(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を配列した表示面に情報を表示し、仰角の小さい太陽光により前記表示面が直射を受けまたはその背後から直射を受ける表示板と、
前記表示板の前記表示面を囲む枠体に配設されその受光面が前記表示面と略同方向に設けられた太陽電池、またはその受光面が前記表示板の前記表示面と略反対方向に設けられた太陽電池、により発電する発電装置と、
前記発電装置から供給される電力を補助電力として用いて前記発光素子を点灯させる電力を前記表示板に供給する電源部と、
前記表示板の表示を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記発電装置による発電量が所定の値以上であるとき、前記補助電力により前記表示面の輝度を高くするように、通常表示モードから高輝度表示モードに切り替えることを特徴とする情報表示装置。
【請求項２】
前記表示板に表示する文字を構成する前記発光素子を点灯させる通常表示モードと、該通常表示モードと表示内容が同じで発光素子の点灯数が多い高輝度表示モードと、を備え、
前記制御部は、前記通常表示モードを前記点灯数が多い高輝度表示モードに切り替えることにより前記表示面の輝度を高くする請求項１記載の情報表示装置。
【請求項３】
前記表示板に表示する文字を構成する前記発光素子を点灯させる通常表示モードと、該通常表示モードとは該発光素子の点灯状態を反転させる高輝度表示モードと、を備え、
前記制御部は、前記通常表示モードを前記高輝度表示モードに切り替えることにより前記表示面の輝度を高くする請求項１記載の情報表示装置。
【請求項４】
前記電源部は、前記太陽電池を用いて発電された直流電圧を入力することにより前記発電装置から電源の供給を受けるとともに、前記表示板へ前記発光素子を点灯させる電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、
商用電源から電力の供給を受けて前記発電装置の定格出力電圧より低い直流電圧を生成し、その直流電圧を前記発電装置から前記ＤＣ／ＤＣコンバータへの電源供給経路に出力することにより前記ＤＣ／ＤＣコンバータに電源を供給するＡＣ／ＤＣコンバータと、
を備え、
前記発光素子を点灯させる電力として前記発電装置から供給される電力を優先して使用する請求項１ないし３のいずれかに記載の情報表示装置。
【請求項５】
複数の発光素子を配列した表示面に情報を表示し、仰角の小さい太陽光により前記表示面が直射を受けまたはその背後から直射を受ける表示板と、
前記表示板の前記表示面を囲む枠体に配設されその受光面が前記表示面と略同方向に設けられた太陽電池、またはその受光面が前記表示板の前記表示面と略反対方向に設けられた太陽電池、により発電する発電装置と、
前記発電装置から供給される電力を補助電力として用いて前記発光素子を点灯させる電力を前記表示板に供給する電源部と、
を備えた情報表示装置を使用する情報表示方法であって、
前記発電装置による発電量が所定の値以上であるとき、前記補助電力により前記表示面の輝度を高くするように、通常表示モードから高輝度表示モードに切り替える制御ステップを備えることを特徴とする情報表示方法。
【請求項６】
前記表示板に表示する文字を構成する前記発光素子を点灯させる通常表示モードと、該通常表示モードと表示内容が同じで発光素子の点灯数が多い高輝度表示モードと、を備え、
前記制御ステップは、前記通常表示モードを前記点灯数が多い高輝度表示モードに切り替えることにより前記表示面の輝度を高くする請求項５記載の情報表示方法。
【請求項７】
前記表示板に表示する文字を構成する前記発光素子を点灯させる通常表示モードと、該通常表示モードとは発光素子の点灯状態を反転させる高輝度表示モードと、を備え、
前記制御ステップは、前記通常表示モードを前記高輝度表示モードに切り替えることにより前記表示面の輝度を高くする請求項５記載の情報表示方法。
【請求項８】
前記電源部は、前記太陽電池を用いて発電された直流電圧を入力することにより前記発電装置から電源の供給を受けるとともに、前記表示板へ前記発光素子を点灯させる電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、
商用電源から電力の供給を受けて前記発電装置の定格出力電圧より低い直流電圧を生成し、その直流電圧を前記発電装置から前記ＤＣ／ＤＣコンバータへの電源供給経路に出力することにより前記ＤＣ／ＤＣコンバータに電源を供給するＡＣ／ＤＣコンバータと、
を備えており、
前記発光素子を点灯させる電力として前記発電装置から供給される電力を優先して使用する請求項５ないし７のいずれかに記載の情報表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報表示装置および情報表示方法に関し、詳しくは、複数の発光素子を配列して情報を表示する表示装置に太陽電池を備え、朝夕など太陽の仰角が小さいときに太陽電池によって発電される電力を利用して表示面の輝度を高めることができる情報表示装置および情報表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード等の発光素子を配列した表示板を備えた情報表示装置が道路や建物壁面など屋外に多数設置されている。このような情報表示装置では、従来、太陽の直射光など外光に影響されることなく表示を見易くするための工夫がなされている。例えば、受光面が発光ダイオードの発光面と同方向に設けられた光電変換素子と、それと異なる方向に設けられた光電変換素子との出力差に基づいて太陽の直射光を検出し、太陽の直射光を検出した場合に発光ダイオードの発光出力を高める情報表示装置が知られている（特許文献１を参照）。
また、表示面を構成する複数の発光ユニットごとに太陽の直射光などを遮るためのシェードを備え、表示面の近傍に表示面の表示方向と略同方向の受光面を備える外光センサを備え、外光センサの受光する外光照度に応じて表示輝度を制御するようにした表示装置において、その外光センサの受光面にシェードを設けた発明が開示されている（特許文献２を参照）。
一方、屋外に設置される情報表示装置の画面を高輝度化するに伴い、情報表示装置の消費電力の増大を招くという問題が生じている。画面の高輝度化と省エネルギ化を図る表示装置として、例えば、発光素子に入射する外部光を遮断するための庇の上面および下面に太陽電池を配置し、その太陽電池が生成する電力を発光素子の駆動電源に供する映像表示装置が知られている（特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−１６９４８４号公報
【特許文献２】特開平５−５３５１４号公報
【特許文献３】特開２００６−３０８７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多数の発光ダイオードなど発光素子を配列した情報表示装置においては、前記のように、太陽の直射光など外光に影響されることなく表示を見易くする技術が知られている。しかし、朝夕など低い高度の太陽からの直射光を受ける場合には表示が極度に見難くなり、発光出力を増して表示輝度を高める方法は発光素子の寿命を短くするため限度があり、さらに表示輝度を高めるために消費電力が増加するという問題がある。
情報表示装置の中でも、高速道路や一般道路などに設けられる道路情報表示板などの場合には、事故や交通規制、災害などの重要情報を走行中のドライバに提供する必要があるため、情報の視認性が低いときには安全を損なうことになる。特に、太陽の高度が低く道路情報表示板の表示面に太陽光が直射してドライバ方向に反射するとき、すなわち表示面が西向きの情報表示板に夕日が直射する場合や、表示面が東向きの情報表示板に朝日が直射する場合は、表示が極めて見難い状態となる。また、ドライバから見て情報表示板の背後に太陽があり、夕日や朝日がドライバに向かって直射する場合にも表示は見難い状態となる。このような表示板への高度の低い太陽からの直射光は、昼間の高度が高い太陽の直射光を受ける場合に比べてはるかに視認性を損なう問題となる。このため、道路情報表示板などの場合には、特に高度が低い太陽の直射光を表示面に受けたときや、表示面の背後から受けたときに表示を見易くすることが重要な課題となっている。
また、太陽光の直射時の表示を見易くするために発光面の輝度（単位面積あたりの明るさ）を高めることが有効であるが、発光ダイオードの発光出力を増したりする方法は、前述のように発光ダイオードの寿命を縮めてしまうという問題がある。
さらに、表示面の輝度を高めると表示板の消費電力が増加するという問題がある。例えば、注意を喚起するために絵文字を表示したり、点灯状態を反転させた反転表示を行ったりする場合がある。こうした絵文字や反転表示などにより表示を行えば表示面の輝度は高くなり、一般に視認性が向上するとされているが、表示板の消費電力は大幅に増加するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑み、複数の発光素子を配列して情報を表示する表示装置に太陽電池を備え、朝夕など太陽の仰角が小さいときに太陽電池によって発電される電力を利用して、絵文字を表示したり、表示文字の点灯数を増やしたり、反転表示を行うことにより点灯する発光素子数を増やすことで表示面の輝度を高めることができる情報表示装置および情報表示方法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】
【０００６】
本発明は、以下の通りである。
１．複数の発光素子を配列した表示面に情報を表示し、仰角の小さい太陽光により前記表示面が直射を受けまたはその背後から直射を受ける表示板と、
前記表示板の前記表示面を囲む枠体に配設されその受光面が前記表示面と略同方向に設けられた太陽電池、またはその受光面が前記表示板の前記表示面と略反対方向に設けられた太陽電池、により発電する発電装置と、
前記発電装置から供給される電力を補助電力として用いて前記発光素子を点灯させる電力を前記表示板に供給する電源部と、
前記表示板の表示を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記発電装置による発電量が所定の値以上であるとき、前記補助電力により前記表示面の輝度を高くするように、通常表示モードから高輝度表示モードに切り替えることを特徴とする情報表示装置。
２．前記表示板に表示する文字を構成する前記発光素子を点灯させる通常表示モードと、該通常表示モードと表示内容が同じで発光素子の点灯数が多い高輝度表示モードと、を備え、
前記制御部は、前記通常表示モードを前記点灯数が多い高輝度表示モードに切り替えることにより前記表示面の輝度を高くする前記１．の情報表示装置。
３．前記表示板に表示する文字を構成する前記発光素子を点灯させる通常表示モードと、該通常表示モードとは該発光素子の点灯状態を反転させる高輝度表示モードと、を備え、
前記制御部は、前記通常表示モードを前記高輝度表示モードに切り替えることにより前記表示面の輝度を高くする前記１．の情報表示装置。
４．前記電源部は、前記太陽電池を用いて発電された直流電圧を入力することにより前記発電装置から電源の供給を受けるとともに、前記表示板へ前記発光素子を点灯させる電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、
商用電源から電力の供給を受けて前記発電装置の定格出力電圧より低い直流電圧を生成し、その直流電圧を前記発電装置から前記ＤＣ／ＤＣコンバータへの電源供給経路に出力することにより前記ＤＣ／ＤＣコンバータに電源を供給するＡＣ／ＤＣコンバータと、
を備え、
前記発光素子を点灯させる電力として前記発電装置から供給される電力を優先して使用する前記１．ないし３．のいずれかの情報表示装置。
５．複数の発光素子を配列した表示面に情報を表示し、仰角の小さい太陽光により前記表示面が直射を受けまたはその背後から直射を受ける表示板と、
前記表示板の前記表示面を囲む枠体に配設されその受光面が前記表示面と略同方向に設けられた太陽電池、またはその受光面が前記表示板の前記表示面と略反対方向に設けられた太陽電池、により発電する発電装置と、
前記発電装置から供給される電力を補助電力として用いて前記発光素子を点灯させる電力を前記表示板に供給する電源部と、
を備えた情報表示装置を使用する情報表示方法であって、
前記発電装置による発電量が所定の値以上であるとき、前記補助電力により前記表示面の輝度を高くするように、通常表示モードから高輝度表示モードに切り替える制御ステップを備えることを特徴とする情報表示方法。
６．前記表示板に表示する文字を構成する前記発光素子を点灯させる通常表示モードと、該通常表示モードと表示内容が同じで発光素子の点灯数が多い高輝度表示モードと、を備え、
前記制御ステップは、前記通常表示モードを前記点灯数が多い高輝度表示モードに切り替えることにより前記表示面の輝度を高くする前記５．の情報表示方法。
７．前記表示板に表示する文字を構成する前記発光素子を点灯させる通常表示モードと、該通常表示モードとは発光素子の点灯状態を反転させる高輝度表示モードと、を備え、
前記制御ステップは、前記通常表示モードを前記高輝度表示モードに切り替えることにより前記表示面の輝度を高くする前記５．の情報表示方法。
８．前記電源部は、前記太陽電池を用いて発電された直流電圧を入力することにより前記発電装置から電源の供給を受けるとともに、前記表示板へ前記発光素子を点灯させる電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、
商用電源から電力の供給を受けて前記発電装置の定格出力電圧より低い直流電圧を生成し、その直流電圧を前記発電装置から前記ＤＣ／ＤＣコンバータへの電源供給経路に出力することにより前記ＤＣ／ＤＣコンバータに電源を供給するＡＣ／ＤＣコンバータと、
を備えており、
前記発光素子を点灯させる電力として前記発電装置から供給される電力を優先して使用する前記５．ないし７．のいずれかの情報表示方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の情報表示装置によれば、複数の発光素子を配列した表示面に情報を表示し、仰角の小さい太陽光により前記表示面が直射を受けまたはその背後から直射を受ける表示板と、表示板の前記表示面を囲む枠体に配設されその受光面が前記表示面と略同方向に設けられた太陽電池、またはその受光面が前記表示板の前記表示面と略反対方向に設けられた太陽電池、により発電する発電装置と、発電装置から供給される電力を補助電力として用いて発光素子を点灯させる電力を表示板に供給する電源部と、表示板の表示を制御する制御部と、を備え、制御部は、発電装置による発電量が所定の値以上であるとき、前記補助電力により表示面の輝度を高くするように、通常表示モードから高輝度表示モードに切り替えるため、高度の低い太陽すなわち太陽の仰角が小さいときの太陽光により表示面が直射される場合に、表示面の輝度を高めて見易くすることができる。また、同時に太陽光が太陽電池を直射することとなるため、太陽電池の発電量が大きくなり、表示面の輝度を高めるために必要な電力を太陽電池から補助電力として供給することができる。これにより、表示面の輝度を高めても、情報表示装置が商用電源から供給を受ける電力を増加させることがなく、省エネルギ化を図ることができる。また、太陽光が直射している状態であることを太陽電池自体の発電量によって検出することができるので、別途に直射光を検出するためのセンサを設ける必要もない。以上の効果は、特に表示面が西向きまたは東向きとなる情報表示装置において顕著に発揮される。高度の低い太陽からの直射光を表示板の背後から受ける場合にも、同様に表示面の輝度を高めて見易くすることができる。本発明の情報表示装置は、高速道路用又は一般道路用の道路情報板システム、交通管理用情報板、気象・災害情報提供システム、そのほか屋外に設置される情報表示板システムに広く適用することができる。
【０００８】
前記表示板に表示する文字を構成する前記発光素子を点灯させる通常表示モードと、該通常表示モードと表示内容が同じで発光素子の点灯数が多い高輝度表示モードと、を備え、前記制御部は、通常表示モードを点灯数が多い高輝度表示モードに切り替えることにより表示面の輝度を高くする場合は、表示される情報を読み取り易くし、見る者に注意を喚起することができる。また、輝度を高めて表示を見易くするために、発光素子の出力を増すなどハードウェア上の対策を行う必要がなく、発光素子の短命化を招くこともない。
また、前記表示板に表示する文字を構成する前記発光素子を点灯させる通常表示モードと、その通常表示とは発光素子の点灯状態を反転させる高輝度表示モードと、を備え、前記制御部は、通常表示モードを高輝度表示モードに切り替えることにより表示面の輝度を高くする場合は、表示される情報を読み取り易くし、見る者に注意を喚起することができる。また、輝度を高めて表示を見易くするために、発光素子の出力を増すなどハードウェア上の対策を行う必要がなく、発光素子の短命化を招くこともない。
【０００９】
前記太陽電池は、前記表示板の前記表示面を囲む枠体に配設されているため、太陽電池パネルを別体として設置する必要がなく、太陽電池パネルの受光面を表示面と略同方向または略反対方向に向けて容易に配設することができる。また、表示輝度を高めたときの消費電力の増加分を賄うに十分な発電量を得ることができる。
【００１０】
前記電源部は、前記太陽電池を用いて発電された直流電圧を入力することにより前記発電装置から電源の供給を受けるとともに、前記表示板へ前記発光素子を点灯させる電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、商用電源から電力の供給を受けて発電装置の定格出力電圧より低い直流電圧を生成し、その直流電圧を発電装置からＤＣ／ＤＣコンバータへの電源供給経路に出力することによりＤＣ／ＤＣコンバータに電源を供給するＡＣ／ＤＣコンバータと、を備える場合は、発光素子を点灯させる電力として発電装置から供給される電力を優先して使用することができる。このため、簡単な構成および制御により、表示面の輝度を高めても太陽電池の発電分が表示板に供給され、商用電源からの供給電力の増加を抑制することができる。
【００１１】
本発明の情報表示方法によれば、上記の情報表示装置の効果を発揮させるに好適な情報表示方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】情報表示装置に備えられる表示板の構成例を示す正面図である。
【図２】情報表示装置の表示面が高度の低い太陽からの直射光を受ける場合を説明するための図である。
【図３】本発明の情報表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】情報表示装置に備えられる太陽電池の配設例を示す模式図である。
【図５】情報表示装置に備えられる表示板内部の構成例を示すブロック図である。
【図６】情報表示装置が適用されるシステム構成例を表わすブロック図である。
【図７】情報表示装置の電源部を中心とする構成例を示すブロック図である。
【図８】情報表示装置が備える発電計測手段の実施例を示すブロック図である。
【図９】表示板の通常表示と、表示内容が同じで発光素子の点灯数が多い表示の例を示す模式図である。
【図１０】表示板の通常表示と反転表示の例を示す模式図である。
【図１１】情報表示装置の動作を説明するための図である。
【図１２】情報表示方法の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜図１２を参照しつつ、本発明の情報表示装置の構成、動作、情報表示方法の順に、実施の形態について説明する。
（１）情報表示装置の構成
本発明の情報表示装置は、高速道路用または一般道路用の道路情報板システム、交通管理用情報システム、気象・災害情報提供システム、そのほか屋外に設置される情報表示板システムに適用することができる情報表示装置である。特に、情報の表示面が略西向きまたは略東向きであり、朝夕に太陽光の直射を受ける情報表示装置に好適に使用することができる。
【００１４】
本情報表示装置には、例えば、図１の正面図に示すような表示板が備えられる。この表示板７には、表示面７０に表示ユニット７１がマトリックス状に複数（例えば、縦６×横２１＝１２６個）配置される。各表示ユニット７１には、発光素子をマトリックス状に複数（例えば、縦１６×横１６＝２５６個）配置した発光素子アレイが備えられている。発光素子は特に限定されないが、代表的な発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）が挙げられる。単色のＬＥＤが使用されてもよいし、発光波長の異なるＬＥＤ（例えば、赤色と黄緑色のＬＥＤ、白色のＬＥＤなど）を組み合わせるなどして、多色または白色に表示することができる表示板であってもよい。表示面７０には、文字、図形、絵またはそれらを組み合わせて、任意の表示を行うことができる。この他、表示板には複数の発光素子を配列して構成した注意灯などが備えられてもよい。
【００１５】
表示板７のサイズは特に限定されない。例えば、図１に示した表示板７の場合、高さｈ＝１４００ｍｍ、幅ｗ＝３８００ｍｍ、奥行３５０ｍｍ程度とすることができる。また、表示面７０は、表示板の枠体７８によって囲まれて支持される構造とすることができる。枠体７８のサイズも特に問わないが、正面視の幅（ｆ１〜ｆ４）は、例えばそれぞれ２００ｍｍ程度とすることができる。
【００１６】
図２は、情報表示装置の表示板７が道路に設置される例を表わす。表示板７（側面視）は支柱７９に支持され、路側などに設置されている。この表示板７の表示面７０には、例えば渋滞や事故、交通規制、気象、災害などの情報が表示される。表示板に表示される情報は、表示板７に近づくように走行する自動車９のドライバに視認される。図２において、太陽の高さを仰角αで表わしている。朝夕には仰角αが小さく（例えば、α＝５°〜２０°）、低い高度の太陽から表示面７０が直射光を受けることになる。表示面が略西向きの場合には夕日の直射、表示面が略東向きの場合には朝日の直射を受け、その反射光がドライバの方向に向かうため、自動車９から表示面７０の表示が極めて見難い状態となる。また、表示面７０とは反対方向、すなわち表示面７０の背後に太陽があり、自動車９のドライバが直射光を受ける場合にも、強い直射光の中に表示板があることとなるため表示が極めて見難い状態となる。本発明の情報表示装置は、このような状態において表示を見易くするために表示の輝度を高め、それによって発光素子を短命化させることがなく、しかも商用電源からの供給電力の増加を抑えることを目的としている。
【００１７】
本発明の情報表示装置１は、図３に示すように、表示板７、制御部５、電源部２および発電装置２０を備えて構成することができる。
制御部５は、処理装置（ＣＰＵ）５１、記憶部５２、制御回路５３、通信部５４などを備える。制御部５は、処理装置５１としてマイクロコントローラ（マイクロコンピュータ）と、その周辺回路とによって構成することができる。記憶部５２には、情報表示装置１全体の制御処理を行うためのプログラム、表示項目、文字や図形の表示パターンなどが格納される。
制御回路５３は、表示内容に対応した信号、およびその制御のための信号を表示板７（表示ユニット７１）に送るためのインターフェース回路である。
通信部５４は、通信回線８２を介して、中央制御装置などから表示すべき情報についての指示などを受信するための送受信回路である。例えば、本情報表示装置が適用されるシステムは、図６に示すように、表示すべき情報を管理する中央制御装置８と複数の情報表示装置１とを通信回線８２によって接続して構成することができる。この場合、表示板に表示すべき情報の指示は、中央制御装置８から本情報表示装置１に送られる。また、本情報表示装置１は、外部に設けられた各種センサや制御装置と接続される場合もある。
【００１８】
電源部２は、商用電源３０および発電装置２０から受電し、情報表示装置１内の各部および表示板に対して電源を供給する回路である。電源部２は、情報表示装置１の通常の作動は商用電源３０から供給される電力によって行い、表示板の発光素子を点灯させるための電力を発電装置２０から供給される電力により補助するように構成することができる。
電源部２によって、情報表示装置１内の各回路の電源としてシステム電源ＶＳＹＳが生成され、表示板の発光素子の駆動用として表示用電源ＶＤが生成される。
【００１９】
発電装置２０は、太陽電池により発電した電力を前記電源部２に供給するように構成されている。発電装置２０として、太陽電池を直並列接続して構成された太陽電池モジュール（太陽電池パネル）を用いることができる。太陽電池パネルの材料や構成は特に限定されない。
太陽電池パネルは、その受光面が表示板の表示面７０と略同方向または略反対方向となるように設けられる。太陽電池パネルの受光面を表示面７０と略同方向とする場合には、表示面７０が高度の低い太陽の直射光を受けるときに、発電装置２０の発電電力が最も大きくなる。また、太陽電池パネルの受光面を表示面７０と略反対方向とする場合には、表示面７０の背後から高度の低い太陽の直射光を受けるときに、最も大きな発電電力を得ることができる。
【００２０】
太陽電池パネルの配設方法は特に限定されず、表示板７の筐体の一部として実装されてもよいし、表示板７を支える支柱などに表示板７とは別に共架されてもよい。例えば、図４（ａ）に示すように、複数の太陽電池パネル２１を表示板７の表示面７０を囲む枠体７８に配設することができる。１つの太陽電池パネル２１の寸法が、縦１９０ｍｍ、横３４０ｍｍ、厚さ２０ｍｍ程度である場合、図１に示した枠体であれば、表示面７０の上側および下側にそれぞれ１０枚程度の太陽電池パネル２１を並べて配置することができる。１つの太陽電池パネル２１の最大動作電力が約７Ｗである場合には、計２０枚のパネルから構成される発電装置２０によって供給可能な電力は約１４０Ｗとなる。
上記に限らず、図４（ｂ）に示すように、太陽電池パネル２２を表示板とは別体にして、その受光面が表示面７０と略同方向または略反対方向となるように、支柱７９などに取り付けることもできる。
【００２１】
図４に示した表示板７は、複数の表示ユニットを配列して構成することができる。図５は、その表示板７の構成例を表すブロック図である。複数の表示ユニット７１が制御部５から順次接続されており、それぞれの表示ユニット７１は、発光素子を配列して構成された発光素子アレイ７１１、駆動回路７１５、シフトレジスタ７１６などを備える。各表示ユニット７１のシフトレジスタ７１６は、制御部５から伝送される表示に対応したデータ列をラッチし、そのデータ列に基づいて駆動回路７１５が発光素子アレイ７１１の各発光素子を駆動するように構成されている。発光素子を駆動する電源として、電源部２から供給される表示用電源ＶＤが接続される。
【００２２】
図７は、情報表示装置１の電源部２を中心とする具体的な構成例を示すブロック図である。前記のとおり、情報表示装置１は制御部５、表示板７、電源部２及び発電装置２０を備えている。図７において、表示板７（表示ユニット７１）は分かり易く複数の発光素子７１２と表示駆動部７５によって表わしてあるが、具体的には前記（図５）のような構成とすることができる。
【００２３】
電源部２には、発電装置２０および商用電源３０が接続されている。発電装置２０の出力は、逆流防止のためのダイオード２５を介してＤＣ／ＤＣコンバータ４に接続されており、発電装置２０により発電された電力はＤＣ／ＤＣコンバータ４に供給される。ＤＣ／ＤＣコンバータ４は、発光素子７１２を駆動するために好適な直流電圧ＶＤに変換して、表示のための電源を表示板７に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４は、表示ユニット７１が駆動電圧の異なる複数の種類のＬＥＤから構成されている場合には、そのＬＥＤの種類ごとに好適な複数の直流電圧を生成するように構成することができる。電源部２は、負荷となる表示板７の発光素子が直流で駆動されるため、インバータを備える必要もなく、簡素な構成で効率のよい電源とすることができる。
【００２４】
また、電源部２は、商用電源３０から電源の供給を受けるように構成されている。商用電源３０は表示用に電力を供給するＡＣ／ＤＣコンバータ３２に接続されており、そのＡＣ／ＤＣコンバータ３２の出力は、発電装置２０からＤＣ／ＤＣコンバータ４への電源供給経路（ダイオード２５とＤＣ／ＤＣコンバータ４との間）に接続されている。これにより、商用電源３０からＡＣ／ＤＣコンバータ３２を介して、ＤＣ／ＤＣコンバータ４に電源を供給することができる。なお、ＡＣ／ＤＣコンバータ３２の出力側には逆流防止回路が組み込まれている。
【００２５】
ＡＣ／ＤＣコンバータ３２の出力する直流電圧ＶＡは、一定の日照があるときの発電装置２０の出力電圧ＶＳを基準として、ＶＳよりも低いように設定されている。基準とする電圧ＶＳは、例えば、太陽電池パネルの定格出力時の電圧とすることができる。また、一定の日照時における太陽電池パネルの最大出力点に対応する電圧をＶＳとしてもよい。いずれにしても、日照の強さと太陽電池の発電電力と表示の消費電力との関係に基づいて、適宜の電圧値をＶＳとすることができる。ＡＣ／ＤＣコンバータ３２の出力電圧ＶＡは、上記電圧ＶＳよりも低くなるように、上記電圧ＶＳに一定の係数（例えば、０．８５）を掛けた値としてもよいし、上記電圧ＶＳから一定の値（例えば、電圧ＶＳが７０Ｖ程度である場合、１０Ｖ程度）を引いた値としてもよい。
【００２６】
電源部２には、商用電源３０の供給を受けて、情報表示装置１内に前記システム電源ＶＳＹＳを供給するＡＣ／ＤＣコンバータ３４を備えている。
【００２７】
発電計測手段６は、発電装置２０から表示板の表示輝度を高めるための電力を補助できるかどうかを判断するために設けられている。発電装置２０により現在どの程度の発電がされている状態かを知ることができればよく、発電計測手段６の具体的な構成や計測方法は問わない。例えば、発電装置２０からＤＣ／ＤＣコンバータ４に供給されている電流、電圧等を計測することによって、現在の発電量を知ることができる。そのため、図８（ａ）に示すように、発電装置２０からＤＣ／ＤＣコンバータ４のみに至る経路に電流計測回路６１を設け、その計測値を制御部に読み込むことが可能であるように発電計測手段６を構成することができる。また、発電計測手段６は、図８（ｂ）に示すように、上記経路の電圧を計測する電圧計測回路６２を設けることにより構成されてもよい。また、発電計測手段６は、所定の表示を行っているときに発電装置２０からＤＣ／ＤＣコンバータ４へ供給されている電力が一定の値以上であるかどうかを検出すれば足りる。このため、予め設定された一定の電流値または電圧値との比較回路を設け、その比較結果を制御部に読み込むように構成してもよい。
なお、上記発電計測手段６は、太陽電池自体を直射光のセンサとして利用していることになるが、これに限らず別途の直射光検出手段を設けてもよい。
【００２８】
（２）情報表示装置の動作
以上のように構成された情報表示装置１により、制御部５は、発電装置２０による発電量が所定の値以上であるとき、表示面７０の輝度を高くするように制御することができる。発電装置２０は、太陽電池の受光面が表示面７０の正面方向または背面方向を向いて設置されているため、その方向から高度の低い太陽の直射光を受けるときに発電量が最も大きくなる。
発電装置２０の発電の状態は、表示板に所定の表示をしているときに上記発電計測手段６により検出することができる。前記のとおり、発電装置２０からは出力電圧ＶＳがＤＣ／ＤＣコンバータ４に供給されているが、所定の表示時に発電量が小さいときは出力電圧が低く、供給電流も小さい。そして、太陽電池が太陽の直射光を受けて発電量が多くなると出力電圧ＶＳが高くなり、所定の表示状態で発電装置２０から供給される電流が増加する。したがって、発電計測手段６による検出値を予め定めた値と比較するなどの方法によって、発電装置２０の発電量が一定以上に多くなっているかどうかを判断することができる。
【００２９】
上記により、発電装置２０の発電量が一定以上であれば、制御部５は、表示面の輝度を高めるように制御する。表示面の輝度を高めることによって増加する分の表示板の電力は、発電装置２０の発電によって補うことができるからである。
表示面の輝度を高める方法は特に限定されない。同じ表示内容すなわち同じ情報を表示するにも、予め種々の表示パターンを定めておくことができる。例えば、図９（ａ）と（ｂ）は、「事故発生」という同じ表示内容を示している。この場合、同図（ａ）のように文字を構成する位置の発光素子を点灯させ、その他の発光素子を消灯させる表示（通常表示）を行うことができる。これに対して、同図（ｂ）に示すように「事故」の絵文字を表示したり、文字の幅を広くしたりする方法によって、発光素子の点灯数を増して表示面の輝度を高めることができる。
【００３０】
また、表示面の輝度を高めて表示を見易くするための有力な方法として、表示面の発光状態を反転させた反転表示とすることができる。図１０は、通常表示と反転表示の例を示す図である。同図（ａ）は、文字や図形、絵等を構成する位置の発光素子を点灯させ、その他の発光素子を消灯させる通常表示の例である。この発光素子の点灯状態を反対とするのが同図（ｂ）に示す反転表示である。このような反転表示は、表示を見る者に注意を喚起するためにも用いられており、視認性に優れるとされている。
【００３１】
以下では、表示面の輝度を高めるために上記反転表示を行う場合を例として説明する。
通常表示の場合に点灯する発光素子の数が表示面全体の３分の１である場合、その表示を反転表示に切り替えると全体の３分の２の数の発光素子が点灯するため、表示面の輝度は約２倍に高まることとなる。しかし、点灯させる発光素子数が増えるため、表示板の消費電力が増大する。例えば、表示面を構成するすべての発光素子を点灯させたときの消費電力が約４００Ｗである場合、上記通常表示では約１３３Ｗ、反転表示では２６６Ｗの消費電力になる。すなわち、通常表示を対応する反転表示に切り替えると、消費電力が約１３３Ｗ増加する。ここで、図４（ａ）により説明した例によれば、約７Ｗの太陽電池パネル２１を計２０枚使用して、全体で最大約１４０Ｗの電力を供給することが可能である。したがって、反転表示による消費電力の増加分をほぼ賄える程度に、太陽電池から電力を供給することができることになる。
【００３２】
情報表示装置１の電源部２を図７に示したように構成した場合、ＡＣ／ＤＣコンバータ３２の出力する直流電圧ＶＡを一定の日照があるときの発電装置２０の出力電圧ＶＳよりも低いように設定することにより、発電装置２０の発電量に応じて電力がＤＣ／ＤＣコンバータ４へ供給されるようにすることができる。したがって、発電計測手段６の検出結果により発電装置２０の発電量が一定以上にあると判断したときに上記反転表示に切り替えても、反転表示による消費電力の増加分とほぼ同じ電力が発電装置２０から表示板に供給される。
【００３３】
図１１は、本情報表示装置の動作を説明するための図である。図１１において、縦軸は電力、横軸は時間を表わす。ＰＤは表示板７（発光素子）全体の消費電力であり、表示パターンにより変動する。ＰＳは発電装置２０によって発電される電力である。ある表示状態における消費電力ＰＤのうち、電力ＰＡが商用電源３０から供給され、残りの電力ＰＳが発電装置２０から供給されている。
表示面７０が西向きの表示板７で、太陽電池の受光面も西向きである場合を例として説明する。図１１で、通常表示を行っている期間をＤＮとしている。まず、夕刻に太陽の高度が低くなり、表示面にほぼ垂直な方向から太陽光が直射する状態になると、その表示面と同じ向きに設けられた太陽電池で発電される電力ＰＳが増加する。そして、時刻ｔ１に発電電力ＰＳがｐ１以上になったことを検出した場合、制御部により表示が反転表示に切り替えられる。
【００３４】
反転表示を行っている期間ＤＲにおいては、表示板７の消費電力ＰＤは大幅に増加する。それでも、太陽光の直射を受けた太陽電池により、増加分をほぼ補うことができる電力ＰＳが供給されるため、商用電源から供給する電力ＰＡは通常表示時を大幅に上回ることはない。すなわち、反転表示を行っている期間ＤＲにおいては、太陽電池で発電された電力ＰＳによって消費電力ＰＤの一部（本例では約２分の１）が賄われるため、商用電源からの電力消費の増加を抑えることができる。
そして、日没に近づいて太陽電池の出力が電力ｐ２に低下したことを検出したとき（時刻ｔ２）、制御部は反転表示を通常表示に切り替えるようにすることができる。これによって消費電力ＰＤは減少するため、太陽電池による補助は不要とすることができる。
【００３５】
以上は、西日に対する動作を例として説明したが、表示面７０の表示方向が東向きである表示板７で太陽電池の受光面も東を向いている場合において、朝の太陽の高度が低いときに表示面７０に太陽光が直射する状態の場合も、同様の動作をさせることができる。
なお、上記電力ＰＳの所定の値ｐ１、ｐ２などは、表示板７の消費電力および太陽電池の発電能力などに応じて適宜設定されればよい。また、その検出値は、発電計測手段６によって電圧、電流などとして計測される値とすることができる。
【００３６】
（３）情報表示方法
本発明の情報表示方法は、前記表示板７、前記発電装置２０および前記電源部２を備えた情報表示装置１を使用して、発電装置２０による発電量が所定の値以上であるとき、表示板７の表示面７０の輝度を高くするように制御する制御ステップを備える。表示板７の表示方法として、前記通常表示と、通常表示と表示内容が同じで発光素子の点灯数が多い表示とを備え、制御ステップは通常表示を点灯数が多い表示に切り替えることにより表示面７０の輝度を高くするように制御することができる。また、表示板７の表示方法として前記通常表示と前記反転表示とを備え、制御ステップは通常表示を反転表示に切り替えることにより表示面７０の輝度を高くするように制御することもできる。上記制御ステップは、前記制御部５によって実行することができる。
また、電源部２は、発電装置２０から電源の供給を受けるとともに表示板７へ発光素子を点灯させる電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ４と、商用電源３０から電力の供給を受けて発電装置２０の定格出力電圧より低い直流電圧を生成し、その直流電圧を発電装置からＤＣ／ＤＣコンバータ４への電源供給経路に出力することによりＤＣ／ＤＣコンバータ４に電源を供給するＡＣ／ＤＣコンバータ３２と、を備えることにより、少なくとも表示面７０の輝度を高くしている間、発光素子を点灯させる電力として発電装置２０から供給される電力を商用電源３０から供給される電力よりも優先して使用するようにすることができる。
【００３７】
上記情報表示方法は、図１２のフローチャートに示すように、簡単な制御処理によって行うことができる。
情報表示装置１の表示のタイミングや表示パターン、表示内容などについては予め定めておくことができる。例えば、情報表示装置１が中央制御装置８から表示指示を受信してそれに基づいて表示を行う場合には、表示指示があるかどうかを判断し（Ｓ０１）、表示すべき情報があるときには、定められた表示のうちから表示指示に対応した表示（ｄ）を選択し、一時記憶する（Ｓ０２）。
次に、発電装置２０の発電量を検出する（Ｓ０３）。そして、発電量が所定値以上であるかどうかを判断し（Ｓ０４）、発電量が所定値以上である場合には、上記ステップＳ０２で一時記憶した表示（ｄ）を、反転表示により表示板に表示する（Ｓ０５）。また、発電量が所定値以上でない場合には、上記ステップＳ０２で一時記憶した表示（ｄ）をそのまま表示するようにすることができる（Ｓ０６）。上記ステップＳ０３〜Ｓ０５の処理が、制御ステップにあたる。これにより、中央制御装置８から表示指示があったとき、表示板が高度の低い太陽からの直射光を受けている場合には、所定の表示内容が反転表示により表示板に表示され、そうでない場合には、所定の表示内容がそのまま表示板に表示されることになる。
情報表示装置は、以上の処理を繰り返して行うようにすればよい。ただし、図１２に示した表示方法そのままでは、発電装置２０の発電量の変動などにより表示のちらつきや頻繁な表示状態の変化が生じ得る。このため、実際には一定時間表示状態を安定にするような制御が必要とされる。
【００３８】
なお、本発明においては、上述の実施形態に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施形態とすることができる。
例えば、反転表示を行うタイミングで、図９（ｂ）に示したような点灯数を増す表示を行ってもよく、発光素子の点灯数を増す表示の態様は予め種々定めておくことができる。
また、以上の実施形態においては、発電装置の発電電力を蓄える蓄電池を用いない場合を説明したが、蓄電池を備えて上記実施形態と同じ処理を実行するようにしてもよい。蓄電池を備えることによって、朝夕の時間帯以外に発電装置により発電された電力の一部を蓄電池に蓄えておくことができる。
【符号の説明】
【００３９】
１；情報表示装置、２；電源部、２０；発電装置、２１、２２；太陽電池（パネル）、３０；商用電源、３２；ＡＣ／ＤＣコンバータ（表示用）、３４；ＡＣ／ＤＣコンバータ（システム用）、４；ＤＣ／ＤＣコンバータ、５；制御部、６；発電計測手段、７；表示板、７０；表示面、７１；表示ユニット、７１２；発光素子、８２；通信回線、ＰＤ；表示板（発光素子）の消費電力、ＰＡ；商用電源から供給される電力、ＰＳ；発電装置から供給される電力、ＶＳ；発電装置の出力電圧、ＶＡ；ＡＣ／ＤＣコンバータ（表示用）の出力電圧、ＶＤ；表示板（発光素子）への供給電源、ＶＳＹＳ；システム電源。
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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