetzt wird bzw. ist. In diesem Zustand wird ein Signal eines hohen Pegels an dem Ausgangsanschluß Q des Flipflops 202 ausgegeben. Der Zählerwert des Zählers 103 ist auf "0" zurückgesetzt. Der Zykluszähler 204 und der Tastzähler 205 sind mit "8" als Anfangszählerwerte geladen. Dabei wird das Lampensignal der ODER-Schaltung 211 über die Inverterschaltungen 213, 212 eingegeben, so daß ein Signal OFFPWM eines hohen Pegels an dem Ausgangsanschluß der ODER-Schaltung 211 ausgegeben wird.
Als nächstes stellt, wenn das Lampensignal von dem Zustand EIN in den Zustand AUS wie in 5(a) dargestellt umgeschaltet wird, der Ausgangsanschluß Q des Flipflops 202 einen niedrigen Pegel dar. Der Zähler 203 beginnt synchronisiert mit einem von dem Taktgenerator 201 eingegebenen Takt mit dem Heraufzählen. Der erste Komparator 206 vergleicht die Werte des Zählers 203 und des Zykluszählers 204. Wenn die Werte gleich sind, d.h., wenn der Zählerwert des Zählers 203 zu "8" wird, gibt der erste Komparator 206 ein Signal eines hohen Pegels aus. Infolge dieses ausgegebenen Signals eines hohen Pegels wird der Zählerwert des Zykluszählers 208 um "1" erhöht, derjenige des Tastzählers 105 um "1" verringert und der Zähler 203 zurückgesetzt. Es wird nämlich der Zählerwert des Zykluszählers 204 zu "9", der Zählerwert des Tastzählers 205 zu "7" und der Zählerwert des Zählers 203 zu "0".
Für eine Periode, bei welcher der Zählerwert des Zählers 203 bis "8" verschoben wird, d.h., während der Periode TC1 entsprechend 5(b), ist der Zählerwert des Tastzählers 205 gleich "8". Der Zählerwert des Zählers 203 ist dadurch nicht größer als derjenige des Tastzählers 205, so daß der Ausgang des zweiten Komparators 207 auf einem hohen Pegel verbleibt. Dieser Ausgang des zweiten Komparators 207 wird der UND-Schaltung 210 eingegeben. Dies veranlaßt daraufhin die ODER-Schaltung 211 dazu, ein Signal OFFPWM auszugeben. Dabei ist das Tastverhältnis des Signals OFFPWM gleich TD1/TC1 (= 8/8).
Als nächstes setzt der Zähler 203 das Herauf zählen des Zählerwerts von "0" aus fort. Da der Zählerwert des Zählers 203 "9" erreicht, gleicht er dem Zählerwert des Zykluszählers 204. Der erste Komparator 206 gibt dadurch ein Signal eines hohen Pegels aus. Infolge dieses ausgegebenen Signals mit einem hohen Pegel wird der Zählerwert des Zykluszählers 204 um "1" erhöht, derjenige des Tastzählers 205 wird um "1" verringert, und der Zähler 203 wird zurückgesetzt. Es wird nämlich der Zählerwert des Zykluszählers 204 zu "2", der Zählerwert des Tastzählers 205 zu "7" und der Zählerwert des Zählers 203 zu "0".
Für eine Periode, bei welcher der Zählerwert des Zählers 203 von "0" bis "9" verschoben wird, d.h., während der Periode TC2 entsprechend 5(b), ist der Zählerwert des Tastzählers 205 gleich "8". Während der Zählerwert des Zählers 203 gleich "0" bis "8" ist, nimmt der Ausgang des zweiten Komparators 207 einen hohen Pegel an. Während der Zählerwert des Zählers 203 gleich "9" ist, nimmt demgegenüber der Ausgang des zweiten Komparators 207 einen niedri gen Pegel an. Dabei ist das Tastverhältnis des Siggnals OFFPWM gleich TD2/TC2 (= 7/9).
Auf ähnliche Weise gibt jedesmal dann, wenn der Zählerwert des Zählers 203 gleich demjenigen des Zykluszählers 204 ist, der erste Komparator 206 ein Signal eines hohen Pegels aus. Infolge dieses ausgegebenen Signals eines hohen Pegels wird der Zählerwert des Zykluszählers 204 um "1" erhöht, wird derjenige des Tastzählers 205 um "1" verringert und wird der Zähler 203 zurückgesetzt. Daher wird das Tastverhältnis des Signals OFFPWM zu 6/10, 5/11, 4/12, 3/13, 2/14 bzw. 1/15 für in 5(b) dargestellten Perioden TC3 bis TC8.
Wenn der Zählerwert des Tastzählers 205 "0" des festgelegten Werts des Endwertregisters 209 erreicht, gibt der dritte Komparator 208 ein Rücksetzsignal aus, um zu veranlassen, daß das Flipflop 202 zurückgesetzt wird. Der Ausgangsanschluß Q des Flipflops 202 nimmt danach einen niedrigen Pegel an, so daß der Ausgang der UND-Schaltung 210 einen niedrigen Pegel annimmt und das Tastverhältnis des Signals OFF zu 0% wird.
Wenn das Lampensignal von dem Zustand EIN in den Zustand AUS umgeschaltet wird, wird das Tastverhältnis des Signals OFFPWM somit wie durch eine gestrichelte Linie in 5(c) dargestellt nichtlinear. Dies ist einer Helligkeitsänderungscharakteristik der elektrischen Glühlampe während einer Lichtausschaltperiode angenähert.
Wenn des weiteren der Zählerwert des Tastzählers 205 gleich "0" des festgelegten Werts des Endwertregisters 209 ist, wird der Zähler 203 infolge des Signals mit einem hohen Pegel des Ausgangsanschlusses Q des Flipflops 202 zurückgesetzt, was zum Stoppen der oben erwähnten Zählprozedur führt.
Wenn wie oben erläutert das Lampensignal von der Blinksignalerzeugungsschaltung 50 von dem Zustand AUS in den Zustand EIN umgeschaltet wird, gibt der Lichteinschalt-Schaltkreis 10 das Signal ONPWM aus, welches ermöglicht, daß ein Zyklus und ein entsprechendes Tastverhältnis wie in 3(b) dargestellt allmählich geändert werden. Die LED-Ausgangsschaltung 70 versorgt die LEDs 80 mit elektrischem Strom mit dem Tastverhältnis entsprechend diesem Signal ONPWM. Als Ergebnis wird die Helligkeitsänderungscharakteristik der LEDs 80 derjenigen der elektrischen Glühlampe während einer in 3(c) dargestellten Lichteinschaltperiode angenähert.
Wenn des weiteren das Lampensignal von der Blinksignalerzeugungsschaltung 50 von dem Zustand EIN in den Zustand AUS umgeschaltet wird, gibt der Lichtausschalt-Schaltkreis 20 das Signal OFFPWM aus, welches ermöglicht, daß ein Zyklus und ein entsprechendes Tastverhältnis wie in 5(b) dargestellt sich allmählich ändern. Die LED-Ausgangsschaltung 70 führt den LEDs 80 elektrischen Strom mit dem Tastverhältnis entsprechend diesem Signal OFFPWM zu. Als Ergebnis wird die Helligkeitsänderungscharakteristik der LEDs 80 derjenigen der elektrischen Glühlampe während einer Lichtausschaltperiode wie in 5(c) dargestellt angenähert.
Somit wird durch Annäherung einer Helligkeitsänderung von LEDs auf diejenige einer elektrischen Glühlampe das Gefühl einer zwischen ihnen vorhandenen Fremdheit aufgehoben. Dies ermöglicht, daß die LEDs eine visuell milde Helligkeitsänderungscharakteristik besitzen, was zu einer hohen Qualität führt. Des weiteren erscheint keine digitale Steuerung, so daß eine natürliche Helligkeitsänderungscharakteristik erzielt werden kann. Dies führt zu einem Schutz vor einen Überanstrengung der Augen.
Die obige Steuervorrichtung für LEDs ist aus logischen Schaltungen wie verschiedenen Zählern und Komparatoren gebildet. Diese Struktur hebt die Notwendigkeit eines Speichers oder dergleichen auf, welcher eine Änderungscharakteristik eines Tastverhältnisses speichert. Beispielsweise kann leicht eine Integration in einem einzigen kundenspezifischen IC vorgenommen werden.
Des weiteren werden bei der obigen Ausführungsform die LEDs in einer Fahrtrichtungsanzeigerlampe eines Fahrzeugs derart verwendet, daß eine Steuervorrichtung für die LEDs eine Blinksignalerzeugungsschaltung 50 enthält, welche ein Lampensignal erzeugt, das die Zustände EIN/AUS wiederholt. Wenn jedoch die LEDs kontinuierlich eingeschaltet sind, kann ein Lampensignal von einer Eingangsschaltung 40 auf der Grundlage des Betriebs eines in 6 dargestellten Ein/Aus-Schalters 31 ausgegeben werden.
Des weiteren beinhaltet die obige Ausführungsform bezüglich der Lichteinschalt- oder Lichtausschalt-Schaltkreise 10, 20 Zählerwerte, festgelegte Werte, welche geladen werden, addierte oder subtrahierte Werte für die Zähler, Endwerte oder Vergleichsbedingungen in den Komparatoren. Diese Werte sind lediglich Beispiele und können geändert werden, um eine Annäherung einer Helligkeitsänderungscharakteristik an diejenige einer Glühlampe zu verbessern.
Des weiteren können bei der obigen Ausführungsform die jeweiligen Schaltungen ebenfalls als Verfahren zum Erzielen der jeweiligen Funktionen verstanden werden, so daß die jeweiligen Funktionen bei der Ausführungsform ebenfalls durch ein Softwareverfahren unter Verwendung eines Mikrocomputers erzielt werden können.
Vorstehend wurde eine Steuervorrichtung für eine Licht emittierenden Diode offenbart. Eine Steuervorrichtung für LEDs enthält einen Lichteinschalt-Schaltkreis (10) und ei nen Lichtausschalt-Schaltkreis (20), welche beide Pulssignale erzeugen, deren Pulsbreite durch Ändern von Zyklen und entsprechenden Tastverhältnissen auf der Grundlage eines Eingangssignals während einer Anlaufperiode bzw. einer Auslaufperiode moduliert wird. Die Steuervorrichtung versorgt daraufhin die LEDs (80) mit dem elektrischen Strom relativ zu den Pulssignalen. Sowohl der Lichteinschalt-Schaltkreis als auch der Lichtausschalt-Schaltkreis ändern die Zyklen und die entsprechenden Tastverthältnisse der Pulssignalwellen derart, daß eine Helligkeitsänderungscharakteristik der LEDs nichtlinear wird, was dazu führt, daß eine Annäherung an eine Helligkeitsänderungscharakteristik einer elektrischen Glühlampe erfolgt.

Claims

Steuervorrichtung für LEDs mit: einer Ansteuerungseinrichtung (70), welche LEDs (80) ansteuert, und einer Pulsausgabeeinrichtung (10, 20, 60, 61, 62), welche aus einem der Ansteuerungseinrichtung ausgegebenen Pulssignal einen Zyklus und ein entsprechendes Tastverhältnis ändert, um die Ansteuerungseinrichtung zu steuern.
Steuervorrichtung für LEDs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsausgabeeinrichtung von dem Pulssignal den Zyklus und das entsprechende Tastverhältnis derart ändert, daß eine Helligkeitsänderungscharakteristik der LEDs an eine Helligkeitsänderungscharakteristik einer Glühlampe angenähert ist.
Steuervorrichtung für LEDs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsausgabeeinrichtung eine Lichteinschalteinrichtung (10) enthält, welche allmählich von einem Pulssignal den Zyklus und das entsprechende Tastverhältnis während einer Lichteinschaltperiode der LEDs erhöht, wenn das Lichteinschalten der LEDs beginnt.
Steuervorrichtung für LEDs nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteinschaltperiode eine Mehrzahl von Zyklen enthält, wobei die Zyklen seriell vorliegen und jeder Zyklus einem Tastverhältnis entspricht, die Lichteinschalteinrichtung eine Einrichtung zur Festlegung eines gegebenen Zyklus (104), welche einen Zyklus eines Pulssignals festlegt, eine Einrichtung zur Festlegung eines gegebenen Tastverhältnisses (105), welche ein Tastverhältnis des Pulssignals festlegt, und eine Einrichtung zur gegebenen Aktualisierung (103, 106, 107) aufweist, wobei während der Lichteinschaltperiode der LEDs, wenn das Lichteinschalten der LEDs beginnt, die Einrichtung zur gegebenen Aktualisierung innerhalb eines von der Einrichtung zur Festlegung des gegebenen Zyklus festgelegten Zyklus ein Pulssignal mit einer Zeitbreite relativ zu einem entsprechenden Tastverhältnis ausgibt, welches von der Einrichtung zur Festlegung eines gegebenen Tastverhältnisses festgelegt wird, und dann, wenn ein Zyklus verstrichen ist, die Einrichtung zur gegebenen Aktualisierung die Einrichtung zur Festlegung eines gegebenen Zyklus dazu anweist, einen Zyklus, welcher auf den verstrichenen Zyklus folgend stattfindet, durch Erhöhen des verstrichenen Zyklus festzulegen, und die Einrichtung zur Festlegung eines gegebenen Tastverhältnisses dazu anweist, ein Tastverhältnis entsprechend dem Zyklus, welcher auf den verstrichenen Zyklus folgend stattfindet, durch Erhöhen des Tastverhältnisses entsprechend dem verstrichenen Zyklus festzulegen.
Steuervorrichtung für LEDs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsausgabeeinrichtung eine Lichtausschalteinrichtung (20) enthält, welche von dem Pulssignal den Zyklus und das entsprechende Tastverhältnis während einer Lichtausschaltperiode der LEDs allmählich verringert, wenn das Ausschalten der LEDs beginnt.
Steuervorrichtung für LEDs nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtausschaltperiode eine Mehrzahl von Zyklen aufweist, wobei die Zyklen seriell verlaufen und jeder Zyklus einem Tastverhältnis entspricht, die Lichtausschalteinrichtung eine Einrichtung zur Festlegung eines bestimmten Zyklus (204), welche einen Zyklus des Pulssignals festlegt, eine Einrichtung zur Festlegung eines bestimmten Tastverhältnisses (205), welche ein Tastverhältnis des Pulssignals festlegt, und eine Einrichtung zur bestimmten Aktualisierung (203, 206, 207) aufweist, wobei während der Lichtausschaltperiode der LEDs, wenn das Lichtausschalten der LEDs beginnt, die Einrichtung zur bestimmten Aktualisierung innerhalb eines Zyklus, welcher von der Einrichtung zur Festlegung eines bestimmten Zyklus festgelegt wird, ein Pulssignal mit einer Zeitbreite relativ zu einem entsprechenden Tastverhältnis ausgibt, welches von der Einrichtung zur Festlegung eines bestimmten Tastverhältnisses festgelegt wird, und die Einrichtung zur bestimmten Aktualisierung dann, wenn ein Zyklus verstrichen ist, die Einrichtung zur Festlegung eines bestimmten Zyklus anweist, einen Zyklus, welcher auf den verstrichenen Zyklus folgend abläuft, durch Verringern des verstrichenen Zyklus festzulegen, und die Einrichtung zur Festlegung eines bestimmten Tastverhältnisses anweist, ein Tastverhältnis entsprechend dem Zyklus, welcher auf den verstrichenen Zyklus folgend abläuft, durch Verringern des Tastverhältnisses entsprechend dem verstrichenen Zyklus festzulegen.
Steuervorrichtung für LEDs, welche in einer Fahrtrichtungsanzeigerlampe eines Fahrzeugs verwendet werden, mit: einer Ansteuerungseinrichtung (70), welche LEDs (80) ansteuert, einer Lichteinschalteinrichtung (10), welche allmählich von dem Pulssignal den Zyklus und das entsprechende Tastverhältnis während einer Lichteinschaltperiode der LEDs erhöht, wenn das Lichteinschalten der LEDs beginnt, und einer Lichtausschalteinrichtung (20), welche allmählich von dem Pulssignal den Zyklus und das entsprechende Tastverhältnis während einer Lichtausschaltperiode der LEDs verringert, wenn das Lichtausschalten der LEDs beginnt, wobei ein Lampensignal erzeugt wird, wenn ein Fahrtrichtungsanzeigerlampenschalter betätigt wird, dann, wenn das Lampensignal, welches das Lichteinschalten der LEDs anzeigt, erzeugt wird, das Lichteinschalten der LEDs beginnt, und dann, wenn das Lampensignal, welches das Lichtausschalten der LEDs anzeigt, erzeugt wird, das Lichtausschalten der LEDs beginnt.
Steuervorrichtung für LEDs nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteinschaltperiode eine Mehrzahl von Zyklen enthält, wobei die Zyklen seriell verlaufen und jeder Zyklus einem Tastverhältnis entspricht, die Lichteinschalteinrichtung eine Einrichtung zur Festlegung eines gegebenen Zyklus (104), welche einen Zyklus des Pulssignals festlegt, eine Einrichtung zur Festlegung eines gegebenen Tastverhältnisses (105), welche ein Tastverhältnis des Pulssignals festlegt, und eine Einrichtung zur gegebenen Aktualisierung (103, 106, 107) aufweist, wobei während die Lichteinschaltperiode der LEDs, wenn das Lichteinschalten der LEDs beginnt, die Einrichtung zur gegebenen Aktualisierung innerhalb eines Zyklus, welcher von der Einrichtung zur Festlegung eines gegebenen Zyklus festgelegt wird, ein Pulssignal mit einer Zeitbreite relativ zu einem entsprechenden Tastverhältnis ausgibt, welches von der Einrichtung zur Festlegung des gegebenen Tastverhältnisses festgelegt wird, und dann, wenn ein Zyklus verstrichen ist, die Einrichtung zur gegebenen Aktualisierung die Einrichtung zur Festlegung eines gegebenen Zyklus anweist, einen Zyklus, welcher folgend auf den verstrichenen Zyklus verläuft, durch Erhöhen des verstrichenen Zyklus festzulegen, und die Einrichtung zur Festlegung eines gegebenen Tastverhältnisses anweist, ein Tastverhältnis entsprechend dem Zyklus, welcher folgend auf den verstrichenen Zyklus verläuft, durch Erhöhen des Tastverhältnisses entsprechend dem verstrichenen Zyklus festzulegen.
Steuervorrichtung für LEDs nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtausschaltperiode eine Mehrzahl von Zyklen aufweist, wobei die Zyklen seriell verlaufen und jeder Zyklus einem Tastverhältnis entspricht, die Lichtausschalteinrichtung eine Einrichtung zur Festlegung eines bestimmten Zyklus (204), welcher einen Zyklus des Pulssignals festlegt, eine Einrichtung zur Festlegung eines bestimmten Tastverhältnisses (205), welche ein Tastverhältnis des Pulssignals festlegt, und eine Einrichtung zur bestimmten Aktualisierung (203, 206, 207) aufweist, wobei während der Lichtausschaltperiode der LEDs, wenn die Lichtausgabe der LEDs beginnt, die Einrichtung zur bestimmten Aktualisierung innerhalb eines Zyklus, welcher von der Einrichtung zur Festlegung eines bestimmten Zyklus festgelegt wird, ein Pulssignal mit einer Zeitbreite relativ einem entsprechenden Tastverhältnis ausgibt, welches von der Einrichtung zur Festlegung eines bestimmten Tastverhältnisses festgelegt wird, und dann, wenn ein Zyklus verstrichen ist, die Einrichtung zur bestimmten Aktualisierung die Einrichtung zur Festlegung eines bestimmten Zyklus anweist, einen Zyklus, welcher folgend auf den verstrichenen Zyklus verläuft, durch Verringern des verstrichenen Zyklus festzulegen, und die Einrichtung zur Festlegung eines bestimmten Tastverhältnisses anweist, ein Tastverhältnis entsprechend dem Zyklus, welcher folgend auf den verstrichenen Zyklus verläuft, durch Verringern des Tastverhältnisses entsprechend dem verstrichenen Zyklus festzulegen.