(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ光源部からの照射光により広告面が内照される照明部を具備してなる独立型内照式看板において、
太陽光エネルギーにより電力を出力する太陽電池と、
前記太陽電池より出力された電力を充電する蓄電池と、
前記蓄電池の放充電及び前記照明部の照明状態を切り換える制御部と、を具備してなり、
前記制御部は、
前記太陽電池の発電状態を監視する出力検知手段と、
前記蓄電池の充電状態を監視する容量検知手段と、を有してなり、
予め設置場所別の所定月日ごとの照明情報に基づいて点灯時刻及び点灯時間並びに調光パターンを設定し、
出力検知手段にて検知された太陽電池の発電量に応じた計測データから日射量を演算して、日射量が少ないと判断した場合に、前記照明部での消費電力を抑えるように点灯時間を短くするか又は調光パターンの照度を下げて最適化し、
予め設定された点灯時刻に最適化された調光パターンに基づいて前記照明部を点灯制御するとともに、駆動時に前記容量検知手段にて検知された残存容量に応じて最適化された点灯時間で点灯維持可能な調光パターンに可変して前記照明部を調光制御することを特徴とする独立型内照式看板。
【請求項２】
前記制御部は、前記照明部の照度を点灯時刻から所定時刻までの間は標準照度に対して上げ、所定時刻から消灯時刻までの間は標準照度に対して下げて調光制御する請求項１に記載の独立型内照式看板。
【請求項３】
前記制御部は、所定複数日あたりの点灯時間の間で点灯維持可能なように調光パターンを可変して調光制御する請求項１又は請求項２に記載の独立型内照式看板。
【請求項４】
前記制御部は、前記蓄電池の残存容量が低下するにつれて前記照明部の照度を下げる請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の独立型内照式看板。
【請求項５】
前記制御部は、前記太陽電池の発電電力に応じて最大電力を得るように前記太陽電池の動作を制御する効率制御手段を有してなる請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の独立型内照式看板。
【請求項６】
前記照明部は、前記ＬＥＤ光源部が矩形状に組み付けられたフレーム体の対向辺に配列され、前記広告面が前記フレーム体に囲繞された対向面に配設される請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の独立型内照式看板。
【請求項７】
前記照明部は、前記フレーム体が断面略コ字型のフレームを凹部底面が対向するようにして組み付けて構成され、前記ＬＥＤ光源部が前記フレーム体の対向辺を形成する一対のフレームの凹部底面にそれぞれ配設される請求項６に記載の独立型内照式看板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立型内照式看板の技術に関し、より詳細には、ＬＥＤ光源部からの照射光により広告面が内照される照明部を具備してなる独立型内照式看板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１に開示されるように、ＬＥＤ光源部からの照射光により広告面が内照される照明部を具備してなる独立型内照式看板の構成が公知であり、具体的には、太陽光エネルギーにより電力を出力する太陽電池と、太陽電池より出力された電力を充電する蓄電池とを具備してなり、昼間には太陽電池から蓄電池へと電力を供給して充電し、夜間には蓄電池に蓄えられた電力を放電して照明部を点灯させるように構成されている。
【０００３】
上述したような独立型内照式看板では、照明による広告効果を発揮させるためにも、夜間に照明部が突然消灯することなく照明部を安定して点灯維持できることが求められる。昼間に太陽光エネルギーを蓄電して夜間に照明を行うため、昼間に太陽電池にて十分な発電量が得られないと、夜間に蓄電池の残存容量が不足して消灯時刻まで照明部の点灯を維持できない。特に、内照式看板が都市部や郊外に設置される大型の広告用看板として構成される場合に、夜間の蓄電池の残存容量不足を解消するために、太陽電池の発電量や蓄電池の充電容量を物理的に増加させる方法では装置コストがかかり、また、特許文献１に開示されるように商用電源と接続して蓄電池による電力不足を補う方法では、商用電源と接続できない場所に設置できないため使用が制限されてしまうなどの問題があった。
【０００４】
とりわけ、２０１１年３月の東日本大震災を契機に全国的に節電対策が開始され、節電対策の緊急措置として、夜間に点灯する内照式やライトアップ方式等の広告用看板の消灯や自粛が行われたことは記憶に新しい。その結果、広告用看板を使った商品やイベント情報等のＰＲの機会が失われ、企業の宣伝活動に支障が生じることとなった。また、広告主である企業が夜間の広告用看板への広告掲出の自主規制や自粛に努めたことにより、広告業界も大きな打撃を受ける事態となり、特に都市部における広告業界の経済活動の実質的損失に発展した経緯もある。このような昨今の社会的要求に応えるためにも、外部電源（商用電源）に依存せず節電対策の影響を受けない独立型の看板が希求されているところである。
【０００５】
かかる観点から、従来の照明装置に関し、照明部の電力消費を抑制して夜間の蓄電池の残存容量不足を軽減する方法が提案されており、例えば、特許文献２には、夜間は人感センサが人を検出しないときは第一の発光状態で光源を発光させ、人感センサが人の存在を検出したときは第一の発光状態よりも明るい第二の発光状態で光源を発光させる方法が開示されている。また、特許文献３には、蓄電池の電圧値が一定以下である場合に、所定領域における照度を一定以上に維持しつつ、他の領域における照度を低下させる方法が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献２に開示される方法は、常時点灯が要求される広告用看板などには採用できない。また、特許文献３に開示される方法では、太陽電池の発電量が所定電力値まで減少すると照明部が点灯し、発電量が所定電力値以上に増加すると消灯するように点灯制御されるため、日射量、気候、気温、周辺照度などの設置環境の変化により照明部の点灯時刻や消灯時刻が実際の日の入り時刻や日の出時刻と一致せず、また秋季や冬季では、太陽電池の発電量が少ないにもかかわらず夜間が長くなって照明部の点灯時間が長くなるなど、外部の不確定要因により点灯時刻や点灯時間などの照明条件にバラつきが生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３３７８８５号公報
【特許文献２】特開２０１２−５９６９１号公報
【特許文献３】特開２０１１−６５７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明では、独立型内照式看板に関し、前記従来の課題を解決するもので、広告看板として媒体価値を担保した基本性能を満たしつつ、設置環境に応じて照明部の消費電力を制御して夜間に広告面を安定して点灯できる独立型内照式看板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
すなわち、請求項１においては、ＬＥＤ光源部からの照射光により広告面が内照される照明部を具備してなる独立型内照式看板において、太陽光エネルギーにより電力を出力する太陽電池と、前記太陽電池より出力された電力を充電する蓄電池と、前記蓄電池の放充電及び前記照明部の照明状態を切り換える制御部と、を具備してなり、前記制御部は、前記太陽電池の発電状態を監視する出力検知手段と、前記蓄電池の充電状態を監視する容量検知手段と、を有してなり、予め設置場所別の所定月日ごとの照明情報に基づいて点灯時刻及び点灯時間並びに調光パターンを設定し、出力検知手段にて検知された太陽電池の発電量に応じた計測データから日射量を演算して、日射量が少ないと判断した場合に、前記照明部での消費電力を抑えるように点灯時間を短くするか又は調光パターンの照度を下げて最適化し、予め設定された点灯時刻に最適化された調光パターンに基づいて前記照明部を点灯制御するとともに、駆動時に前記容量検知手段にて検知された残存容量に応じて最適化された点灯時間で点灯維持可能な調光パターンに可変して前記照明部を調光制御するものである。
【００１４】
請求項２においては、前記制御部は、前記照明部の照度を点灯時刻から所定時刻までの間は標準照度に対して上げ、所定時刻から消灯時刻までの間は標準照度に対して下げて調光制御するものである。
【００１５】
請求項３においては、前記制御部は、所定複数日あたりの点灯時間の間で点灯維持可能なように調光パターンを可変して調光制御するものである。
【００１６】
請求項４においては、前記制御部は、前記蓄電池の残存容量が低下するにつれて前記照明部の照度を下げるものである。
【００１７】
請求項５においては、前記制御部は、前記太陽電池の発電電力に応じて最大電力を得るように前記太陽電池の動作を制御する効率制御手段を有してなるものである。
【００１８】
請求項６においては、前記照明部は、前記ＬＥＤ光源部が矩形状に組み付けられたフレーム体の対向辺に配列され、前記広告面が前記フレーム体に囲繞された対向面に配設されるものである。
【００１９】
請求項７においては、前記照明部は、前記フレーム体が断面略コ字型のフレームを凹部底面が対向するようにして組み付けて構成され、前記ＬＥＤ光源部が前記フレーム体の対向辺を形成する一対のフレームの凹部底面にそれぞれ配設されるものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の効果として、広告看板として媒体価値を担保した基本性能を満たしつつ、設置環境に応じて照明部の消費電力を制御して夜間に広告面を安定して点灯できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例に係る独立型内照式看板の全体的な構成を示した機能ブロック図である。
【図２】独立型内照式看板の正面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】ＬＥＤユニットの平面図である。
【図５】都市別に月日ごとの日の入り時刻を表したグラフである。
【図６】予め設定される点灯時刻及び点灯時間の一例を説明するタイミングチャートである。
【図７】予め設定される調光パターンの一例を説明するタイミングチャートである。
【図８】充電制御の一例を示すフローチャートである。
【図９】点灯／調光制御の一例を示すフローチャートである。
【図１０】複数日で晴天が続いた場合の残存容量と調光パターンの変化を示すタイミングチャートである。
【図１１】複数日で不日照が続いた場合の残存容量と調光パターンの変化を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、発明の実施するための形態を説明する。
【００２３】
まず、本実施例の独立型内照式看板１の全体構成について、以下に概説する。
図１乃至図４に示すように、本実施例の独立型内照式看板１は、独立型電源システムを備えた広告用内照式看板として構成され、具体的には、太陽光エネルギーにより電力を出力する太陽電池としての太陽電池パネル２・２と、太陽電池パネル２・２より出力された電力を充電する蓄電池３と、蓄電池３より放電された電力にて点灯する照明部４と、蓄電池３の放充電及び照明部４の照明状態を切り換える制御部５等とで構成されている。
【００２４】
独立型内照式看板１は、地表面に固定された一対の支柱１０・１０に照明部４が支持固定され、照明部４（のフレーム体４０）の上側面に太陽電池パネル２・２が立設され、照明部４（のフレーム体４０）の下方位置に蓄電池３・３・・・が配設され、照明部４（のフレーム体４０）の内部に制御部５が収納されている。
【００２５】
太陽電池パネル２は、太陽光エネルギーにより発電して電力が出力され、蓄電池３に給電される。本実施例の独立型内照式看板１では、照明部４の上方に一対の太陽電池パネル２・２が配設され、受光面が太陽に向かうように角度及び方向を調節可能に取り付けられている。太陽電池パネル２は、制御部５を介して蓄電池３と接続されている（図１参照）。
【００２６】
蓄電池３は、太陽電池パネル２の発電電力を充電（蓄電）し、蓄電した電力が照明部４に放電（給電）される。本実施例の独立型内照式看板１では、複数の蓄電池３・３・・・が配設されており、後述する照明部４のフレーム体４０に形成されたバッテリボックス４０ｃ内に配設されている。蓄電池３の容量としては、不日照日が続いた場合であっても所定複数日で照明部４の点灯を維持可能なように、太陽電池パネル２の発電電力量や照明部４の消費電力量などに基づいて設計される。蓄電池３は、制御部５を介して太陽電池パネル２及び照明部４と接続されている（図１参照）。
【００２７】
照明部４は、矩形状に組み付けられたフレーム体４０と、フレーム体４０の対向辺に配列されたＬＥＤ光源部としてのＬＥＤユニット４１と、フレーム体４０に囲繞された対向面に配設された広告面としてのＦＦシート（フレキシブルフェイスシート）４２・４２とを有してなり、ＬＥＤユニット４１からの照射光によりＦＦシート４２・４２が内照されるように構成されている。
【００２８】
フレーム体４０は、断面略コ字型のフレーム４０ａを凹部底面４０ｂが対向するようにして組み付けて構成され、フレーム体４０の対向辺を形成する上辺及び下辺の一対のフレーム４０ａ・４０ａの凹部底面４０ｂにＬＥＤユニット４１・４１・・・がそれぞれ配設されている。また、ＦＦシート４２・４２は、光透過性の素材より形成され、フレーム体４０により囲繞された対向面に全面を被覆するようにして張設されている。フレーム体４０等の大きさ（長さ）は特に限定されないが、本実施例の独立型内照式看板１では、屋外用大型看板として照明部４の長辺がおよそ３．６ｍ、短辺がおよそ２．３ｍとなるように形成されている。
【００２９】
図４に示すように、ＬＥＤユニット４１は、ＬＥＤ基板４１ａに光源としての複数（本実施例では３個）のＬＥＤモジュール４１ｂ・４１ｂ・・・が直列状に実装され、ＬＥＤモジュール４１ｂが配設された複数（本実施例では４個）のＬＥＤ基板４１ａ・４１ａ・・・がベース基板４１ｃ上に直列状に接続されて固定されている。ＬＥＤモジュール４１ｂは、一又は複数のＬＥＤ素子がモジュール化されて構成されており、本実施例では、ＬＥＤ素子の照射面を覆うように光拡散キャップ部材（図略）が装着されたものが好ましく用いられる。
【００３０】
ＬＥＤユニット４１の内の一つのＬＥＤ基板４１ａ上には、ＬＥＤコントローラ４１ｄが配設され、隣接するＬＥＤモジュール４１ｂと接続されている。ＬＥＤコントローラ４１ｄは、蓄電池３からの電力を受けて、各ＬＥＤモジュール４１ｂ・４１ｂ・・・を定電流で駆動するための定電流回路（図略）が設けられている。ＬＥＤコントローラ４１ｄは、制御部５にて制御され、演算処理部５５より送信されたＬＥＤ制御信号に基づいて出力する電流値が設定される。
【００３１】
本実施例の照明部４は、上述した上辺及び下辺のフレーム４０ａ・４０ａの凹部底面４０ｂに複数（本実施例では３個）のＬＥＤユニット４１・４１・・・がそれぞれ配設され、各ＬＥＤユニット４１・４１・・・のＬＥＤモジュール４１ｂ（本実施例では合計で７２個）からの照射光及びその拡散光（反射光）によりＦＦシート４２・４２がフレーム体４０の内面側から照明されて点灯される（図３及び図４参照）。特に、本実施例の独立型内照式看板１では、断面略コ字型のフレーム４０ａの凹部底面４０ｂにＬＥＤユニット４１・４１・・・が配設されることで、光拡散キャップ部材を介してＬＥＤユニット４１（のＬＥＤ素子）より照射された照射光を拡散させるとともに、フレーム４０ａの凹部底面４０ｂ及び側面、並びにＦＦシート４２・４２の内面にて反射させて拡散させることができ、ＦＦシート４２・４２をムラなく均整度の高い発光面とすることができる。
【００３２】
このようにして本実施例の照明部４では、広告看板として媒体価値を担保した基本性能を満たすべく、ＦＦシート４２を全面に渡ってムラのない均整度の高い発光面とし、かつ視認性を確保する照度や色温度となるように光学設計され、フレーム体４０の形状・大きさ、ＬＥＤモジュール４１ｂの光学特性（輝度等）や個数、ＬＥＤユニット４１の配置構成などの設計スペック（パラメータ）が設定される。
【００３３】
次に、制御部５の構成について、以下に詳述する。
図１に示したように、本実施例の制御部５は、太陽電池パネル２の発電状態を監視する出力検知手段としての出力検知部５０と、蓄電池３の充電状態を監視する容量検知手段としての容量検知部５１と、太陽電池パネル２の出力電力に応じて最大電力を得るように太陽電池パネル２の動作を制御する効率制御手段としての効率制御部５２と、蓄電池３を最適に充電する充電制御手段としての充電制御部５３と、照明部４を所定の調光パターンで点灯制御する点灯制御手段としての点灯制御部５４と、上述した出力検知部５０等から得られる信号やデータを記憶及び演算して所定の制御を指示する演算処理手段としての演算処理部５５等とで構成されている。
【００３４】
出力検知部５０は、太陽電池パネル２及び演算処理部５５と接続され、太陽電池パネル２が発電した電力を検知し、検知した電力における電圧及び電流を計測して、計測データ信号を演算処理部５５に送信する。容量検知部５１は、蓄電池３及び演算処理部５５と接続され、蓄電池３に蓄えられた電力を検知し、検知した電力における電圧及び電流を計測して、計測データ信号を演算処理部５５に送信する。
【００３５】
効率制御部５２は、太陽電池パネル２、充電制御部５３及び演算処理部５５と接続され、出力検知部５０にて検知された太陽電池パネル２の出力電力（発電電力）からＭＰＰＴ制御により最大電力を取り出すためのＭＰＰＴ回路が設けられており、演算処理部５５からのＭＰＰＴ制御信号により制御される。
【００３６】
充電制御部５３は、蓄電池３、効率制御部５２及び演算処理部５５と接続され、効率制御部５２から出力された充電用の出力電力を蓄電池３へ充電（給電）するための充電制御回路が設けられており、演算処理部５５からの充電制御信号により制御される。
【００３７】
点灯制御部５４は、蓄電池３、照明部４及び演算処理部５５と接続され、蓄電池３に蓄えられた電力を照明部４へ放電（給電）し、照明部４の照明状態を切り換えて所定の調光パターンで制御する点灯回路及び調光制御回路が設けられており、演算処理部５５からの点灯制御信号により制御される。照明部４の照明状態は、演算処理部５５にて設定される点灯時刻Ｔ１及び点灯時間ΔＴに応じて点灯状態（点灯・消灯）が切り換えられるとともに、演算処理部５５にて設定される調光パターンにて調光が切り換えられる（図１０及び図１１参照）。
【００３８】
演算処理部５５は、各種演算処理プログラムや制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ、該プログラムを記憶するＲＯＭ、該プログラムを展開するＲＡＭ、該プログラム及び各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記憶媒体）、タイマ機能としてのクロック、及び保守用コンピュータなどの入出力用機器６に接続してデータを伝送する入出力インターフェース等とで構成されており、上述した効率制御部５２、充電制御部５３及び点灯制御部５４等を制御して独立型内照式看板１を駆動制御するものである。本実施例の演算処理部５５には、照明情報部５５ａ、設置場所設定部５５ｂ及びログ情報記憶部５５ｃが設けられており、照明部４を点灯／調光制御するための点灯時刻Ｔ１及び点灯時間ΔＴ並びに調光パターンを設定する。
【００３９】
照明情報部５５ａは、設置場所別の所定月日ごとの日の入り時刻及び日中時間などに関する照明情報を格納している。「照明情報」には、設置場所別の１年間の月日ごと（例えば３６５日）の日の入り時刻、日中時間、平均降水量、又は日照時間など照明部４の点灯時刻Ｔ１及び点灯時間ΔＴを設定するために必要なデータが含まれる。「設置場所」とは、独立型内照式看板１が設置される地域や緯度経度により特定される場所情報のことをいう。日照時間は、一般的に降水量が少ない地域で多い傾向があり、可照時間（雲等が影響しない場合の日照可能である時間数）が緯度の関係で長い地域でも日照時間が多くなる。可照時間に対する日照時間の割合を日照率（％）で示すことがある。
【００４０】
照明情報は、演算処理部５５に接続された入出力用機器６により照明情報部５５ａへ上書き可能に入力される。日の入り時刻、日中時間、平均降水量、及び日照時間等の平年値は気象統計情報として地域別に記録、公表されており、本実施例ではこれらの公表値を用いることができる。例えば、図５に示すように、複数の都市（都市Ａ〜都市Ｅ）を特定した場合には、都市別に月日ごとの日の入り時刻のグラフで表される照明情報がデータシートに格納される。
【００４１】
設置場所設定部５５ｂは、所定の選択操作を可能な切り換えスイッチ等として構成されている。設置場所設定部５５ｂにて設置場所の選択操作が行わることで、上述した照明情報部５５ａに格納された照明情報の内、所定の設置場所に対応した照明情報が選択される。
【００４２】
本実施例の独立型内照式看板１では、点灯時刻Ｔ１は日の入り時刻に基づいて演算し、点灯時間ΔＴは、例えば、点灯時刻Ｔ１から所定時間（例えば６時間）に一定に設定してもよく、また、深夜以降の時間帯で常時点灯させておく必要性に乏しいので、午前０時〜午前２時の間で消灯時刻Ｔ２を一定に設定して、かかる消灯時刻Ｔ２と点灯時刻Ｔ１とを差分することで演算してもよい。
【００４３】
演算処理部５５にて設定する点灯時刻Ｔ１及び点灯時間ΔＴとしては、例えば、１年間の季節周期において夏季と冬季とでは、日の入り時刻や日中時間が異なり、夏季では日の入り時刻が遅く日中時間が長い一方で冬季では日の入り時刻が早く日中時間が短いことから、図６に示すように、消灯時刻Ｔ２（例えば午前０時に消灯）を一定に設定した場合に、春季や秋季での点灯時刻Ｔ１及び点灯時間ΔＴに対して（図６（ａ））、夏季では点灯時刻Ｔ１は遅い時刻に設定され、点灯時間ΔＴが短くなるように設定される（図６（ｂ））。一方、冬季では点灯時刻Ｔ１は早い時刻に設定され、点灯時間ΔＴが長くなるように設定される（図６（ｃ））。
【００４４】
また、演算処理部５５にて設定する調光パターンとしては、例えば、図７（ａ）に示すように、照明部４を点灯時間ΔＴの間で所定照度Ｌに維持して調光する直線状の調光パターンに設定してもよい。また、図７（ｂ）に示すように、点灯時刻Ｔ１から所定の時刻Ｔ３までの間は所定照度（標準照度）Ｌに対して照度を上げて高照度ＬＨで調光し、所定の時刻Ｔ４から消灯時刻Ｔ２までの間は標準照度Ｌに対して下げて低照度ＬＬで調光し、その他の時間は標準照度Ｌに維持して調光するなどの非直線状のパターンに設定してもよい。調光パターンにおける照度（標準照度Ｌ、高照度ＬＨ、低照度ＬＬ）は、広告看板として媒体価値を担保した基本性能を満たすように好ましく設定される。
【００４５】
本実施例の演算処理部５５では、設置環境に応じて点灯時刻Ｔ１及び点灯時間ΔＴ並びに調光パターンを最適化して設定する。「設置環境」とは、独立型内照式看板１が設置される場所における日射量、気候、気温（温度）、周辺照度、及び当該設置場所におけるビル陰などの周辺環境の構造的影響に関する情報など独立型内照式看板１の照明条件に影響を及ぼす外部要因（データ）のことをいう。これらの設置環境に関するデータは、例えば、日射量は、出力検知部５０により検知された太陽電池パネル２の発電量（発電電力）に応じた計測データ（電圧及び電流）から演算され、温度や周辺照度は、図示せぬ温度計や照度計より入力される観測データより得られる。
【００４６】
特に、本実施例では、出力検知部５０により検知された太陽電池パネル２の発電量（発電電力）に応じて、設置場所においてビル陰の影響を受けて日射量が少ないと判断した場合には、照明部４での消費電力を抑えるように、例えば、点灯時間ΔＴを短くするか調光パターンにおける照度Ｌを下げて設定する。一方で、設置場所の日射量が多いと判断した場合には、照明部４での消費電力を上げるように、例えば、点灯時間ΔＴを長くするか調光パターンにおける照度Ｌを上げて設定する。
【００４７】
また、図示せぬ照度計等より入力されるデータより設置場所の周辺照度が高いと判断した場合（都市部など）には、広告面（ＦＦシート４２）を明るく照らし出して広告効果を高めるように、例えば、調光パターンにおける照度Ｌを上げて設定する。一方で、設置場所の周辺照度が低いと判断した場合（郊外など）には、広告面（ＦＦシート４２）を明るく照らし出す必要がなくかつ長時間の広告効果を狙って、例えば、点灯時間ΔＴを長くしてかつ調光パターンにおける照度Ｌを下げて設定する。
【００４８】
このように、本実施例の独立型内照式看板１では、照明部４を駆動制御する前に予め設置環境に応じて点灯時刻Ｔ１及び点灯時間ΔＴ並びに調光パターンを設定するものであるが、それらの設定方法としては、演算処理部５５にて演算処理されて自動的に設定されてもよく、また入出力用機器６を介してオペレータにより手動で設定されてもよい。演算処理部５５にて自動設定される場合には、例えば、出力検知部５０により検知された太陽電池パネル２の発電量（発電電力）に応じて、発電量が少ない場合には点灯時間ΔＴを短くするか調光パターンにおける照度Ｌを下げ、一方、発電量が場合には、点灯時間ΔＴを長くするか調光パターンにおける照度Ｌを上げるように自動的に設定される。
【００４９】
ログ情報記憶部５５ｃには、太陽電池パネル２に関する情報（出力電流及び出力電圧など）、蓄電池３に関する情報（電圧値、充電電流、放電電流及び残存容量など）、設置環境に関する情報（日射量、気候、気温（温度）、及び周辺照度など）などがログデータとして記憶される。このログ情報記憶部５５ｃに記憶されたログ情報は、入出力用機器６より取り出し可能とされる。設置環境に関する情報は、直接又は情報処理された後に上述した照明情報として照明情報部５５ａに格納されるようにしてもよい。
【００５０】
次に、制御部５による独立型内照式看板１の制御動作について、以下に詳述する。
本実施例の独立型内照式看板１は、上述したように予め設置環境に応じて設置場所別に１年間の月日ごとの点灯時刻Ｔ１及び点灯時間ΔＴ並びに調光パターンが設定され、駆動制御を開始すると、まず現在時刻が昼間であるか夜間であるかを判断する。このとき、夜間とは点灯時刻Ｔ１から消灯時刻Ｔ２の間の時間帯をいい、昼間とはそれ以外の時間帯をいう。その結果、現在時刻が昼間であると判断した場合には、充電制御モードに切り換えて、演算処理部５５からの充電制御信号により充電制御部５３にて充電制御を行う（Ｓ１０１〜Ｓ１０５）。一方、夜間であると判断した場合には、点灯／調光制御モードに切り換えて、演算処理部５５からの点灯制御信号により点灯制御部５４にて照明部４の点灯／調光制御を行う（Ｓ１１０〜Ｓ１１５）。
【００５１】
図８に示すように、充電制御モードでは、出力検知部５０にて検知される太陽電池パネル２の発電電力が所定電圧値以上であれば（Ｓ１０１）、充電可能な充分な発電量が確保されていると判断して、充電状態に切り換えて蓄電池３の充電を行う（Ｓ１０２）。充電状態では、演算処理部５５より送信された充電制御信号に基づいて、充電制御部５３にて太陽電池パネル２から効率制御部５２を介して出力された出力電力を蓄電池３へ給電（充電）する。また、充電状態にあるときは、演算処理部５５より送信されたＭＰＰＴ制御信号に基づいて、効率制御部５２にて太陽電池パネル２の発電電圧を昇圧又は降圧して、かかる発電電力に応じて最大電力を得るように太陽電池パネル２の動作を制御する。
【００５２】
充電状態において、容量検知部５１にて検知される蓄電池３の残存容量が所定容量以上でなければ（Ｓ１０３）、蓄電池３が満充電に至っていないと判断して充電状態を継続する。一方、容量検知部５１にて検知される蓄電池３の残存容量が所定容量以上であれば（Ｓ１０３）、蓄電池３が満充電になったと判断して、待機状態に切り換えて蓄電池３への充電を行わない（Ｓ１０４）。
【００５３】
出力検知部５０にて検知される太陽電池パネル２の発電電力が所定電圧値以下であれば（Ｓ１０１）、充電可能な充分な発電量が確保されていないと判断して、待機状態に切り換えて蓄電池３への充電を行わない（Ｓ１０４）。例えば、昼間であっても、天候によっては太陽電池パネル２にて充電可能な充分な発電量が安定して得られず、待機状態と充電状態とを切り換える場合や、点灯時刻Ｔ１になるまで待機状態を維持したままの場合なども想定される。
【００５４】
そして、点灯時刻Ｔ１になると（Ｓ１０５）、蓄電池３が満充電であるか否かにかかわらず充電制御モードを終了して点灯／調光制御モードに切り換える。
【００５５】
図９に示すように、点灯／調光制御モードでは、容量検知部５１にて検知される蓄電池３の残存容量が最低値ＶＬ以上であれば（Ｓ１１０）、蓄電池の残存容量に応じて所定の調光パターンを設定し、照明部４を点灯させる（Ｓ１１１）。点灯状態では、演算処理部５５より送信された点灯制御信号に基づいて、点灯制御部５４にて蓄電池３から照明部４のＬＥＤコントローラ４１ｄへ出力される電流値を制御して照明部４の点灯・消灯・調光を切り換える。なお、点灯制御部５４では、電流値の制御ではなく、ＰＷＭ制御により出力電力のＯＮ／ＯＦＦデューティ比を変化させて照明部４の点灯・消灯・調光を切り換えるようにしてもよい。
【００５６】
点灯状態において、容量検知部５１にて検知される蓄電池３の残存容量が所定閾値以下に低下していなければ（Ｓ１１２）、その調光パターンのままで点灯状態を継続する。一方、容量検知部５１にて検知される蓄電池３の残存容量が所定閾値以下に低下していれば（Ｓ１１２）、蓄電池３の残存容量に応じて消費電力の少ない所定の調光パターンに切り換えて点灯状態を継続する（Ｓ１１３）。
【００５７】
容量検知部５１にて検知される蓄電池３の残存容量が最低値ＶＬ以下であれば（Ｓ１１０）、蓄電池３において照明部４を点灯可能な電力量が確保できないと判断して、照明部４を消灯させる（Ｓ１１５）。そして、消灯時刻Ｔ２になると（Ｓ１１４）、照明部４を消灯させて充電制御モードを終了する（Ｓ１１５）。
【００５８】
ここで、図１０及び図１１を参照しながら、点灯／調光制御モードにおける調光制御の詳細について説明する。図１０及び図１１のタイミングチャートは、所定複数日（本実施例では３日間）の（ａ）調光パターンと（ｂ）蓄電池３の残存容量の変化を模式的に示したものである。本実施例では、それぞれ平均照度が高い順に高照度Ｌ１、中照度Ｌ２及び低照度Ｌ３となる直線的なパターンを有する３つの調光パターンが設定されている。
【００５９】
蓄電池３の残存容量の閾値（電力値）としては、満充電時の電力値ＶＭ、満充電より残存容量が低下した時の電力値としての第一閾値Ｖ１、第一閾値Ｖ１よりさらに残存容量が低下した時の電力値としての第二閾値Ｖ２、及び最低値ＶＬが設定されている。そして、蓄電池３の残存容量に応じて、電力値ＶＭ〜第一閾値Ｖ１の間では高照度Ｌ１の調光パターンで調光し、第一閾値Ｖ１〜第二閾値Ｖ２の間では中照度Ｌ２の調光パターンで調光し、第二閾値Ｖ２〜最低値ＶＬの間では低照度Ｌ３の調光パターンで調光する。各調光パターンにおける照度（高照度Ｌ１、中照度Ｌ２、低照度Ｌ３）は、広告看板として媒体価値を担保した基本性能を満たすように好ましく設定される。
【００６０】
図１０に示すように、所定複数日（本実施例では３日間）において昼間の晴天（日照）が続き太陽電池パネル２にて充分な発電量が確保される場合には、日の出とともに蓄電池３の残存容量が満充電の電力値ＶＭまで増加して回復する。そして、日の入り時刻（点灯時刻Ｔ１）になると、照明部４を点灯制御するとともに、蓄電池３の残存容量が電力値ＶＭ〜第一閾値Ｖ１の間にあるので高照度Ｌ１の調光パターンで調光制御する。かかる条件では、時間の経過とともに蓄電池３の残存容量は減少するが第一閾値Ｖ１以下になることはない。
【００６１】
図１１に示すように、所定複数日（本実施例では３日間）において昼間の悪天候（不日照）が続き太陽電池パネル２にて充分な発電量が確保されない場合には、日の出以降も蓄電池３への充電が行われず残存容量が増加しない。不日照１日目では、点灯時刻Ｔ１になり照明部４を点灯制御し、しばらくは蓄電池３の残存容量が第一閾値Ｖ１以上あるので高照度Ｌ１の調光パターンで調光制御するが、やがて蓄電池３の残存容量が第一閾値Ｖ１以下になると中照度Ｌ２の調光パターンに切り換える。
【００６２】
次いで、不日照２日目では、点灯時刻Ｔ１になり照明部４を点灯制御した後、しばらくは蓄電池３の残存容量が第二閾値Ｖ２以上あるので中照度Ｌ２の調光パターンで調光制御する。中照度Ｌ２の調光パターンは高照度Ｌ１の調光パターンよりも消費電力量は少ないが、それでも時間の経過とともに蓄電池３の残存容量が低下していき、やがて第二閾値Ｖ２以下になると低照度Ｌ２の調光パターンに切り換える。そして、不日照３日目では、点灯時刻Ｔ１になり照明部４を点灯制御した後、低照度Ｌ３の調光パターンで調光制御し、かかる条件では、不日照３日目の点灯時間ΔＴの間は蓄電池３の残存容量は減少していくが第一閾値Ｖ１以下になることはないため、照明部４の点灯状態は維持される。
【００６３】
このように本実施例では、不日照が３日間続いた場合であっても蓄電池３の残存容量に応じて調光パターンを可変させ、具体的には、蓄電池３の残存容量がＶＭ→Ｖ１→Ｖ２と低下するにつれて調光パターンの照度をＬ１→Ｌ２→Ｌ３と下げて、照明部４での消費電力を低下させるように調光制御することで、所定複数日の点灯時間ΔＴの間で照明部４の点灯状態を維持することができる。
【００６４】
以上のように、本実施例の独立型内照式看板１は、ＬＥＤユニット４１からの照射光によりＦＦシート４２・４２が内照される照明部４を具備してなる独立型内照式看板１において、太陽光エネルギーにより電力を出力する太陽電池パネル２と、太陽電池パネル２より出力された電力を充電する蓄電池３と、蓄電池３の放充電及び照明部４の照明状態を切り換える制御部５と、を具備してなり、制御部５は、予め設置環境に応じて設定された所定月日ごとの点灯時刻Ｔ１及び点灯時間ΔＴ並びに調光パターンに基づいて照明部４を点灯制御し、駆動時に蓄電池３の残存容量に応じて点灯時間ΔＴの間で点灯維持可能な調光パターンに可変して照明部４を調光制御するものであるため、広告看板として媒体価値を担保した基本性能を満たしつつ、設置環境に応じて照明部の消費電力を制御して夜間に広告面を安定して点灯できるのである。
【００６５】
すなわち、本実施例の独立型内照式看板１は、予め日射量、気候、気温、周辺照度などの設置環境の影響を予め考慮した点灯時刻Ｔ１及び点灯時間ΔＴなどの照明条件を設定しておくことで、例えば、周囲の構造物等の影響を受けて日射量が異なったり、降水量や降雪量の違いにより日照時間が異なったり、周辺照度が明るい場所であれば照明効果が低減し、温度上昇により太陽電池パネル２の発電効率が低減したりするような外部の不確定要素に起因する照明条件のバラつきを低減することができるため、安定して独立型内照式看板１を駆動制御できるようになる。
【００６６】
このように設置環境に応じて所定月日ごとの点灯時刻Ｔ１等を設定するように構成することで、蓄電池３の残存容量を踏まえて広告看板として媒体価値を担保した基本性能を満たすような調光パターンの設定が可能となる。駆動時に蓄電池３の残存容量に応じて適切な調光パターンに切り換え可能となることで、特に、都市部や郊外に設置される大型の広告用看板として構成される場合であっても、太陽電池パネル２の発電量や蓄電池３の充電容量を物理的に増加させずに、照明部４の消費電力を制御して夜間に照明部４が突然消灯するのを防止して安定して点灯状態を維持でき、また、商用電源に依存しない独立型として（商用電源と接続できない）郊外などであっても簡易に設置することができる。
【００６７】
そして、本実施例の独立型内照式看板１のように、商用電源に依存しない独立電源型のＬＥＤ内照式看板として構成することで、今後も継続的に実施される節電対策においても夜間の企業の事業活動や宣伝活動等の機会損失を解消することができ、また、広告を掲出する企業においても、事業・宣伝活動における節電対策の取組みとして社会への訴求も可能となり、いわば広告掲出がＣＳＲ活動の一環として評価されて企業のイメージアップに繋がる効果も期待できる。
【００６８】
特に、本実施例の独立型内照式看板１は、予め太陽電池パネル２の発電量に応じて点灯時刻Ｔ１及び点灯時間ΔＴ並びに調光パターンを設定するため、例えば、出力検知部５０により検知された太陽電池パネル２の発電量（発電電力）より設置場所の日射量が少ないと判断した場合には、点灯時間ΔＴを短くしたり調光パターンの照度Ｌを下げたりすることで、照明部４の消費電力をコントロールして、夜間に照明部４が突然消灯するのを効果的に防止して広告面を安定して点灯できる。
【００６９】
また、本実施例の独立型内照式看板１は、設置場所別の所定月日ごとの照明情報に基づいて点灯時刻Ｔ１及び点灯時間ΔＴを設定するため、点灯時刻Ｔ１や消灯時刻Ｔ２等の設定精度が高まり、外部の不確定要素に起因する照明条件のバラつきをより低減して、より安定して独立型内照式看板１を駆動制御できるようになる。
【００７０】
また、本実施例の独立型内照式看板１は、制御部５にて、照明部４の照度を点灯時刻Ｔ１から所定時刻までの間は標準照度に対して上げ、所定時刻から消灯時刻Ｔ２までの間は標準照度に対して下げて調光制御するため、点灯時刻Ｔ１から所定時間の間は多くの対象者に対して効果的に照明機能を発揮できるとともに、対象者の数が減る消灯時刻Ｔ２近くの時間帯は照明部４による非効率な電力の消費を抑制できる。
【００７１】
また、本実施例の独立型内照式看板１は、制御部５にて、所定複数日あたりの点灯時間ΔＴの間で点灯維持可能なように調光パターンを可変して調光制御するため、例えば、昼間の悪天候（不日照）が続くなどして太陽電池パネル２にて充分な発電量が確保されない場合であっても、少なくとも所定複数日の間は照明部４の点灯を維持することができるので、照明部４が不点灯の状態なったり、又は不点灯の状態が長期化したりするのを防止できる。
【００７２】
また、本実施例の独立型内照式看板１は、制御部５にて、蓄電池３の残存容量が低下するにつれて照明部４の照度を下げるため、残存容量に対して照明部４の消費電力を効果的にコントロールして、照明部４が不点灯の状態なったり、又は不点灯の状態が長期化したりするのを効果的に防止できる。
【００７３】
また、本実施例の独立型内照式看板１は、制御部５は、太陽電池パネル２の発電電力に応じて最大電力を得るように太陽電池パネル２の動作を制御する効率制御部５２を有してなるため、太陽電池パネル２から効率よく出力電力を得ることができる。
【００７４】
なお、独立型内照式看板１の構成及び制御部５による独立型内照式看板１の制御方法としては、上述した実施例に限定されず、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００７５】
すなわち、上述した実施例の独立型内照式看板１では、制御部５において、演算処理部５５と効率制御部５２等の他の制御回路とが別々に配置される構成について説明したが、制御部５の構成はこれに限定されず、例えば、演算処理部５５のＣＰＵと他の制御回路等を一体に構成してもよく、また、演算処理部５５等がワンボードで構成されるだけでなく、例えば、ＭＰＰＴ制御装置として効率制御部５２と専用の演算処理部とを組み付けて別体で構成してもよい。
【００７６】
また、上述した実施例の独立型内照式看板１では、制御部５において、１年間の月日ごとに点灯時刻Ｔ１及び点灯時間ΔＴを設定するものであるが、予め設定する点灯時刻Ｔ１等としては所定月日ごとに設定すればよく、例えば、複数日ごと（例えば１週間や１ケ月ごと）に設定してもよい。
【００７７】
また、上述した実施例の独立型内照式看板１では、設置場所設定部５５ｂにて設置場所の選択操作が行わることで所定の設置場所に対応した照明情報が選択されるものであるが、必ずしも設置場所設定部５５ｂを設ける必要はなく、例えば、入出力用機器６等を介してより詳細な設置場所を選択して個別の照明情報を選択するようにしてもよい。
【００７８】
また、上述した実施例の独立型内照式看板１では、消灯時刻Ｔ２を一律に設定して、かかる消灯時刻Ｔ２と点灯時刻Ｔ１とを差分して点灯時間ΔＴを演算するようにしているが、内照式看板として構成した場合であっても、消灯時刻Ｔ２を一律に設定することなく日の出時刻に基づいて演算して、例えば、夜間は日の出時刻まで点灯状態を維持するようにしたり、所定時間経過後は消灯しつつ対物センサ等により人体等が接近した場合にのみ点灯したりするようにしてもよい。
【００７９】
また、上述した実施例の独立型内照式看板１では、調光パターンとして、図７に示したように直線状又は非直線状のパターンとしているが、調光パターンはこれらに限定されず、曲線的に照度を増減するようにしてもよく、また標準照度Ｌに対する照度の増減量やタイミングなどを適宜設定できるようにしてもよい。さらに、予め複数の調光パターンを設定しておく他に、蓄電池３の残存容量と照明部４の消費電力との相関関係をフィードバックして新たな調光パターンを適時生成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１      照明装置
２      太陽電池パネル（太陽電池）
３      蓄電池
４      照明部
５      制御部
６      入出力用機器
４０    フレーム体
４０ａ  フレーム
４０ｂ  凹部底面
４０ｃ  バッテリボックス
４１    ＬＥＤユニット（光源部）
４１ａ  ＬＥＤ基板
４１ｂ  ＬＥＤモジュール
４１ｃ  ベース基板
４１ｄ  ＬＥＤコントローラ
４２    ＦＦシート（広告面）
５０    出力検知部（出力検知手段）
５１    充電容量検知部（充電容量検知手段）
５２    効率制御部（効率制御手段）
５３    充電制御部（充電制御手段）
５４    点灯制御部（点灯制御手段）
５５    演算処理部（演算処理手段）
５５ａ  照明情報部
５５ｂ  設置場所設定部
【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】
0005560484.tif 000007
【図７】
0005560484.tif 000008
【図８】
0005560484.tif 000009
【図９】
0005560484.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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