JP2012221793A - 信号灯制御装置、信号灯制御用データ作成装置およびそれらのプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】異なる点灯色の複数のLEDを各セルに有する信号灯に対して設定した設定ファイルFLをフラッシュROM14に記憶させる。設定ファイルFLは、セルを発光させるために外部から与えられる複数の制御信号のそれぞれにセルおよび発光色を個々に対応付ける。変換テーブル作成部411により、設定ファイルFLにおける発光色をその発光色に対応するLEDの組み合わせと置き替えることにより、制御信号に対応するセルにおいて点灯させるLEDを特定する変換テーブルTBLを作成してメモリ13に記憶させる。外部からの制御信号に対し、I/O制御部412により、変換テーブルTBLを参照して、制御信号に対応するセルにおいて特定されたLEDを点灯させるように内部I/Oを制御する。
【選択図】図8
Description
図1および図2に示すように、信号灯1は、外観をグローブ2およびベースハウジング3により構成されている。
図1および図2に示すように、グローブ2は、円筒状に形成されたカバーであり、分割体21,22が接合されることにより構成されている。分割体21,22は、樹脂等により形成されている。
図1に示すように、ベースハウジング3は、グローブ2を支持する基礎部分であり、樹脂等により円筒状に形成されている。ベースハウジング3内の底面には、制御基板5が配置されている。制御基板5は、後述する制御回路11(図5参照)が実装されている基板である。
図3に示すように、LED基板4は、プリント配線基板6および複数のLED7により構成されている。プリント配線基板6は、長尺の方形状に形成されており、両面にLED7が実装されている。
図5に示すように、制御回路11(信号灯制御装置)は、上記のセルCL1〜CL12を、予め設定されたグループに分割し、外部からの制御信号に基づいて、グループ毎に指定された点灯色のLED7の点灯を制御する。制御回路11は、この制御機能を実現するために、CPU12、メモリ13、フラッシュROM14、内部I/O15、メモリカードインターフェース(図中「メモリカードI/F」)16、USB−UARTコンバータ17および外部I/O18を備えている。また、制御回路11は、PLC(Programmable Logic Controller)31からの制御信号に基づいてセルCL内のLED7の点灯を制御する。
PLC31は、信号灯1が稼働状況を表示する対象としている装置34を制御する制御装置であり、装置34の稼働状況に応じて上記の制御信号の値を変化させる。制御信号は、複数用意されており、それぞれ、セルCLを発光させるための“1”(アクティブ)と、セルCLを発光させないための“0”(非アクティブ)との2値をとる。PLC31と信号灯1(制御回路11)との間には、各制御信号を伝送するための複数の信号線と、グランド用の1本の信号線とが個別に配線されている。
続いて、CPU12で扱われる設定ファイルFLおよび変換テーブルTBLについて説明する。
設定ファイルFL(設定情報)は、上記の制御信号のそれぞれにと各セルCLおよび発光色を個々に対応付けている。この設定ファイルFLにより、対応する制御信号の値が“1”となるときに、制御信号に対応するセルCLおよび発光色が特定される。例えば、図7(a)に示す設定ファイルFLでは、制御信号として0番,1番,2番の3つの制御信号が用意されている。この設定ファイルFLでは、0番の制御信号にセルCL1〜CL4および「赤」の発光色が設定され、1番の制御信号にセルCL5〜CL8および「黄」の発光色が設定され、2番の制御信号にセルCL9〜CL12および「緑」の発光色が設定されている。
変換テーブルTBLは、上記の設定ファイルFLに基づいて作成され、PLC31からの上記の制御信号と、当該制御信号に対応するセルCLにおいて点灯させるLED7とを対応付けるテーブルである。換言すれば、この変換テーブルTBLは、制御信号の“1”の値を対応するセルCLにおけるLED7の点灯状態(点灯の有無)に変換する。したがって、変換テーブルTBLは、制御信号が入力されると、その値が“1”であるときに、当該制御信号に対応するセルCLについて点灯状態を出力する。
CPU12は、下記の(1)〜(4)の機能を備えている。
(1)メモリ制御
図5に示すように、CPU12は、メモリ13およびフラッシュROM14の書き込みおよび読み出しの制御を行う。特に、CPU12は、前述の設定ファイルFLを、メモリカードインターフェース16を介してメモリカード32から読み込んでフラッシュROM14に書き込む。あるいは、CPU12は、設定ファイルFLを、USB−UARTコンバータ17を介してPC(パーソナルコンピュータ)33から取得して、フラッシュROM14に書き込む。また、CPU12は、後述のように作成した変換テーブルTBLをメモリ13に書き込む。
(2)通信制御
CPU12は、外部機器との通信の制御を行う。具体的には、CPU12は、USB−UARTコンバータ17を介したPC33との通信、および外部I/O18を介したPLC31との通信を制御する。
(3)I/O制御
CPU12は、LED7の点灯および消灯を制御するために内部I/O15の動作を制御する。このI/O制御の機能については、CPU12が制御プログラムを実行することにより実現される制御機能(後述の制御部41(図8参照))として後に詳しく説明する。
(4)変換テーブル作成
CPU12は、フラッシュROM14に記憶されている設定ファイルFLに基づいて変換テーブルTBLを作成し、当該変換テーブルTBLをメモリ13に記憶させる。この変換テーブルTBL作成の機能については、CPU12が制御プログラムを実行することにより実現される制御機能(後述の制御部41)として後に詳しく説明する。
メモリ13は、上記の変換テーブルTBLを展開するために設けられる。また、メモリ13は、CPU12が各種の処理を行うときの作業領域として用いられる。
内部I/O15(通電手段)は、CPU12(制御部41)の制御によりLED7への通電と非通電とを切り替える回路である。具体的には、内部I/O15は、各LED7と電源回路(図示せず)との接続および切り離しをするためにLED7と同数のトランジスタを有している。各トランジスタは、CPU12(制御部41)より与えられるON/OFF制御信号によりトランジスタをON/OFFさせる。
メモリカードインターフェース16は、メモリカード32からのデータの読み出し、およびメモリカード32へのデータの書き込みを行うリーダ/ライタである。メモリカードインターフェース16で読み書きできるメモリカード32としては、SDカード(登録商標)、CFカード(登録商標)などがある。
USB−UARTコンバータ17は、PC33からのUSB信号を非同期式のシリアル信号に変換する回路である。このUSB−UARTコンバータ17を用いることにより、信号灯1にUSBポートを設けることができ、一般にUSBポートを備えるPC33との通信が容易になる。それゆえ、USBケーブルを介して、PC33で作成した設定ファイルFLを制御回路11に転送することが可能となる。
外部I/O18は、PLC31との間の通信を行うI/Oであり、PLC31から入力される前述の制御信号をCPU12に転送する。外部I/O18には、各入力ポートに制御信号が入力されて、CPU12に取り込まれる。外部I/O18とPLC31との間は、複数の制御信号をそれぞれ伝送するための複数の信号線と、グランド用の1本の信号線とで接続されている。
図8に示すように、制御部41は、前述のCPU12が制御プログラムを実行することにより実現される制御機能をブロックとして表したものである。この制御部41は、変換テーブル作成部411およびI/O制御部412を有している。
変換テーブル作成部411(点灯情報作成手段)は、フラッシュROM14から設定ファイルFLを読み出して、当該設定ファイルFLにおいて設定された、制御信号についてのセルCLおよび発光色の対応付けに基づいて変換テーブルTBLを作成する。具体的には、変換テーブル作成部411は、上記の対応付けにおける発光色を、前述のカラーコードを参照して当該発光色に対応するR,G,Bの各LED7の組み合わせと置き替える。これにより、変換テーブル作成部411は、制御信号に対応するセルCLにおいて点灯させるLEDを特定する変換テーブルTBL(点灯情報)を作成する。また、変換テーブル作成部411は、“1”の制御信号が入力されると、その制御信号に対応するセルCLにおけるLED7の点灯状態を出力し、“0”の制御信号が入力されると、その制御信号に対応するセルCLにおけるLED7の点灯状態を出力しないように変換テーブルTBLを構成する。
I/O制御部412(通電制御手段)は、次のようにして、PLC31からの制御信号に基づき、変換テーブルTBLを参照して内部I/O15におけるトランジスタのON/OFFを制御する。具体的には、I/O制御部412は、PLC31から外部I/O18に入力される0番,1番,2番の制御信号の値をCPU12のレジスタに取り込む。また、I/O制御部412は、取り込んだ各制御信号の値を、入力値として変換テーブルTBLに与え、当該入力値に対応して出力されるLED7の点灯状態に基づくON/OFF制御信号を出力する。
上記のように構成される制御部41を実現する制御プログラム(信号灯制御プログラム)のプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)は、予めCPU12におけるプログラム記憶領域などの所定の領域に記憶されている。あるいは、当該プログラムコードは、制御回路11がネットワークと通信可能に構成されていれば、ネットワークを介してダウンロードされてもよい。
PC33は、汎用のパーソナルコンピュータであり、設定ファイルFLを作成する機能を有することができる。設定ファイルFLの作成機能は、アプリケーションプログラムとして提供され、PC33にインストールされることにより、PC33を信号灯制御用データ作成装置として動作させることができる。以下に、PC33の構成について詳細に説明する。
設定ファイル作成部331(ユーザインターフェース提供手段)は、ユーザにより与えられる情報に基づいて、前述の制御信号にセルCLおよび発光色を対応付けて設定ファイルFLを作成する。設定ファイル作成部331は、ユーザによる情報の入力を支援するために、例えば、図10に示すような設定ファイル作成ウインドウ101をユーザインターフェースとして提供する。
設定ファイル作成ウインドウ101は、設定マトリクス103を有している。
上記のように構成される設定ファイル作成部331は、前述のようにアプリケーションプログラム(信号灯制御用データ作成プログラム)がCPUに実行されることにより実現される。このアプリケーションプログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)は、予め記憶装置333などの所定の領域に記憶されている。あるいは、当該プログラムコードは、PC33と分離可能に構成されるコンピュータ読み取り可能な記録媒体にも記録可能である。当該プログラムコードは、その記録媒体からPC33にインストールされてもよい。
続いて、上記のように構成される信号灯1の点灯動作について説明する。
まず、メモリカード32またはPC33から読み込まれた設定ファイルFLが、制御回路11のフラッシュROM14に書き込まれる。この状態で、変換テーブル作成部411により、フラッシュROM14に記憶された設定ファイルFLに設定されている各情報を参照して、図7(b)に示すような変換テーブルTBLが作成される。この変換テーブルTBLは、変換テーブル作成部411によりメモリ13に書き込まれる。
PLC31から外部I/O18を介して制御回路11に制御信号が入力されると、I/O制御部412により、0番,1番,2番の制御信号の値がCPU12のレジスタに取り込まれる。この状態で、I/O制御部412により、メモリ13における変換テーブルTBLに“1”となる制御信号が入力されると、当該制御信号に対応するセルCLの点灯状態が変換テーブルTBLから出力される。すると、I/O制御部412により、点灯状態の出力対象となるセルCLにおいて、その点灯状態に応じたLED7が点灯するように、ON/OFF制御信号が内部I/O15に出力される。内部I/O15では、ON/OFF制御信号を受けて、点灯させるLED7に対応するトランジスタがONする。これにより、変換テーブルTBLにより制御信号と対応付けられたLED7が点灯する。
上記のように構成されて動作する信号灯1の発光例についていくつか説明する。
発光例1では、図7(a)に示す設定ファイルFLが用いられる。この設定ファイルFLでは、0番の制御信号にセルCL1〜CL4および発光色「赤」を対応付け、1番の制御信号にセルCL5〜CL8および発光色「黄」を対応付け、2番の制御信号にセルCL9〜CL12および発光色「緑」とを対応付けている。
〈発光例2〉
発光例2では、図11(a)に示す設定ファイルFLが用いられる。この設定ファイルFLでは、0番の制御信号にセルCL9〜CL12および発光色「赤」を対応付け、1番の制御信号にセルCL5〜CL8および発光色「黄」を対応付け、2番の制御信号にセルCL1〜CL4および発光色「緑」を対応付けている。
〈発光例3〉
発光例3では、図12(a)に示す設定ファイルFLが用いられる。この設定ファイルFLでは、0番の制御信号にセルCL1〜CL4および発光色「緑」を対応付け、1番の制御信号にセルCL5〜CL8および発光色「黄」を対応付け、2番の制御信号にセルCL9〜CL12および発光色「赤」を対応付けている。
〈発光例4〉
発光例4では、図13(a)に示す設定ファイルFLが用いられる。この設定ファイルFLでは、0番の制御信号にセルCL1〜CL4および発光色「青」を対応付け、1番の制御信号にセルCL5〜CL8および発光色「白」を対応付け、2番の制御信号にセルCL9〜CL12および発光色「紫」を対応付けている。
〈発光例5〉
発光例5では、図14(a)に示す設定ファイルFLが用いられる。この設定ファイルFLでは、0番の制御信号にセルCL1,CL4,CL7,CL10および発光色「赤」を対応付け、1番の制御信号にセルCL2,CL5,CL8,CL11および発光色「黄」を対応付け、2番の制御信号にセルCL3,CL6,CL9,CL12および発光色「緑」を対応付けている。
〈発光例6〉
発光例6では、図15(a)に示す設定ファイルFLが用いられる。この設定ファイルFLでは、0番の制御信号にセルCL1〜CL3および発光色「赤」を対応付け、1番の制御信号にセルCL4〜CL6および発光色「黄」を対応付け、2番の制御信号にセルCL7〜CL9および発光色「緑」を対応付け、3番の制御信号にセルCL10〜CL12および発光色「青」を対応付けている。
〈発光例7〉
発光例7では、図16(a)に示す設定ファイルFLが用いられる。この設定ファイルFLでは、0番の制御信号にセルCL1,CL2および発光色「赤」を対応付け、1番の制御信号にセルCL3,CL4および発光色「黄」を対応付け、2番の制御信号にセルCL5,CL6および発光色「緑」を対応付けている。また、この設定ファイルFLでは、3番の制御信号にセルCL7,CL8および発光色「青」を対応付け、4番の制御信号にセルCL9,CL10および発光色「白」を対応付け、5番の制御信号にセルCL11,CL12および発光色「紫」を対応付けている。
本実施形態に係る信号灯1は、上記のように構成されて動作することにより、下記のように特筆すべき効果を奏する。
信号灯1は、制御部41により、設定ファイルFLに規定された情報に基づいて作成した変換テーブルTBLの対応付けにしたがって、各セルCLにおいて点灯させるLED7を入力される制御信号に応じて特定し、特定したLED7を点灯させる。これにより、設定ファイルFLを用いて、制御信号にセルCLおよび発光色を任意に対応付けて、信号灯1の発光パターンを所望に設定することができる。
これにより、同じ制御信号を用いていても、同じ発光色で発光するセルCL(発光色の位置)を異ならせることができる。これは、制御信号に対応付けるセルCLと発光色とを任意に選択することにより各種の発光パターンが得られることによる。例えば、図17(a),(c)に示す発光パターンは、ともに制御信号が同じであるが、この制御信号に対応付けられるセルCLが同じである一方、この制御信号に対応付けられる発光色が一部で異なる。このため、図17(a),(c)に示す発光パターンセルにおけるセルCL1〜CL4およびセルCL9〜CL12のように、同じ0番,2番の制御信号に対して、「赤」と「緑」とが入れ替わっており、それぞれ発光色の位置が異なる。
同じ制御信号に対して発光色を異ならせる場合も、同様のことがいえる。例えば、図17(a),(d)に示す発光パターンは、ともに制御信号が同じであるが、この制御信号に対応付けられるセルCLが同じである一方、この制御信号に対応付けられる発光色が全て異なる。このため、図17(a),(d)に示す発光パターンのように、同じ0番〜2番の制御信号に対して、各セルCL1〜CL12の発光色が全く異なる。
同じ制御信号を用いていても、同じ発光色で発光するセルCL(発光色の位置)を変えずに、制御信号に対するセルCLの対応付けを異ならせることもできる。例えば、図17(b),(c)に示す発光パターンは同じであるが、この制御信号に対応付けられるセルCLおよび発光色が一部で異なる。このため、例えば、0番の制御信号により、図17(b)に示す発光パターンではセルCL9〜CL12が「赤」で発光する一方、図17(c)に示す発光パターンではセルCL1〜CL4が「緑」で発光する。したがって、異なる制御信号を用いても、同じセルCLを同じ発光色で発光させることができる。
制御信号を異ならせても、その制御信号に応じた発光パターンを得ることができる。例えば、図17(a),(f)に示す発光パターンは、制御信号の数が異なっている。図17(a)に示す発光パターンでは、3つの制御信号を用いて「赤」,「黄」,「緑」を発光させている。これに対し、図17(f)に示す発光パターンでは、さらに3番の制御信号に基づいてセルCL10〜CL12に「青」を発光させることにより、4色で発光させることができる。また、図17(g)に示す発光パターンでは、6つの制御信号を用いることにより、さらに「白」,「紫」を発光させて、6色の発光を可能としている。
特許文献1に記載された複数のユニットを組み合わせて信号灯を構成する場合、各ユニットを機構的および電気的に接続する構造が必要となる。このような接続構造は、機構的な精度が要求されるだけでなく、装置の振動などの環境による影響や経年変化により、接続機構の緩みだけでなく、電気接点の接続不良や融着も生じやすいという不都合がある。
PC33は、設定ファイル作成部331を備えることにより、所望の設定ファイルをユーザにより作成することができる。これにより、PC33からUSBケーブルを介して直接設定ファイルを信号灯1に転送したり、メモリカード32を介して信号灯1に読み込んだりすることができる。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
2 グローブ
4 LED基板
6 プリント配線基板
7 LED
8 LED
11 制御回路(信号灯制御装置)
12 CPU
13 メモリ
14 フラッシュROM(記憶手段)
15 内部I/O(通電手段)
16 メモリカードインターフェース
17 USB−UARTコンバータ
18 外部I/O
31 PLC
32 メモリカード
33 PC
41 制御部
101 設定ファイル作成ウインドウ(ユーザインターフェース)
103 設定マトリクス
331 設定ファイル作成部(ユーザインターフェース提供手段)
334 USBインターフェース
335 メモリカードインターフェース
411 変換テーブル作成部(点灯情報作成手段)
412 I/O制御部(通電制御手段)
CL セル(発光層)
FL 設定ファイル(設定情報)
TBL 変換テーブル(点灯情報)
Claims (4)
- 異なる点灯色のLEDを複数有し、点灯する前記LEDの組み合わせによって定まる発光色で発光する発光層が複数積層されてなる信号灯における前記LEDの点灯を制御する信号灯制御装置であって、
前記LEDを通電する通電手段と、
前記発光層を発光させるために外部から与えられる複数の制御信号のそれぞれに前記発光層および前記発光色を個々に対応付けた設定情報を記憶する記憶手段と、
前記設定情報における前記発光色を当該発光色に対応する前記組み合わせと置き替えることにより、前記制御信号に対応する前記発光層において点灯させる前記LEDを特定する点灯情報を作成する点灯情報作成手段と、
前記点灯情報に基づいて、入力される前記制御信号に対応する点灯すべき前記LEDを通電するように前記通電手段を制御する通電制御手段とを備えていることを特徴とする信号灯制御装置。 - 請求項1に記載の信号灯制御装置における前記点灯情報作成手段および前記通電制御手段としてコンピュータを機能させるための信号灯制御プログラム。
- 請求項1に記載の信号灯制御装置で用いられる前記設定情報を作成する信号灯制御用データ作成装置であって、
複数の前記制御信号のそれぞれに前記発光層および前記発光色を個々に対応付けるユーザインターフェースを提供するユーザインターフェース提供手段を備えていることを特徴とする信号灯制御用データ作成装置。 - 請求項3に記載の信号灯制御用データ作成装置における前記ユーザインターフェース提供手段としてコンピュータを機能させるための信号灯制御用データ作成プログラム。
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