特許 6320004 自発光装置、自発光視線誘導標および照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6320004

(24)【登録日】2018年4月13日

(45)【発行日】2018年5月9日

(54)【発明の名称】自発光装置、自発光視線誘導標および照明装置

(51)【国際特許分類】

   E01F 9/615 20160101AFI20180423BHJP

【ＦＩ】

   E01F9/615

【請求項の数】8

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2013-246811(P2013-246811)

(22)【出願日】2013年11月28日

(65)【公開番号】特開2015-105481(P2015-105481A)

(43)【公開日】2015年6月8日

【審査請求日】2016年9月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】391013531

【氏名又は名称】株式会社吾妻製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100108372

【弁理士】

【氏名又は名称】谷田 拓男

(72)【発明者】

【氏名】堀江 修一

(72)【発明者】

【氏名】石川 正美

【審査官】 石川 信也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−０６０３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６０７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３０３３６３３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１３−１００６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０５４７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２７４６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７３７２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０１Ｆ ９／００−１１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の基板部に形成された該基板部の両面から受光可能な太陽電池回路部と、
前記所定の基板部の少なくとも片面側に形成された発光回路部と、
前記所定の基板部に搭載可能な、前記太陽電池回路部及び前記発光回路部を制御する制御回路部とを備え、
前記太陽電池回路部と前記発光回路部とは前記制御回路部を介して接続されており、
前記所定の基板部は１枚のガラス・エポキシ基板であり、前記太陽電池回路部は該ガラス・エポキシ基板中に埋め込まれた両面受光型太陽電池であることを特徴とする自発光装置。

【請求項2】

所定の基板部に形成された該基板部の両面から受光可能な太陽電池回路部と、
前記所定の基板部の片面側にのみ形成された発光回路部と、
前記所定の基板部に搭載可能な、前記太陽電池回路部及び前記発光回路部を制御する制御回路部とを備え、
前記太陽電池回路部と前記発光回路部とは前記制御回路部を介して接続されており、
前記所定の基板部は２枚の基板を備え、前記太陽電池回路部は、１枚の該基板上に形成された片面受光型太陽電池であって該所定の基板部の片面側から受光可能に設置されたものと、１枚の他の該基板上に形成された片面受光型太陽電池であって該所定の基板部の他の片面側から受光可能に設置されたものとを備えたことを特徴とする自発光装置。

【請求項3】

請求項１又は２記載の自発光装置において、前記発光回路部は同一の発光色を有する１個以上の単色発光ダイオード又は複色発光ダイオード、又は異なる発光色を有する２個以上の単色発光ダイオード若しくは１個以上の複色発光ダイオードであることを特徴とする自発光装置。

【請求項4】

請求項３記載の自発光装置を用いた自発光視線誘導標であって、
前記制御回路部と接続された明暗を検出する明暗検出センサと、
前記制御回路部と接続された、前記太陽電池回路部により充電される二次電池又は電気二重層キャパシタとを備え、
前記制御回路部は、前記明暗検出センサにより暗と検出された場合、前記二次電池又は前記電気二重層キャパシタを放電させて前記単色発光ダイオード又は前記複色発光ダイオードを所定の輝度で発光させることを特徴とする自発光視線誘導標。

【請求項5】

請求項４記載の自発光視線誘導標において、前記制御回路部は前記単色発光ダイオード又は前記複色発光ダイオードを点滅又は常灯させて発光させ、該単色発光ダイオード又は該複色発光ダイオードが２個以上の場合、複数個の該単色発光ダイオード又は該複色発光ダイオードを所定の形状に配置したことを特徴とする自発光視線誘導標。

【請求項6】

請求項５記載の自発光視線誘導標において、前記単色発光ダイオード又は前記複色発光ダイオードの照射側を路上へ向けて配置したことを特徴とする自発光視線誘導標。

【請求項7】

請求項５記載の自発光視線誘導標において、前記所定の形状はマトリックス型であり、前記制御回路部は記録された文字データに基づき該マトリックス型に配置された前記単色発光ダイオード又は前記複色発光ダイオードに文字を表示させることを特徴とする自発光視線誘導標。

【請求項8】

請求項３記載の自発光装置を用いた照明装置であって、前記制御回路部は前記単色発光ダイオード又は前記複色発光ダイオードを常灯させて発光させ、該単色発光ダイオード又は前記複色発光ダイオードは所定の形状に配置された白色ダイオードであることを特徴とする照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、所定の基板部に形成された太陽電池回路部、発光回路部および制御部を備えた自発光装置等に関する。

【背景技術】

【0002】

視線誘導標は車道の両方に沿って、路端および道路線形を示し、道路利用者の視線誘導を行う施設とされている（非特許文献１参照）。特に、自発光視線誘導標は太陽電池と発光部とが一体となった視線誘導標であり、事故の多発に繋がる夜間、または悪天候時、特に降雪または積雪時において、圧倒的な効果を発揮するとされている（非特許文献２参照）。

【0003】

図２１（Ａ）および（Ｂ）は、従来の自発光視線誘導標９０Ａを示す。図２１（Ａ）および（Ｂ）で、符号１００Ａは太陽電池パネル、１０１は太陽電池パネル１００Ａを構成する太陽電池ユニット、１１０Ａは発光ダイオード（ＬＥＤ）表示部、１１１はＬＥＤ表示部１１０Ａを構成するＬＥＤである。図２１（Ａ）は従来の自発光視線誘導標９０Ａの組立時の状態を示しており、太陽電池パネル１００ＡとＬＥＤ表示部１１０Ａとは各々別々に製造した後、結線および組立を行っていた。図２１（Ｂ）は従来の自発光視線誘導標９０Ａの設置時の状態を示しており、設置現場において太陽電池パネル１００Ａは充電効率を高める特定方向へ向くように設置され、一方、ＬＥＤ表示部１１０Ａはドライバーに見えるように車両に正対して設置されていた。図２２は、従来の自発光視線誘導標９０Ａが実際に設置された状態を示す。図２２で図２１（Ａ）および（Ｂ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図２２に示されるように、太陽電池パネル１００Ａは図２２上で左方向（例えば南方向）を向くように設置され、一方、ＬＥＤ表示部１１０Ａは図２２上で正面方向（車両方向）を向くように設置していた。

【0004】

図２３は、別の従来の自発光視線誘導標９０Ｂが実際に設置された状態を示す。図２３で、符号１００Ｂは上述した特定方向を向いた太陽電池パネル、１１０Ｂは車両に正対したＬＥＤ表示部である。図２３に示されるように、降雪または積雪時においてもドライバーを誘導するためにＬＥＤ表示部１１０Ｂを発光させる必要があった。

【0005】

図２４は、従来の発光型視線誘導標９０Ｃａ等が実際に設置された状態を示す。図２４で、符号９０Ｃａ、９０Ｃｂ、９０Ｃｃ等は矢羽根と言われる発光型視線誘導標であり、１１０Ｃａは矢羽根９０Ｃａに散りつけられたＬＥＤ表示部である。他の矢羽根９０Ｃｂ、９０Ｃｃ等のＬＥＤ表示部は図面の都合上、明示されていないが備えられている。矢羽根９０Ｃａ等には自発光型の装置もある。図２５に示されるように、矢羽根９０Ｃａ、９０Ｃｂ、９０Ｃｃ等は各々スライド式のアルミパイプ（または鋼管。以下「アルミパイプ等」と言う。）１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの先端に取付けられ、アルミパイプ等１２０ａ等は支柱(不図示)に取付けられている。矢羽根９０Ｃａ等は、積雪時において道路端を示すために効果的な発光型視線誘導標と言われている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述したように、従来の自発光視線誘導標９０Ａでは、太陽電池パネル１００ＡとＬＥＤ表示部１１０Ａとを各々別々に製造した後、結線および組立を行っていた。この結果、製造に長時間を要することになり、製品コストの削減が困難であるという問題があった。さらに、設置現場において太陽電池パネル１００Ａは充電効率を高める特定方向のみへ向くように設置されていたため、設置に長時間を要すると共に、太陽電池パネル１００Ａの設置方向が特定方向のみに制限されるという問題があった。

【0007】

上述したように、自発光視線誘導標９０Ｂは降雪または積雪時においてもドライバーを誘導するためにＬＥＤ表示部１１０Ｂを発光させる必要があった。しかし、太陽電池パネル１００Ｂは特定方向のみを向いているため、時間帯等により充電量が十分に得られない場合があった。この結果、ＬＥＤ表示部１１０Ｂが十分な輝度で発光せず、悪視程時における効果的な視線誘導が困難であるという問題があった。

【0008】

上述した矢羽根９０Ｃａ等は積雪時において道路端を示すために効果的な視線誘導標であるが、夏場のように積雪が無い時期では立ち並ぶ光景が異様であると言われ、周囲の景観と合わずに見苦しいという問題があった。

【0009】

そこで、本発明の目的は上記問題を解決するためになされたものであり、製造に長時間を要することなく製品コストの削減を容易とし、設置に長時間を要することなく且つ太陽電池パネルの設置方向が特定方向のみに制限されない自発光視線誘導標等の自発光装置を提供することにある。

【0010】

本発明の第２の目的は、降雪または積雪時等の悪視程時においても効果的な視線誘導ができる自発光視線誘導標を提供することにある。

【0011】

本発明の第３の目的は、夏場のように積雪が無い時期においても周囲の景観と合わせることができ、見苦しくない自発光視線誘導標を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

この発明の自発光装置は、所定の基板部に形成された該基板部の両面から受光可能な太陽電池回路部と、前記所定の基板部の少なくとも片面側に形成された発光回路部と、前記所定の基板部に搭載可能な、前記太陽電池回路部及び前記発光回路部を制御する制御回路部とを備え、前記太陽電池回路部と前記発光回路部とは前記制御回路部を介して接続されており、前記所定の基板部は１枚のガラス・エポキシ基板であり、前記太陽電池回路部は該ガラス・エポキシ基板中に埋め込まれた両面受光型太陽電池であることを特徴とする。前記制御回路部に接続された二次電池または電気二重層キャパシタも前記所定の基板部に搭載可能である。

【0014】

ここで、この発明の自発光装置において、所定の基板部に形成された該基板部の両面から受光可能な太陽電池回路部と、前記所定の基板部の片面側にのみ形成された発光回路部と、前記所定の基板部に搭載可能な、前記太陽電池回路部及び前記発光回路部を制御する制御回路部とを備え、前記太陽電池回路部と前記発光回路部とは前記制御回路部を介して接続されており、前記所定の基板部は２枚の基板を備え、前記太陽電池回路部は、１枚の該基板上に形成された片面受光型太陽電池であって該所定の基板部の片面側から受光可能に設置されたものと、１枚の他の該基板上に形成された片面受光型太陽電池であって該所定の基板部の他の片面側から受光可能に設置されたものとを備えることができる。

【0015】

ここで、この発明の自発光装置において、前記発光回路部は同一の発光色を有する１個以上の単色発光ダイオード又は複色発光ダイオード、又は異なる発光色を有する２個以上の単色発光ダイオード若しくは１個以上の複色発光ダイオードとすることができる。単色、複色の区別については後述する。

【0016】

この発明の自発光視線誘導標は、本発明の自発光装置を用いた自発光視線誘導標であって、前記制御回路部と接続された明暗を検出する明暗検出センサと、前記制御回路部と接続された、前記太陽電池回路部により充電される二次電池又は電気二重層キャパシタとを備え、前記制御回路部は、前記明暗検出センサにより暗と検出された場合、前記二次電池又は前記電気二重層キャパシタを放電させて前記単色発光ダイオード又は前記複色発光ダイオードを所定の輝度で発光させることを特徴とする。

【0017】

ここで、この発明の自発光視線誘導標において、前記制御回路部は前記単色発光ダイオード又は前記複色発光ダイオードを点滅又は常灯させて発光させ、該単色発光ダイオード又は該複色発光ダイオードが２個以上の場合、複数個の該単色発光ダイオード又は該複色発光ダイオードを所定の形状に配置することができる。

【0018】

ここで、この発明の自発光視線誘導標において、前記単色発光ダイオード又は前記複色発光ダイオードの照射側を路上へ向けて配置することができる。

【0019】

ここで、この発明の自発光視線誘導標において、前記所定の形状はマトリックス型であり、前記制御回路部は記録された文字データに基づき該マトリックス型に配置された前記単色発光ダイオード又は前記複色発光ダイオードに文字を表示させることができる。

【0020】

この発明の照明装置は、本発明の自発光装置を用いた照明装置であって、前記制御回路部は前記単色発光ダイオード又は前記複色発光ダイオードを常灯させて発光させ、該単色発光ダイオード又は前記複色発光ダイオードは所定の形状に配置された白色ダイオードであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

本発明の自発光装置は１枚の基板（好適にはガラス・エポキシ基板）と、基板中に埋め込まれ相互に接続された両面発電セルと、両面発電セルを覆って基板の両面に形成されたＥＶＡ樹脂と、両ＥＶＡ樹脂上に形成された耐候性フィルムとからなる積層構造を有し、基板上に両面発電セルと制御回路部を介して接続されたＬＥＤを備えている。制御回路部は基板上に搭載することが可能であり、基板上には制御回路部と接続された二次電池または電気二重層キャパシタも搭載可能である。以上のように、基板上に両面発電セルとＬＥＤと制御回路部と二次電池または電気二重層キャパシタとを一体として装着することができる。この結果、両面発電セルとＬＥＤと制御回路部とを各々別々に製造した後、結線および組立を行う作業を省略することができるため、製造に長時間を要することなく且つ構造が簡素化されるため、製品コストの削減を容易とすることができる自発光装置を提供することができるという効果がある。

【0022】

加えて、本発明の自発光装置は、組立時において基板上に両面発電セルとＬＥＤと制御回路部と二次電池または電気二重層キャパシタとは一体構造となっている。このため、設置現場において従来のように太陽電池パネルの向きだけ特定方向に設置する手間が不要となり、設置に長時間を要することがない。この結果、設置に長時間を要することなく且つ発電セルの設置方向が特定方向のみに制限されない、言い換えれば基板を向ける方角（方向性）に関係なく設置可能な自発光装置を提供することができるという効果がある。自発光装置の基板を立てて設置する場合、両面発電セルは表面側が南で裏面側が北、または表面側が東で裏面側が西の２方向に向くことになるため、基板を向ける方角（方向性）に関係なく同じ発電量を一日の間に得ることができるという顕著な効果を奏することができる。反射光を基板の裏側から受光することができるため、裏面側の発電量も全発電量に加わることにより片面発電セルよりも発電量が増大することになる。特に、降雪地域では、強い反射光を基板の裏側から受光することができるため、自発光装置の裏面側の発電量をさらに増大させることが可能となるという効果がある。

【0023】

本発明の自発光装置を用いて自発光視線誘導標を実現することができる。自発光視線誘導標の制御部は、常夜点灯型の場合、昼夜（明暗）検出センサにより夜間（暗）と検出された場合、二次電池または電気二重層キャパシタを放電させて所定の輝度でＬＥＤを発光させる。一方、昼夜検出センサにより夜間（暗）と検出されなかった場合、ＬＥＤを消灯させる。２４時間型の場合、制御部は明暗検出センサにより夜間と検出された場合は所望の減光輝度でＬＥＤを発光させ、夜間と検出されなかった場合は最大輝度でＬＥＤを発光させる。制御部はＬＥＤを点滅または常灯させて発光させることもできる。ＬＥＤを２個以上用いる場合、複数個のＬＥＤを所定の形状に配置することもできる。自発光視線誘導標の両面ソーラー発光ユニットには両面発電セルとＬＥＤとが一体構造となっている。両面ソーラー発光ユニットは透明な２つの筐体に挟まれており、両面ソーラー発光ユニットの受光面の設置方向は特定方向のみに制限されない。このため、設置現場では一方の筐体側をドライバーに見えるように車両に正対して路側等に設置するだけで済む。道路事情により、一方の筐体側を真北に向けて設置した場合であっても、当該筐体の裏面側である他の筐体（南）側の両面発電セルから受光できるため、発電量は午前１２時（正午）頃をピークとする正規分布的な発電量となる。この結果、筐体を向ける方角（方向性）に関係なく同じ発電量を一日の間に得ることができるという効果がある。特に、降雪地域では、強い反射光を他の筐体側から受光することができるため、発電量をさらに増大させることが可能となる。この結果、降雪または積雪時においてもＬＥＤは十分な輝度で発光するため、本発明の実施例は視線誘導標によれば、悪視程時においてもドライバーに対する効果的な視線誘導ができるという効果がある。

【0024】

本発明の自発光視線誘導標によれば、ＬＥＤの照射側を下側（路上側）へ向けて路側等に配置することもできるため、夏場のように積雪が無い時期においても周囲の景観と合わせることができ、従来の矢羽根のように見苦しくない自発光視線誘導標を提供することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施例１における自発光装置１の積層構造例を示す図である。

【図2】本発明の実施例１における自発光装置２の積層構造例を示す図である。

【図3】両面発電セル１２ａ等およびＬＥＤ１８−１等の模式的な回路図である。

【図4】本発明の実施例１における自発光装置１または２の外観形状を示す図である。

【図5】自発光装置１等および従来の片面発電セルに対する発電量等の測定方法および条件等を示す図である。

【図6】片面発電セル１００に対する発電量等の実測結果を表形式で示す図である。

【図7】自発光装置１等（両面発電セル）に対する発電量等の実測結果を表形式で示す図である。

【図8】図６に示される片面発電セル１００の最大出力Ｐｍ（Ｗ）の実測結果と図７に示される自発光装置１等の最大出力Ｐｍ（Ｗ）の実測結果との比較を示す図である。

【図9】図６に示された片面発電セル１００に対する発電量等の実測結果に基づく発電特性のイメージを示す図である。

【図10】図７に示された自発光装置１等に対する発電量等の実測結果に基づく発電特性のイメージを示す図である。

【図11】照射光Ｌが照射される照射面はそのままとし、裏面側を完全に覆った場合における片面（照射面）の発電量等を表形式で示す図である。

【図12】自発光装置１等に対する反射光の役割を説明するための図である。

【図13】本発明の実施例２における自発光装置３の積層構造例を示す図である。

【図14】本発明の実施例３における自発光装置４の積層構造例を示す図である。

【図15】本発明の実施例４における視線誘導標の回路ブロックを示す図である。

【図16】本発明の実施例４における視線誘導標（常夜点灯型）の処理の流れを示すフローチャートである。

【図17】本発明の実施例４における視線誘導標（２４時間型）の処理の流れを示すフローチャートである。

【図18】本発明の実施例４における視線誘導標６０の外観図である。

【図19】図１８（Ａ）および（Ｂ）に示された視線誘導標６０の外観断面図である。

【図20】図１８および１９に示された視線誘導標６０のＣＧによる斜視図である。

【図21】従来の視線誘導標９０Ａを示す図である。

【図22】従来の自発光視線誘導標９０Ａが実際に設置された状態を示す図である。

【図23】別の従来の自発光視線誘導標９０Ｂが実際に設置された状態を示す図である。

【図24】従来の発光型視線誘導標９０Ｃａ等が実際に設置された状態を示す図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0026】

本発明の自発光装置は、後述する実施例１および２に示される所定の基板部に形成された当該基板部の両面から受光可能な太陽電池回路部と、上記所定の基板部の少なくとも片面側に形成された発光回路部と、上記所定の基板部に搭載可能な、前記太陽電池回路部及び前記発光回路部を制御する制御回路部とを備えている。上記太陽電池回路部と上記発光回路部とは上記制御回路部を介して接続されており、上記制御回路部に接続された二次電池または電気二重層キャパシタも上記所定の基板部に搭載可能である。以下、各実施例について図面を参照して詳細に説明する。

【実施例1】

【0027】

図１は、本発明の実施例１における自発光装置１の積層構造例を示す。図１で、符号１０は１枚の基板（所定の基板部）、１２ａ、１２ｂ、１２ｃは基板１０中に埋め込まれ相互に接続された両面発電セル（太陽電池回路部）、１４は両面発電セル１２ａ、１２ｂ、１２ｃ（以下、「両面発電セル１２ａ等」と言う。）を覆って基板１０の両面（図１に示される受光面表側および裏側）に形成されたエチレン−酢酸ビニル共重合（Ethylence-Vinyl Acetate : ＥＶＡ）樹脂、１６は両面のＥＶＡ樹脂１４上に形成された耐候性フィルム、１８−１は両面発電セル１２ａ等と接続されたＬＥＤ（発光回路部）である。基板１０は好適にはガラス・エポキシ基板（正式には、ガラス布・ガラス不織布複合基材エポキシ樹脂プリント板。ＪＩＳ Ｃ ６４８９規格）である。しかし、基板１０はＪＩＳ Ｃ ６４８９規格に限定されるものではなく、他の規格のプリント板であってもよい。図１では両面発電セル１２ａ等は３個のみ示されているが、これは図面の都合上の数であって３個に限定されるものではない。両面発電セル１２ａ等は好適にはＰＶＧＳｏｌｕｔｉｏｎ株式会社製のＥａｒｔｈＯＮ（登録商標）シリーズの単結晶両面受光セルである。しかし、両面発電セル１２ａ等は当該単結晶両面受光セルに限定されるものではなく、他の両面受光型太陽電池であってもよい。図１に示されるように、両面発電セル１２ａ等はガラス・エポキシ基板１０中に埋め込まれている。埋め込みは、例えばルータエンドミル（ダイヤ目ルータ等）の回転切削工具を用いてガラス・エポキシ基板１０に穴を加工し、その穴の中に埋め込む等の方法を用いることができる。通常の両面受光型モジュールは両面発電セルを２枚の白板強化ガラスの間に封止しているが、本発明の自発光装置１では両面発電セル１２ａ等をガラス・エポキシ基板１０中に埋め込んでいることが特徴である。ＥＶＡ樹脂１４に関しても他の透明な熱可塑性合成樹脂を用いてもよい。耐候性フィルム１６は好適には旭硝子株式会社販売元のアフレックス（登録商標）である。しかし、耐候性フィルム１６はアフレックス（登録商標）に限定されるものではなく、耐候性がある透明フィルムであれば他のフィルムであってもよい。

【0028】

図１に示されるように、ＬＥＤ１８−１は基板１０の片面側（図１に示される受光面表側）にのみ形成されている。しかし、ＬＥＤ１８−１は基板１０の他の片面側（図１に示される受光面裏側）にのみ形成してもよく、基板１０の両面側（図１に示される受光面表側および裏側）に形成してもよい。図１ではＬＥＤ１８−１は１個のみ示されているが、これは図面の都合上の数であって１個に限定されるものではない。使用目的に応じて、ＬＥＤ１８−１を複数個用いた縦列形、円形、その他所望の集合体形等を構成することが可能である。ＬＥＤ１８−１自体の型はチップ型（表面実装型。ＳＭＤ）であるが、基板１０に装着するＬＥＤはチップ型に限定されるものではない。図２は、本発明の実施例１における自発光装置２の積層構造を示す。図２で図１と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図２に示されるように、ＬＥＤ１８−２はディスクリート型（砲弾型）を用いている。ＬＥＤ１８−１、ＬＥＤ１８−２（以下、「ＬＥＤ１８−１等」と言う。）の発光色は任意に選択可能であり、同一の発光色を有する１個以上のＬＥＤ１８−１等としてもよく、あるいは異なる発光色を有する２個以上のＬＥＤ１８−１等としてもよい。注意喚起、情報伝達、視線誘導等、使用目的等に応じて発光色の選択（組合わせ）を行うことができる。

【0029】

図１および２で、符号２０は両面発電セル１２ａ等およびＬＥＤ１８−１等と接続され、これらを制御する制御回路部である。両面発電セル１２ａ等とＬＥＤ１８−１等とは制御回路部を介して接続されている。図１および２では制御回路部２０は基板１０から少し離した位置に取付けた例を示してあるが、制御回路部２０は基板１０上に搭載することが可能である。以上のように、基板１０上に両面発電セル１２ａ等とＬＥＤ１８−１等と制御回路部２０とを一体として装着することができる。この結果、両面発電セル１２ａ等とＬＥＤ１８−１等と制御回路部２０とを各々別々に製造した後、結線および組立を行う作業を省略することができるため、製造に長時間を要することなく製品コストの削減を容易とすることができる。

【0030】

図３は、両面発電セル１２ａ等およびＬＥＤ１８−１等の模式的な回路図を示す。図３で図１と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図３に示されるように、両面発電セル１２ａ等は９個直列接続されており、これらを電源とするＬＥＤ１８−１等が受光面表側に４個および裏側に４個、各々並列接続されている。両面発電セル１２ａ等の直列接続の＋側がＬＥＤ１８−１等の並列接続の＋側に接続可能となっている。以上の両面発電セル１２ａ等およびＬＥＤ１８−１等の個数は一例であって、当該個数に限定されるものではない。

【0031】

図４（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の実施例１における自発光装置１または２の外観形状を示す。図４（Ａ）および（Ｂ）で図１と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図４で符号１８ａ乃至１８ｊ（以下、「ＬＥＤ１８ａ等」と言う。）はＬＥＤ１８−１等と同様のＬＥＤ、１２ｄは両面発電セル１２ａ等と同様の両面発電セルである。図４（Ａ）は自発光装置１または２（以下、「自発光装置１等」と言う。）の組立時の状態を示しており、上述したように基板１０上において両面発電セル１２ａ等とＬＥＤ１８ａ等と制御回路部２０（不図示）とは一体構造となっている。図４（Ｂ）は自発光装置１等の設置時の状態を示しており、自発光装置１等の受光面（表側及び裏側）は矢印Ａで示されるように全方位に向けて設置可能となっている。ＬＥＤ１８ａ等をドライバーに見えるように車両に正対して設置した際に車両方向が北向き等である場合、従来は図２２（Ｂ）に示されるように設置現場において太陽電池パネル１００Ａは充電効率を高める特定方向（例えば南向き）に設置させる手間を要していた。しかし、本発明の実施例１における自発光装置１等では両面発電セル１２ａ等を用いているため、車両方向（北）の裏面側（南）からも太陽光を受光することができる。従って、従来のように設置現場において太陽電池パネル１００Ａの向きだけ特定方向に設置する手間が不要となり、設置に長時間を要することがない。即ち、自発光装置１等の受光面の設置方向は特定方向のみに制限されないため、設置現場ではＬＥＤ１８ａ等をドライバーに見えるように車両に正対して設置するだけで済む。

【0032】

発明者は、上述した自発光装置１等と従来の片面発電セルとについて発電量等の性能比較を行った。以下、性能比較の結果について説明する。測定はＪＩＳ Ｃ ８９１４に規定される地上用結晶系太陽電池モジュールの出力特性を測定する方法に準じて行った。測定対象となる従来の片面発電セルとしてはＧｉｎｔｅｃｈ Ｅｎｅｒｇｙ（登録商標） Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製のＤｏｕｒｏシリーズ 高効率単結晶シリコン太陽電池を用いた。測定器はウシオ電機株式会社製のＦＳＳ−５００３Ｓを用いた。図５（Ａ）および（Ｂ）は、自発光装置１等および従来の片面発電セルに対する発電量等の測定方法および条件等を示す。図５（Ａ）で、符号１００は測定対象となる従来の片面発電セルである。図５（Ａ）に示されるように、自発光装置板１等、片面発電セル１００の左側から照射光Ｌが照射され、照射光Ｌに対する自発光装置板１等、片面発電セル１００の設置角度を０度から４５度毎に３６０度回転させて各々の設置角度における発電量を測定した。図５（Ａ）では図面の都合上、設置角度が０度、９０度の場合のみ示す。図５（Ｂ）は片面発電セル１００のメーカー保証規格を表形式で示す。図５（Ｂ）に示されるように、測定の基準状態（条件）はモジュール温度が２５℃、エアマス（ＡＭ）が１．５、照射光Ｌの放射照度は１ｋＷ／ｍ^２である。図５（Ｂ）に示される表で、最大出力はＰｍ（Ｗ）欄、最大出力動作電流はＩｐｍ（Ａ）欄、最大出力動作電圧はＶｐｍ（Ｖ）欄、短絡電流はＩ_ＳＯ（Ａ）欄、開放電圧はＶ_ＯＣ（Ｖ）欄で示される（以下の図６〜８に示される表でも同様）。図５（Ｂ）の表に示されるように、Ｐｍ（Ｗ）は０．９０（Ｗ）、Ｉｐｍは０．２０（Ａ）、Ｖｐｍは４．５０（Ｖ）、Ｉ_ＳＯは０．２２（Ａ）、Ｖ_ＯＣは５．６０（Ｖ）である。

【0033】

図６は、片面発電セル１００に対する発電量等の実測結果を表形式で示す。図６で、最左の角度欄は上述した設置角度および実際の方角を示し、Ｐｍ（Ｗ）欄、Ｉｐｍ（Ａ）欄、Ｖｐｍ（Ｖ）欄、Ｉ_ＳＯ（Ａ）欄およびＶ_ＯＣ（Ｖ）欄の意味は各々図５（Ｂ）と同様であるため、説明は省略する。図６の角度欄下から３行目〜５行目（各々、最大、最小、平均）に示されるように、最大出力（発電量）は設置角度が０度（南）の場合であり、最小出力は設置角度が９０度（東）の場合であり、平均の出力は０．３４５６（Ｗ）となった。平均の出力を越える角度は０度（南）、４５度（南東）、３１５度（南西）であり、片面発電セル１００の場合、発電量を高くするためには設置方角が南側向きに制限されることがわかる。

【0034】

図７は、自発光装置１等（両面発電セル）に対する発電量等の実測結果を表形式で示す。図７で、各欄、各行の意味は各々図６と同様であるため、説明は省略する。図７に示されるように、最大出力は片面発電セル１００と同様に設置角度が０度（南）の場合であり、最小出力は片面発電セル１００と同様に設置角度が９０度（東）の場合であった。一方、平均の出力は０．７３７４（Ｗ）であり、片面発電セル１００の場合の約２．１倍と顕著に増加した。平均の出力を越える角度は片面発電セル１００と同様の０度（南）、４５度（南東）、３１５度（南西）に加えて、１３５度（北東）、１８０度（北）、２２５度（北西）も含まれる結果となった。特に１８０度（北）の場合の発電量は０度（南）に次ぐ値であり、自発光装置１等の片面を北側へ向けた場合であっても、反対側の片面は南側を向いているため、設置角度を振った場合、すべての設置角度において発電量は自発光装置１等が片面発電セル１００より圧倒的に高いことが示された。即ち、自発光装置１等は設置角度に関わらず、片面発電セル１００より極めて高い発電量を確保することができるため、設置角度が南側向き等の特定方向のみに制限されないという顕著な効果を奏している。

【0035】

図８（Ａ）および（Ｂ）は、図６に示される片面発電セル１００の最大出力Ｐｍ（Ｗ）の実測結果と図７に示される自発光装置１等の最大出力Ｐｍ（Ｗ）の実測結果との比較を示す。図８（Ａ）は当該比較をグラフで示す。図８（Ａ）で、横軸は設置角度および方角、縦軸は最大出力Ｐｍ（Ｗ）である。図８（Ａ）の最大出力Ｐｍ（Ｗ）のグラフは原図では片面発電セル１００側を青色（片面Ｂ）、自発光装置１等側を赤色（両面Ｒ）で表示してあるが、出願用の図面では白黒表示となるため、各々符号Ｂ、Ｒを付してある。図８（Ａ）より、すべての設置角度において最大出力Ｐｍ（Ｗ）は自発光装置１等（両面Ｒ）が片面発電セル１００（片面Ｂ）より圧倒的に高いことが明確に示されている。図８（Ｂ）は当該比較を表形式で示す。図８（Ｂ）で、各欄の意味は各々図６と同様であるため、説明は省略する。図８（Ｂ）の片面行が片面発電セル１００の最大出力Ｐｍ（Ｗ）であり、両面行が自発光装置１等の最大出力Ｐｍ（Ｗ）である。図８（Ｂ）に示されるように、すべての設置角度において最大出力Ｐｍ（Ｗ）は自発光装置１等（両面Ｒ）が片面発電セル１００（片面Ｂ）より圧倒的に高い。具体的には、０度（南）の場合約１．２倍、４５度（南東）の場合約１．２倍、９０度（東）の場合約２．９倍、１３５度（北東）の場合約１６倍、１８０度（北）の場合約１８倍、２２５度（北西）の場合約１４倍、２７０度（西）の場合約１．５倍、３１５度（南）の場合約１．１倍高い。単純に平均すると、最大出力Ｐｍ（Ｗ）は自発光装置１等（両面Ｒ）が片面発電セル１００（片面Ｂ）より約７倍高い値となることが示された。

【0036】

図９（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、図６に示された片面発電セル１００に対する発電量等の実測結果に基づく発電特性のイメージを示す。図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は片面発電セル１００を各々真南、真東、真北に向けて設置した場合を示す。図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で横軸は時間（日の出から日の入りまで。あるいは午前０時から、午前１２時または午後０時（いずれも正午を指す。）を経て午後１２時または午前０時（いずれも子夜を指す。）まで）、縦軸は発電量である。図９（Ａ）に示されるように真南に向けて設置した場合、発電量は午前１２時（正午）頃をピークとする正規分布的な発電量となる。図９（Ｂ）に示されるように真東に向けて設置した場合、発電量は午前中がピ−クとなり、その後は極めて低い発電量となる。図９（Ｃ）に示されるように真北に向けて設置した場合、発電量は終日極めて低い。

【0037】

図１０（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、図７に示された自発光装置１等に対する発電量等の実測結果に基づく発電特性のイメージを示す。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は自発光装置１等を図９（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）と同様に各々真南、真東、真北に向けて設置した場合を示す。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で横軸および縦軸は図９（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）と同様であるため、説明は省略する。図１０（Ａ）に示されるように真南に向けて設置した場合、発電量は図９（Ａ）と同様に午前１２時（正午）頃をピークとする正規分布的な発電量となる。一方、図１０（Ｂ）に示されるように真東に向けて設置した場合、発電量は午前中だけでなく午後にもピークがある。この理由は、自発光装置１等は両面発電セル１２ａ等を用いていることにより、真東に向けて設置した場合でも午後には裏面側から受光できるためである。図１０（Ｃ）に示されるように真北に向けて設置した場合、真南に向けて設置した場合と同様に午前１２時（正午）頃をピークとする正規分布的な発電量となる。この理由も、自発光装置１等は両面発電セル１２ａ等を用いていることにより、真北に向けて設置した場合でも裏面（南）側から受光できるためである。以上より明らかなように、自発光装置１等は基板１０を向ける方角に関係なく同じ発電量を一日の間に得ることができる。

【0038】

図１１は、自発光装置１等について照射光Ｌ（図５参照）が照射される照射面はそのままとし、裏面側を完全に覆った場合における片面（照射面）の発電量等を表形式で示す。自発光装置１等の片面を表（Ａ面）とし、他の片面を裏（Ｂ面）とする。図１１で、最左欄は照射面がどちらの面であるか等を意味し、その他の各欄の意味は各々図６と同様であるため、説明は省略する。図１１に示されるように、Ａ面とＢ面とは設置角度０度（南）において発電量に約５％程度の差異があることがわかった。さらに、図１１と図７の設置角度０度（南）における最大出力Ｐｍ（Ｗ）とを比較すると明らかなように、Ａ面およびＢ面共、裏面（南）側を完全に覆った場合、発電量が低くなっていることがわかった。

【0039】

図１２は、自発光装置１等に対する反射光の役割を説明するための図である。図１２に示されるように、太陽光Ｆは自発光装置１等の基板１０の表面側から入射する一方、基板１０に入射しなかった太陽光Ｆは種々の物体および地表面に当たり、反射光Ｒとして自発光装置１等の基板１０の裏面側から入射することになる。この結果、基板１０の裏面側を完全に覆った場合、自発光装置１等は反射光Ｒを受光できなくなるため、上述した図１１と図７との比較が示すように、発電量が低くなると考えられる。逆に言うと、基板１０の裏面側を覆わない自発光装置１等の通常の使用状態では、反射光Ｒを基板１０の裏面側から受光することができるため、裏面側の発電量も全発電量に加わることにより片面発電セル１００よりも発電量が増大することになる。特に、降雪地域では、強い反射光Ｒを基板１０の裏面側から受光することができるため、自発光装置１等の裏面側の発電量をさらに増大させることが可能となる。

【0040】

以上のように、本発明の実施例１によれば、自発光装置１等は１枚の基板（好適にはガラス・エポキシ基板）１０と、基板１０中に埋め込まれ相互に接続された両面発電セル１２ａ等と、両面発電セル１２ａ等を覆って基板１０の両面に形成されたＥＶＡ樹脂１４と、両面のＥＶＡ樹脂１４上に形成された耐候性フィルム１６とからなる積層構造を有し、基板１０上に両面発電セル１２ａ等と接続されたＬＥＤ１８−１等を備えている。通常の両面受光型モジュールは両面発電セルを２枚の白板強化ガラスの間に封止しているが、本発明の実施例１における自発光装置１等では両面発電セル１２ａ等をガラス・エポキシ基板１０中に埋め込んでいることが特徴である。ＬＥＤ１８−１等は基板１０の他の片面側にのみ形成してもよく、基板１０の両面側に形成してもよい。ＬＥＤ１８−１等の型はチップ型（表面実装型。ＳＭＤ）、ディスクリート型（砲弾型）を任意に選択することができる。ＬＥＤ１８−１等の発光色は任意に選択可能であり、単一の発光色で纏めてもよく、あるいは複数の異なる発光色とすることもできる。ＬＥＤ１８−１等は単色タイプのＬＥＤ（１つのＬＥＤで１色発光。赤、青、緑、白、橙等）、２色タイプのＬＥＤ（１つのＬＥＤで２色発光。赤と青、赤と緑、橙と緑等の７種類）、または３色タイプのＬＥＤ（１つのＬＥＤで３色発光。赤と緑と青）から任意のタイプのＬＥＤを任意数個選択可能である。以下では、単色タイプのＬＥＤを単色ＬＥＤと呼び、１つで複数の異なる発光色を有するタイプのＬＥＤ（２色タイプのＬＥＤ等）を複色ＬＥＤと呼ぶ。全体を単一の発光色とする場合、ＬＥＤ１８−１等として同一の発光色を有する上記単色ＬＥＤまたは複色ＬＥＤを１個以上用いればよい。複数の異なる発光色とする場合、ＬＥＤ１８−１等として異なる発光色を有する単色ＬＥＤを２個以上用いればよい。あるいは、ＬＥＤ１８−１等として複色ＬＥＤを１個以上用いればよい。即ち、ＬＥＤ１８−１等は、同一の発光色を有する１個以上の単色ＬＥＤまたは複色ＬＥＤとしてもよく、または異なる発光色を有する２個以上の単色ＬＥＤとしてもよく、若しくは１個以上の複色ＬＥＤとしてもよい。注意喚起、情報伝達、視線誘導等、使用目的等に応じて発光色の選択（組合わせ）を行うことができる。制御回路部２０は基板１０から少し離した位置に取付けた例を示したが、制御回路部２０は基板１０上に搭載することが可能である。両面発電セル１２ａ等とＬＥＤ１８−１等とは制御回路部２０を介して接続されている。後述するように、基板１０上には制御回路部２０と接続された二次電池または電気二重層キャパシタも搭載可能である。以上のように、基板１０上に両面発電セル１２ａ等とＬＥＤ１８−１等と制御回路部２０と二次電池または電気二重層キャパシタとを一体として装着することができる。この結果、両面発電セル１２ａ等とＬＥＤ１８−１等と制御回路部２０とを各々別々に製造した後、結線および組立を行う作業を省略することができるため、製造に長時間を要することなく且つ構造が簡素化されるため、製品コストの削減を容易とすることができる自発光装置１等を提供することができる。

【0041】

本発明の実施例１における自発光装置１等は、組立時において基板１０上に両面発電セル１２ａ等とＬＥＤ１８ａ等と制御回路部２０とは一体構造となっている。このため、設置現場において従来のように太陽電池パネル７０Ａの向きだけ特定方向に設置する手間が不要となり、設置に長時間を要することがない。即ち、自発光装置１等の受光面の設置方向は特定方向のみに制限されないため、設置現場ではＬＥＤ１８ａ等をドライバーに見えるように車両に正対して設置するだけで済む。この結果、設置に長時間を要することなく且つ発電セルの設置方向が特定方向のみに制限されない、言い換えれば基板１０を向ける方角（方向性）に関係なく設置可能な自発光装置１等を提供することができる。

【0042】

発明者らが行った自発光装置１等と片面発電セル１００とに対する発電量等の実測結果では、設置角度を振った場合、すべての設置角度において発電量は自発光装置１等が片面発電セル１００より圧倒的に高いことが示された。即ち、自発光装置１等は設置角度に関わらず、片面発電セル１００より極めて高い発電量を確保することができるため、設置角度が特定方向のみに制限されないという顕著な効果を奏することができる。一日の時間を通した発電量は、自発光装置１等を真南に向けて設置した場合、発電量は午前１２時（正午）頃をピークとする正規分布的な発電量となる。真東に向けて設置した場合、発電量は午前中だけでなく午後にもピークがある。この理由は、自発光装置１等は両面発電セル１２ａ等を用いていることにより、真東に向けて設置した場合でも午後には裏面側から受光できるためである。真北に向けて設置した場合、真南に向けて設置した場合と同様に午前１２時（正午）頃をピークとする正規分布的な発電量となる。この理由も、自発光装置１等は両面発電セル１２ａ等を用いていることにより、真北に向けて設置した場合でも裏面（南）側から受光できるためである。以上より明らかなように、自発光装置１等の基板１０を立てて設置する場合、両面発電セル１２ａ等は表面側が南で裏面側が北、または表面側が東で裏面側が西の２方向に向くことになるため、基板１０を向ける方角（方向性）に関係なく同じ発電量を一日の間に得ることができるという顕著な効果を奏することができる。

【0043】

太陽光Ｆは自発光装置１等の基板１０の表側から入射する一方、基板１０に入射しなかった太陽光Ｆは種々の物体および地表面に当たり、反射光Ｒとして自発光装置１等の基板１０の裏側から入射することになる。この結果、反射光Ｒを基板１０の裏側から受光することができるため、裏面側の発電量も全発電量に加わることにより片面発電セル１００よりも発電量が増大することになる。特に、降雪地域では、強い反射光Ｒを基板１０の裏側から受光することができるため、自発光装置１等の裏面側の発電量をさらに増大させることが可能となるという顕著な効果を奏することができる。

【実施例2】

【0044】

実施例１では、所定の基板部は１枚の基板１０とし、太陽電池回路部は基板１０中に埋め込まれ相互に接続された両面発電セルとして構成された、基板１０の両面から受光可能な自発光装置１等について説明した。実施例２では、所定の基板部は２枚の基板とし、太陽電池回路部は各基板上に設置され相互に接続された片面発電セルとして構成された、各基板の受光面から各々受光することにより両面から受光可能な自発光装置３について説明する。

【0045】

図１３は、本発明の実施例２における自発光装置３の積層構造例を示す。図１３で図１と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図１３で、受光面表側について符号３４Ｆは保護材、３０Ｆは保護材３４Ｆ上に形成された１枚の基板、３２ａＦ、３２ｂＦ、３２ｃＦは基板３０Ｆ上に形成され相互に接続された片面発電セル（片面受光型太陽電池）であり、受光面裏側について符号３４Ｂは保護材、３０Ｂは保護材３４Ｂ上に形成された１枚の基板、３２ａＢ、３２ｂＢ、３２ｃＢは基板３０Ｂ上に形成され相互に接続された片面発電セル（片面受光型太陽電池）である。図１３に示されるように、実施例２における自発光装置３は通常の片面受光型太陽電池パネルを２枚用い、各基板３０Ｆと３０Ｂとを貼り合せた形態となっている。所定の基板部は詳しくは保護材３４Ｆおよび３４Ｂを介して貼り合せた２枚の基板３０Ｆおよび３０Ｂから構成されているが、保護材３４Ｆと３４Ｂとは単一の保護材としてもよい。従って、概念的には所定の基板部は貼り合せた２枚の基板３０Ｆおよび３０Ｂから構成されているものと考えてもよい。太陽電池回路部は１枚の基板３０Ｆ上に形成された片面発電セル３２ａＦ、３２ｂＦ、３２ｃＦであって当該所定の基板部の片面（受光面表）側から受光可能に設置されたものと、１枚の他の基板３０Ｂ上に形成された片面発電セル３２ａＢ、３２ｂＢ、３２ｃＢであって当該所定の基板部の他の片面（受光面裏）側から受光可能に設置されたものとから構成されている。

【0046】

図１３で、基板３０Ｆまたは３０Ｂ、片面発電セル３２ａＦまたは３２ａＢ等の各構成要素は符号Ｆ、Ｂを付すことにより受光面表側と裏側とを区別しているが、材料としては各々同じ物を用いている。以下では、特に受光面表側と裏側とを区別する場合を除き、基板３０Ｆ等のように記載することにより、両者（３０Ｆ、３０Ｂ）を参照する。保護材３４Ｆ等は従来技術の樹脂、ガラス等の保護材を用いることができる。基板３０Ｆ等は従来技術の導電性基板、絶縁性基板、半導体基板、フレキシブル基板等を適宜用いればよく、実施例１と同様のガラス・エポキシ基板を用いてもよい。片面発電セル３２ａＦ等は従来技術のシリコン系または化合物半導体系のセルを適宜用いればよい。片面発電セル３２ａＦ等の数は図１３に示される数に限定されるものではない。図１３では、ＬＥＤ１８−１等（ＬＥＤ１８−１または１８−２の意味）は基板３０Ｆの片面（受光面表）側に形成され且つ基板３０Ｂの片面（受光面裏）側に形成されている。しかし、ＬＥＤ１８−１等は基板３０Ｆの片面（受光面表）側にのみまたは基板３０Ｂの片面（受光面裏）側にのみ形成してもよい。実施例１と同様に、ＬＥＤ１８−１等の数は図１３に示される数に限定されるものではなく、使用目的に応じて、ＬＥＤ１８−１等を複数個用いた縦列形、円形、その他所望の集合体形等を構成することが可能である。実施例１と同様に、ＬＥＤ１８−１等の発光色は任意に選択可能であり、ＬＥＤ１８−１等は、同一の発光色を有する１個以上の単色ＬＥＤまたは複色ＬＥＤとしてもよく、あるいは異なる発光色を有する２個以上の単色ＬＥＤとしてもよく、または１個以上の複色ＬＥＤとしてもよい。注意喚起、情報伝達、視線誘導等、使用目的等に応じて発光色の選択（組合わせ）を行うことができる。

【0047】

図１３で、符号４０は片面発電セル３２ａＦ等およびＬＥＤ１８−１等と接続され、これらを制御する制御回路部である。実施例１と同様に、図１３では制御回路部４０は基板３０Ｆ等から少し離した位置に取付けた例を示してあるが、制御回路部４０は基板３０Ｆまたは３０Ｂ上に搭載することが可能である。両面発電セル３２ａＦ等とＬＥＤ１８−１等とは制御回路部４０を介して接続されている。後述するように、基板３０Ｆ等上には制御回路部４０と接続された二次電池または電気二重層キャパシタも搭載可能である。

【0048】

以上のように、本発明の実施例２によれば、基板３０Ｆ等上に片面発電セル３２ａＦ等とＬＥＤ１８−１等と制御回路部４０とを一体として装着することができる。この結果、片面発電セル３２ａＦ等とＬＥＤ１８−１等と制御回路部４０とを各々別々に製造した後、結線および組立を行う作業を省略することができる。この結果、製造に長時間を要することなく且つ構造が簡素化されるため、製品コストの削減を容易とすることができる自発光装置３を提供することができる。自発光装置３は、組立時において基板３０Ｆ上に片面発電セル３２ａＦ、３２ｂＦ、３２ｃＦとＬＥＤ１８−１等とが一体として形成され、且つ基板３０Ｂ上に片面発電セル３２ａＢ、３２ｂＢ、３２ｃＢとＬＥＤ１８−１等とが一体として形成され、基板３０Ｆまたは３０Ｂ上に制御回路部４０が一体として形成されている。後述するように、基板３０Ｆ等上には制御回路部４０と接続された二次電池または電気二重層キャパシタも搭載可能である。さらに基板３０Ｆと３０Ｂとが貼り合わされ、全体として一体構造となっている。このため、設置現場において従来のように太陽電池パネル７０Ａの向きだけ特定方向に設置する手間が不要となり、設置に長時間を要することがない。即ち、自発光装置３の受光面の設置方向は特定方向のみに制限されないため、設置現場ではＬＥＤ１８−１等をドライバーに見えるように車両に正対して設置するだけで済む。この結果、設置に長時間を要することなく且つ発電セルの設置方向が特定方向のみに制限されない、言い換えれば基板３０Ｆ等を向ける方角（方向性）に関係なく設置可能な自発光装置３を提供することができる。

【0049】

太陽光の反射光は、実施例１と同様に自発光装置３の基板３０Ｂ（受光面裏）側から入射するため、裏面側の発電量も全発電量に加わることにより発電量が増大することになる。特に、降雪地域では、強い反射光を基板３０Ｂ側から受光することができるため、自発光装置３の受光面裏側の発電量をさらに増大させることが可能となるという顕著な効果を奏することができる。

【実施例3】

【0050】

実施例２では、図１３に示されるように基板３０Ｆと３０Ｂとが保護材３４Ｆ等を介して貼り合わされ、全体として一体構造とした。しかし、基板３０Ｆと３０Ｂとは必ずしも保護材３４Ｆ等を介して貼り合せる必要はない。図１４は、本発明の実施例３における自発光装置４の積層構造例を示す。図１４で図１３と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図１４に示されるように、基板３０Ｆ（および保護材３４Ｆ）と基板３０Ｂ（および保護材３４Ｂ）とはアルミ枠４２を介して一体として形成されている。従って、所定の基板部は詳しくは保護材３４Ｆおよび基板３０Ｆと保護材３４Ｂおよび基板３０Ｂとアルミ枠４２とから構成されているが、概念的には所定の基板部は２枚の基板３０Ｆおよび３０Ｂから構成されているものと考えてもよい。その他の構成要素に関する説明は実施例２と同様であるため、省略する。

【0051】

以上のように、本発明の実施例３によれば、基板３０Ｆ（および保護材３４Ｆ）と基板３０Ｂ（および保護材３４Ｂ）とはアルミ枠４２を介して一体として形成されている。このため、実施例２のように、基板３０Ｆと３０Ｂとは必ずしも保護材３４Ｆ等を介して貼り合せる必要はない。この結果、実施例２の効果に加えて、基板３０Ｆ（および保護材３４Ｆ）と基板３０Ｂ（および保護材３４Ｂ）との間の空間に他の回路を設けることも可能である。

【実施例4】

【0052】

実施例４では上述した実施例１乃至３の自発光装置１乃至４の何れかを用いた自発光視線誘導標について説明する。図１５は、本発明の実施例４における自発光視線誘導標の回路ブロックを示す。図１５で図１および図１３と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図１５で、符号５０は制御部２０または４０と接続された昼夜（明暗）を検出する昼夜（明暗）検出センサ、５２は制御部２０または４０と接続された、両面発電セル１２ａ等または片面発電セル３２ａＦ等（太陽電池回路部）により充電される二次電池または電気二重層キャパシタである。図１５に示されるように、自発光装置１乃至４は両面発電セル１２ａ等または片面発電セル３２ａＦ等と制御部２０または４０とＬＥＤ１８−１等とから構成されている。しかし、広義の自発光装置１乃至４には二次電池または電気二重層キャパシタ５２を含めてもよい。図１５に示されるように、両面発電セル１２ａ等または片面発電セル３２ａＦ等とＬＥＤ１８−１等とは制御部２０または４０を介して接続されている。

【0053】

図１６は、本発明の実施例４における自発光視線誘導標（常夜点灯型）の処理の流れをフローチャートで示す。図１６に示されるように、制御部２０または４０は、昼夜検出センサ５０により夜間（暗）と検出された場合、二次電池または電気二重層キャパシタ５２を放電させてＬＥＤ１８−１等を所定の輝度で発光させる（ステップＳ１０、Ｓ１２）。所定の輝度としては例えば最大輝度に対して所望の割合の輝度とすればよい。一方、昼夜検出センサ５０により夜間（暗）と検出されなかった場合、ＬＥＤ１８−１等を消灯させる（ステップＳ１０、Ｓ１４）。昼夜検出センサ５０は明暗検出センサでもあるため、夜間ではなくても所定の暗さを検出した場合はＬＥＤ１８−１等を発光させる。自発光装置１乃至４を自発光視線誘導標で使用する場合、制御部２０または４０には上述した処理を実行できるように適宜回路を設ければよい。または、制御部２０もしくは４０にＣＰＵとメモリとを設け（いずれも不図示）、メモリ内に上述した処理をソフトウェアとして記録しておき、ＣＰＵにより実行してもよい。あるいは、適宜回路（ハードウェア）とソフトウェアとを組み合わることにより、上記処理を実行することもできる。制御部２０または４０はＬＥＤ１８−１等を点滅または常灯させて発光させることもできる。ＬＥＤ１８−１等を２個以上用いる場合、複数個のＬＥＤ１８−１等を所定の形状に配置することもできる。

【0054】

図１７は、本発明の実施例４における自発光視線誘導標（２４時間型）の処理の流れをフローチャートで示す。図１７に示されるように、制御部２０または４０は、明暗検出センサ５０により夜間と検出された場合、二次電池または電気二重層キャパシタ５２を放電させてＬＥＤ１８−１等を所定の輝度で発光させる（ステップＳ２０、Ｓ２２）。所定の輝度としては、日中の発光輝度を１００（最大輝度）とした場合、夜間は１／８（文字表示仕様。後述する実施例６参照）から１／４（点灯仕様）の減光を行う減光輝度でＬＥＤ１８−１等を発光させることが好適である。一方、明暗検出センサ５０により夜間と検出されなかった場合、ＬＥＤ１８−１等を最大輝度で発光させる（ステップＳ２０、Ｓ２４）。明暗検出センサ５０が夜間ではなくても所定の暗さを検出した場合、ＬＥＤ１８−１等を減光輝度で発光させることもできる。自発光装置１乃至４を自発光視線誘導標で使用する場合、制御部２０または４０には上述した処理を実行できるように適宜回路を設ければよい。または、制御部２０もしくは４０にＣＰＵとメモリとを設け（いずれも不図示）、メモリ内に上述した処理をソフトウェアとして記録しておき、ＣＰＵにより実行してもよい。あるいは、適宜回路（ハードウェア）とソフトウェアとを組み合わることにより、上記処理を実行することもできる。制御部２０または４０はＬＥＤ１８−１等を点滅または常灯させて発光させることもできる。ＬＥＤ１８−１等を２個以上用いる場合、複数個のＬＥＤ１８−１等を所定の形状に配置することもできる。

【0055】

図１８（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の実施例４における自発光視線誘導標６０の外観図を示す。図１８（Ａ）で、Ａ−１図は平面図、Ａ−２図は正面図、Ａ−３は底面図であり、図１８（Ｂ）は（左）側面図である。図１８（Ａ）および（Ｂ）で図４と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図１８（Ａ）のＡ−２図で、両面ソーラー発光ユニット１等は詳細には両面発電セル１２ｂを指しているが、両面発電セル１２ａ等とＬＥＤ１８ａ等と制御部２０等（不図示）とを備えた一体構造の自発光装置１等を指しているものと考えられたい。図１８（Ａ）および（Ｂ）に示されるように、両面ソーラー発光ユニット１等は透明な筒状の筐体１（６１）と筐体２（６２）とに挟まれるように収納され、筐体１（６１）、筐体２（６２）の上部にはキャップ６６が被されている。筐体１（６１）、筐体２（６２）の下端部分は反射フィルム６３が巻かれており、続いて下部かぶせ金具６４が被され、下部かぶせ金具６４の下方は支柱６５により支えられている。図１８（Ａ）のＡ−１図に示されるキャップ６６の径φ、Ａ−２図に示されるキャップ６６の長さＬ１、上記筐体１（６１）または筐体２（６２）の長さＬ２、上記筐体１（６１）または筐体２（６２）の下端から下部かぶせ金具６４下端までの長さＬ３、全体の長さＬ４は任意に設定可能である。

【0056】

図１９（Ａ）および（Ｂ）は、図１８（Ａ）および（Ｂ）に示された自発光視線誘導標６０の外観断面図を示す。詳しくは、図１９（Ａ）は図１８（Ａ）のＡ−２図の垂直方向断面図であり、図１９（Ｂ）は図１８（Ｂ）の垂直方向断面図である。図１９（Ａ）および（Ｂ）で図１８（Ａ）および（Ｂ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図１９（Ａ）および（Ｂ）に示されるように、自発光視線誘導標６０では制御部２０または４０は基板１０から離した位置に設けられた設計例であるため、両面ソーラー発光ユニット１等の下部には目隠しシール７０が貼られ、目隠しシール７０の下部に制御基板７２が設けられている。制御基板７２の下部には取付けパネル７４が設けられ、取付けパネル７４とネジ７３とにより下部かぶせ金具６４と筺体１（６１）、筺体２（６２）とがパッキン８０を挟み込むように締着されている。下部かぶせ金具６４は支柱６５にボルト７７により締着されている。キャパシタ７６（二次電池または電気二重層キャパシタ５２）はキャパホルダー７５内に格納されている。図１８（Ｂ）側に示されるように、キャップ６６内にネジ７８があり、制御基板７２と取付パネル７４との間にネジ７９があり、取付けパネル７４の下にはパッキン７１がある。

【0057】

図２０は、図１８および１９に示された自発光視線誘導標６０のＣＧによる斜視図を示す。図２０で図１８および１９と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図２０に示されるように、自発光視線誘導標６０の両面ソーラー発光ユニット１等には両面発電セル１２ａ等とＬＥＤ１８ａ等とが一体構造となっている。両面ソーラー発光ユニット１等は透明な筐体１（６１）および筐体２（６２）に挟まれており、両面ソーラー発光ユニット１等の受光面の設置方向は特定方向のみに制限されない。

【0058】

以上のように、本発明の実施例４によれば、実施例１乃至３の自発光装置１乃至４の何れかを用いて自発光視線誘導標６０を実現することができる。自発光視線誘導標６０の制御部２０または４０は、昼夜検出センサ５０により夜間（暗）と検出された場合、二次電池または電気二重層キャパシタ５２を放電させてＬＥＤ１８−１等を発光させる。一方、昼夜検出センサ５０により夜間（暗）と検出されなかった場合、ＬＥＤ１８−１等を消灯させる。制御部２０または４０はＬＥＤ１８−１等を点滅または常灯させて発光させることもできる。ＬＥＤ１８−１等を２個以上用いる場合、複数個のＬＥＤ１８−１等を所定の形状に配置することもできる。自発光視線誘導標６０の両面ソーラー発光ユニット１等には両面発電セル１２ａ等とＬＥＤ１８ａ等とが一体構造となっている。両面ソーラー発光ユニット１等は透明な筐体１（６１）および筐体２（６２）に挟まれており、両面ソーラー発光ユニット１等の受光面の設置方向は特定方向のみに制限されない。このため、設置現場では筐体１（６１）側をドライバーに見えるように車両に正対して路側等に設置するだけで済む。道路事情により、筐体１（６１）側を真北に向けて設置した場合であっても、筐体１（６１）の裏面側である筐体２（６２）（南）側の両面発電セル１２ａ等から受光できるため、発電量は午前１２時（正午）頃をピークとする正規分布的な発電量となる。この結果、筐体１（６１）を向ける方角（方向性）に関係なく同じ発電量を一日の間に得ることができるという効果がある。特に、降雪地域では、強い反射光を筐体１（６１）側から受光することができるため、発電量をさらに増大させることが可能となる。この結果、降雪または積雪時においてもＬＥＤ１８−１等は十分な輝度で発光するため、悪視程時においてもドライバーに対する効果的な視線誘導ができる自発光視線誘導標６０を提供することができる。ＬＥＤ１８ａ等として緑色ＬＥＤを用いた場合でも、自発光視線誘導標６０は十分な発電量があるため、当該発電量を発光へ回すことができる。この結果、緑色ＬＥＤを用いた場合であっても高い輝度を保つことができる。

【実施例5】

【0059】

上述した自発光視線誘導標６０において、ＬＥＤ１８ａ等の照射側を下側（路上側）へ向けて路側等に配置することができる。あるいは、下側へ向けた別のＬＥＤを新たに自発光視線誘導標６０に組み込んでもよい。路側等への配置は例えばスノーポールに自発光視線誘導標６０をＬＥＤ１８ａ等の照射側が下側（路上側）へ向くように適宜取付ければよい。図１９の斜視図に示されるように、本発明の自発光視線誘導標６０は、図２５に示される従来の矢羽根９０Ｃａ等よりデザイン性に優れている。この結果、夏場のように積雪が無い時期においても周囲の景観と合わせることができるため、従来の矢羽根９０Ｃａ等のように見苦しくない自発光視線誘導標６０を提供することができる。

【0060】

以上のように、本発明の実施例５によれば、自発光視線誘導標６０においてＬＥＤ１８ａ等の照射側を下側（路上側）へ向けて路側等に配置することにより、夏場のように積雪が無い時期においても周囲の景観と合わせることができ、従来の矢羽根９０Ｃａ等のように見苦しくない自発光視線誘導標６０を提供することができる。

【実施例6】

【0061】

実施例４において、ＬＥＤ１８−１等を２個以上用いる場合、複数個のＬＥＤ１８−１等を所定の形状に配置することもできると説明した。実施例６の自発光視線誘導標６０では、当該所定の形状としてマトリックス型とすることが好適である。制御部２０または４０はメモリ（不図示）に記録された文字データに基づき、実施例４で説明したハードウェアおよびソフトウェアの組合せにより、当該マトリックス型に配置されたＬＥＤ１８ａ等に文字を表示させることができる。マトリックス型としては１６ドットマトリックス型が好適である。

【0062】

以上のように、本発明の実施例６によれば、自発光視線誘導標６０の複数個のＬＥＤ１８−１等を１６ドットマトリックス型に配置することもできる。この結果、当該マトリックス型に配置されたＬＥＤ１８ａ等に文字を表示させることができる。

【実施例7】

【0063】

上述した実施例１乃至３の自発光装置１乃至４の何れかを用いて、照明装置を製造することもできる。この場合、自発光装置１乃至４の制御部２０または４０は、ＬＥＤ１８−１等を常灯させて発光させ、当該発光ダイオードを基板１０等上に円形または矩形等の所定の形状に配置し、集合球として使用する白色ダイオードとすることが好適である。

【0064】

以上のように、本発明の実施例７によれば、上述した実施例１乃至３の自発光装置１乃至４の何れかを用いた照明装置において、自発光装置１乃至４の制御部２０または４０がＬＥＤ１８−１等を常灯させて発光させ、当該発光ダイオードを基板１０等上に円形または矩形等の所定の形状に配置し、集合球として使用する白色ダイオードとすることができる。この結果、両面発電セル１２ａ等を備えた白色ＬＥＤ照明装置を提供することができる。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本発明の活用例として、自発光製品、特に線形誘導標、自発光道路標識等に適用することができる。

【符号の説明】

【0066】

１、２、３、４ 自発光装置、 １０、３０Ｂ、３０Ｆ 基板、 １２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ 両面発電セル、 １４ ＥＶＡ樹脂、 １６ 耐候性フィルム、 １８−１、１８−２、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｈ、１８ｉ、１８ｊ、１１１ ＬＥＤ、 ２０、４０ 制御部、 ３２ａＢ、３２ａＦ、３２ｂＢ、３２ｂＦ、３２ｃＢ、３２ｃＦ、１００ 片面発電セル、 ３４Ｂ、３４Ｆ 保護材、 ４２ アルミ枠、 ５０ 昼夜検出センサ、５２ 二次電池または電気二重層キャパシタ、 ６０ 視線誘導標、 ６１ 筐体１、 ６２ 筐体２、 ６３ 反射フィルム、 ６４ 下部かぶせ金具、 ６５ 支柱、 ６６ キャップ、 ７０ 目隠しシール、 ７１、８０ パッキン、 ７２ 制御基板、 ７３、７８、７９ ネジ、 ７４ 取付パネル、 ７５ キャパホルダー、 ７６ キャパシタ、 ７７ ボルト、 ９０Ａ、９０Ｂ 従来の自発光視線誘導標、 ９０Ｃａ、９０Ｃｂ、９０Ｃｃ 矢羽根、 １００Ａ、１００Ｂ 従来の太陽電池パネル、 １０１ 従来の太陽電池ユニット、 １１０Ａ、１１０Ｂ 従来のＬＥＤ表示部、 １２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ アルミパイプ等。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0067】

【非特許文献1】“視線誘導標”、［online］、国土交通省北海道開発局、［平成２５年１０月２２日検索］、インターネット、 <URL:http://www.hkd.mlit.go.jp/zigyoka/z_doro/download/pdf/02/2-1-3.pdf>

【非特許文献2】“自発光製品”、製品情報、［online］、株式会社吾妻製作所、［平成２５年１０月２２日検索］、インターネット、 <URL:http://www.azuma-ss.co.jp/product/led/index.html>

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】