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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für Licht
emittierende Dioden, welche zur Verwendung in einer Fahrtrichtungsanzeigerlampe
(turning signal lamp) eines Fahrzeugs geeignet ist.
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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.
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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 elektrischen 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.
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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.
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Daher
wurde vorgeschlagen, daß eine
Steuerschaltung von LEDs eine geringe Helligkeitsänderung
während
der Anlaufperiode oder der Auslaufperiode besitzt (vergleiche
JP-2001-244087A ).
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.
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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.
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Aus
jeder der
DE 100 13
208 A1 , der
JP 11-129813 und
der
WO99/29142 A1 ist
eine Steuervorrichtung für
LEDs bekannt, mit einer Ansteuerungseinrichtung, welche LEDs ansteuert,
und einer Pulsausgabeeinrichtung, welche aus einem aus der Ansteuerungseinrichtung
ausgegebenen Pulssignal einen Zyklus und ein entsprechendes Tastverhältnis ändert, um
die Ansteuerungseinrichtung zu steuern.
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Aus
der nachveröffentlichten
WO 03/069958 A1 ist
ebenso eine derartige Steuervorrichtung für LEDs bekannt.
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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.
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Die
Lösung
der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand
der abhängigen
Ansprüche.
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Demgemäß wird eine
Steuervorrichtung, welche LEDs ansteuert, mit einer Ansteuerungseinrichtung
und einer Pulsausgabeeinrichtung bereitgestellt. Dabei ändert die
Pulsausgabeeinrichtung von einem Pulssignal, welches der Ansteuerungseinrichtung
ausgegeben wird, einen Zyklus und ein entsprechendes Tastverhältnis, um
die Ansteuerungseinrichtung zu steuern.
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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.
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Die
vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung unter
Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
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1 zeigt
ein Blockdiagramm, welches eine Gesamtstruktur einer Steuervorrichtung
für LEDs
einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 zeigt
ein Blockdiagramm eines Lichteinschalt-Schaltkreises der Steuervorrichtung
der ersten Ausführungsform;
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3 zeigt
ein Zeitablaufsdiagramm, welches eine Änderungscharakteristik während einer Lichteinschaltperiode
in dem Lichteinschalt-Schaltkreis der Steuervorrichtung der ersten
Ausführungsform
darstellt;
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4 zeigt
ein Blockdiagramm eines Lichtausschalt-Schaltkreises der Steuervorrichtung
der ersten Ausführungsform;
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5 zeigt
ein Zeitablaufsdiagramm, welches eine Änderungscharakteristik während einer Ausschaltperiode
in dem Lichtausschalt-Schaltkreis der Steuervorrichtung der ersten
Ausführungsform darstellt;
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6 zeigt
ein Blockdiagramm, welches eine Gesamtstruktur einer Steuervorrichtung
darstellt, welche fortlaufend LEDs einschaltet;
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7 zeigt
einen Graphen, welcher die Helligkeit einer Glühlampe während einer Lichteinschaltperiode
darstellt;
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8 zeigt
einen Graphen, welcher die Helligkeit einer Glühlampe während einer Lichtausschaltperiode
darstellt;
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9 zeigt
ein Zeitablaufsdiagramm, welches eine Änderungscharakteristik während einer Lichteinschaltperiode
darstellt, wenn ein Tastverhältnis
bei einer herkömmlichen
Steuerschaltung für LEDs
linear erhöht
wird; und
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10 zeigt
ein Zeitablaufsdiagramm, welches eine Änderungscharakteristik während einer Lichtausschaltperiode
darstellt, wenn ein Tastverhältnis
bei der herkömmlichen
Steuerschaltung für
LEDs linear verringert wird.
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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.
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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.
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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.
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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. Tastverhältniszähler (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.
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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.
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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 Zählen
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.
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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.
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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).
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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.
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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 heraufzuzählen.
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 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).
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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 Zählerwert
des Tastzählers 105 wird zu "4", und der Zählerwert des Zählers 103 wird
zu "0".
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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).
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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".
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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).
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Auf ähnliche
Weise gibt jedesmal, wenn der Zählerwert
des Zählers 103 gleich
demjenigen des Zykluszählers 104 ist,
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.
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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Dem
Endwertregister 209 wurde vorausgehend "0" als
Wert, welcher das Zählen
des Tastzählers 205 beendet,
eingespeichert.
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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.
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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).
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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 203 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.
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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 204 um "1" erhöht,
derjenige des Tastzählers 205 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".
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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).
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Als
nächstes
setzt der Zähler 203 das
Heraufzählen
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 "9", der Zählerwert des Tastzählers 205 zu "7" und der Zählerwert des Zählers 203 zu "0".
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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 niedrigen Pegel an. Dabei ist das
Tastverhältnis des
Siggnals OFFPWM gleich TD2/TC2 (= 7/9).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Vorstehend
wurde eine Steuervorrichtung für eine
Licht emittierenden Diode offenbart. 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 Tastverthältnisse der Pulssignalwellen
derart, daß eine
Helligkeitsänderungscharakteristik
der LEDs nichtlinear wird, was dazu führt, daß eine Annäherung an eine Helligkeitsänderungscharakteristik
einer elektrischen Glühlampe
erfolgt.