JPH103277A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池の寿命を長くして交換の手間を少なくす
ることができる表示装置を提供すること。 【解決手段】 太陽電池１で生じた電力で充電されるメ
モリ効果を有する電池３と発光体６を接続するスイッチ
５を有し、スイッチ５がオフ状態からオン状態になるこ
とによってこのスイッチ５と接続される上記電池３から
電力を発光体６に供給して発光体６を発光させるように
した表示装置において、上記電池３に接続されたスイッ
チ５がオフ状態からオン状態になる回数をカウントして
記憶するオン回数記憶部７と、オン回数記憶部７に記憶
された回数が所定の値になると作動して電池を放電させ
る放電部８とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池で生じる
電力を利用して発光体を発光させるようにした表示装置
に関するものであり、具体的には交差点の中心などに埋
設される発光器、センターライン表示灯、誘導灯、ガー
ドレールポール灯等の道路周辺で使用される道路標識、
及び看板等の広告や案内標識などとして好適に用いられ
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より点灯或いは点滅などして発光す
る発光体を備えて道路標識などの表示装置を形成し、表
示装置の夜間における視認性を高めることがおこなわれ
ている。上記発光体としてはＬＥＤ（発光ダイオード）
等が用いられており、これの電源としては設置やメンテ
ナンスが容易な太陽電池が採用されている。この太陽電
池を用いた表示装置は、太陽光線が照射している朝から
夕方までの間に太陽電池で生じる電力を蓄電池（二次電
池）に蓄電し、電池に蓄電された電力を夜間に発光体に
供給して発光体を発光させるものである。

【０００３】上記蓄電池としては、メモリ効果を有する
ニッケルカドニウム（ＮｉＣｄ）電池やニッケル水素電
池や鉛蓄電池が用いられている。ニッケルカドニウム電
池やニッケル水素電池は充電時間が短いものの、放電が
充分でなく、充電された状態のまま再充電すると過充電
となり劣化が早く、頻繁に交換する必要があった。

【０００４】また、鉛蓄電池は小型で電気容量が大きい
ものであるが、充電時間が長く短寿命（３〜４年）であ
り、また定格電圧以下では充電効率が悪いので、表示装
置の電池として鉛蓄電池を単独で用いると、太陽電池で
生じる電力だけでは十分に充電されにくいという問題が
あった。

【０００５】そこで鉛蓄電池とニッケルカドニウム電池
又はニッケル水素電池を組み合わせて用いる表示装置が
提案されている。この表示装置は、通常、ニッケルカド
ニウム電池又はニッケル水素電池から発光体に電力を供
給して発光体を発光させ、ニッケルカドニウム電池又は
ニッケル水素電池の電力を使い切ると鉛蓄電池の電力を
使って発光体を発光させるようにしたものであり、ニッ
ケルカドニウム電池又はニッケル水素電池を主電源とし
て、鉛蓄電池を補助電源としてそれぞれ形成したもので
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしニッケルカドニ
ウム電池やニッケル水素電池は、ある一定の低電圧の状
態でになるまでに繰り返し充電したり、或いは充電量が
十分に多く満杯であるのにさらに充電したり（過充電）
すると、メモリ（容量記憶）効果によって寿命が短くな
り、このためニッケルカドニウム電池やニッケル水素電
池を頻繁に交換しなければならなくなって、電池の交換
に手間がかかるという問題があった。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、電池の寿命を長くして交換の手間を少なくするこ
とができる表示装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の表示装置は、太陽電池１で生じた電力で充電されるメ
モリ効果を有する電池３と発光体６を接続するスイッチ
５を有し、スイッチ５がオフ状態からオン状態になるこ
とによってこのスイッチ５と接続される上記電池３から
電力を発光体６に供給して発光体６を発光させるように
した表示装置において、上記電池３に接続されたスイッ
チ５がオフ状態からオン状態になる回数をカウントして
記憶するオン回数記憶部７と、オン回数記憶部７に記憶
された回数が所定の値になると作動して電池を放電させ
る放電部８とを具備して成ることを特徴とするものであ
る。

【０００９】また本発明の請求項２に記載の表示装置
は、太陽電池１で生じた電力で充電されるメモリ効果を
有する電池３と発光体６を接続するスイッチ５を有し、
スイッチ５がオフ状態からオン状態になることによって
このスイッチ５と接続される上記電池３から電力を発光
体６に供給して発光体６を発光させるようにした表示装
置において、上記電池３が充電される回数をカウントし
て記憶する充電回数記憶部７と、充電回数記憶部７に記
憶された回数が所定の値になると作動してメモリ効果を
有する電池３を放電させる放電部８とを具備して成るこ
とを特徴とするものである。

【００１０】また本発明の請求項３に記載の表示装置
は、上記請求項１乃至請求項２記載の表示装置におい
て、太陽電池１で生じた電力で充電される電池にメモリ
効果を有する電池３及び鉛蓄電池２を備え、それぞれに
スイッチ４、５を接続すると共に各スイッチ４、５と発
光体６を接続し、一方のスイッチ４、５がオフ状態から
オン状態になることによってこのスイッチ４、５と接続
される上記電池２、３から電力を発光体６に供給して発
光体６を発光させるようにしたことを特徴とするもので
ある。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００１２】図３には表示装置の一例として、道路の交
差点の中心やセンターラインに沿って埋設される道路用
夜間自動発光機器１０が示してある。この発光機器１０
のケース１１は、断面略台形の上ケース１２と上面が開
口する箱型の下ケース１３とで構成されている。

【００１３】図４に示すように上ケース１２の四方の各
斜面１２ａにはＬＥＤ（発光ダイオード）を内蔵して形
成される横長の発光体６がその表面を外部に露出するよ
うにして埋め込まれて設けられている。また上ケース１
２の中央部には上面が開口する凹部１４が設けてあると
共に凹部１４の上面の開口には太陽光線を通過させるこ
とができる程度に透明なガラス製や樹脂製の保護板１５
が嵌着されている。そして保護板１５の内面に太陽電池
１を貼り付けて保護板１５で太陽電池１を保護するよう
にして太陽電池１が凹部１４内に設けられている。

【００１４】図４に示すように下ケース１３には各種の
回路が組み込まれた回路ユニット１６と、鉛蓄電池２と
メモリ効果を有する電池３であるニッケルカドニウム
（ニカド）電池３３或いはニッケル水素電池とで構成さ
れる電池ユニット１７とが収納されている。そして太陽
電池１及び発光体６の各リード線３１を回路ユニット１
６の回路及び電池ユニット１７の各電池２、３にそれぞ
れ電気的に接続すると共に下ケース１３の上面の開口を
塞ぐように上ケース１２を下ケース１３の上に載置し、
さらに図５に示すように上ケース１２に形成された差し
込み凹部１２ｂにボルト１８を差し込んでボルト１８で
上ケース１２と下ケース１３を結合することによって、
図３に示すような発光機器１０を形成することができ
る。また上ケース１２と下ケース１３の結合部分の防水
性を高めるために、シール剤などを用いて防水加工を施
すのが好ましい。

【００１５】この発光機器１０は、図６に示すように上
ケース１２を地表に露出させて下ケース１３を地面３０
に埋めるようにして埋設されるものである。そして夜に
なると自動的に発光体６を点灯させたり点滅させたりし
て発光させることによって、夜間における交差点の位置
やセンターラインの位置の視認性を高めることができ、
夜間の道路の安全性を向上させることができる。

【００１６】図１、及び図２には本発明の請求項１乃至
請求項３の表示装置に用いられる回路ユニット１６の回
路図が示してある。図１はメモリ効果を有する電池であ
るニッケルカドニウム電池３３で構成されたもの、図２
はメモリ効果を有する電池であるニッケルカドニウム電
池３３及び鉛蓄電池２で構成されたものである。２０は
太陽電池１による発電電位差（電圧レベル）を検知する
回路で形成される電圧レベル検知部、４はニッケルカド
ニウム電池３３及び発光体６の間に接続されるスイッ
チ、７はニッケルカドニウム電池３３に接続されたスイ
ッチ４のオフ状態からオン状態になった回数をカウント
して記憶する回路で形成されるオン回数記憶部、２３は
オン回数記憶部に記憶されたスイッチ４のオン回数に基
づいてオンオフの作動をするリフレッシュタイミングス
イッチ、８はリフレッシュタイミングスイッチ２３がオ
フ状態からオン状態になることによって、ニッケルカド
ニウム電池３３を放電させる回路で形成される放電部で
ある。

【００１７】また、図２に示す回路図では上記に加え、
２１は太陽電池で生じた電力をニッケルカドニウム電池
３３に供給するか鉛蓄電池２に供給するかを切り換える
回路で形成される充電切り換え部、２２はニッケルカド
ニウム電池３３の電圧を常時検知する回路で形成される
電池電圧レベル検知部、５は鉛蓄電池２及び発光体６の
間に接続されるスイッチで構成されている。

【００１８】以下、図２の回路ユニット１６を有する表
示装置の動作について説明する。図１の回路図について
は、図２の回路の基本回路であるのでその動作は図２の
回路に準ずる。

【００１９】この表示装置では、太陽電池１で一定レベ
ルの電力が発生しているか否かを電圧レベル検知部２０
で検知し、太陽電池１で一定レベルの電力が発生してい
る場合には朝から夕方の間であると判断し、太陽電池１
で一定レベルの電力が発生していない場合には夜間であ
ると判断するように形成されている。

【００２０】現在が朝から夕方の間であると判断された
場合には、太陽電池１で発生した電力は充電切り替え部
２１を経てニッケルカドニウム電池３３又は鉛蓄電池２
に供給され蓄電される。この充電切り替え部２１はニッ
ケルカドニウム電池３３に電力を供給するか鉛蓄電池２
に電力を供給するかを切り換える回路であるが、この切
替え（スイッチッグ）は電池電圧レベル検知部２２によ
るニッケルカドニウム電池３３の電圧の検知に基づいて
自動的におこなわれる。つまり電池電圧レベル検知部２
２によってニッケルカドニウム電池３３の電圧が低いと
検知されると、電池電圧レベル検知部２２はニッケルカ
ドニウム電池３３が十分に充電されていないと判断し、
ニッケルカドニウム電池３３に電力が供給されるように
充電切り替え部２１を切り換え、逆に電池電圧レベル検
知部２２によってニッケルカドニウム電池３３の電圧が
高いと検知されると、電池電圧レベル検知部２２はニッ
ケルカドニウム電池３３が十分に充電されていて満杯で
あると判断し、鉛蓄電池２に電力が供給されるように充
電切り替え部２１を切り換えるようになっている。

【００２１】このようにニッケルカドニウム電池３３が
十分に充電されていて満杯である場合には、鉛蓄電池２
に電力が供給されるように充電切り替え部２１を切り換
えるようになっているので、ニッケルカドニウム電池３
３の過充電を防止することができ、過充電によってニッ
ケルカドニウム電池３３の寿命が短くなることを防ぐこ
とができる。

【００２２】上記のようにして朝から夕方までの間は、
太陽電池１で生じた電力が鉛蓄電池２又はニッケルカド
ニウム電池３３に供給されて蓄電されるようになってい
る。

【００２３】次に現在が夜間であると判断された場合に
は、最初に電圧レベル検知部２０によってニッケルカド
ニウム電池３３に接続されたスイッチ４がオフ状態から
オン状態になされ、ニッケルカドニウム電池３３からの
電力の供給によって発光体６が発光するようになってい
る。

【００２４】また曇りや雨の日などが続いて朝から夕方
までの間にニッケルカドニウム電池３３に供給される電
力量（充電量）よりも夜間に発光体６を発光させるのに
用いた電力量（放電量）のほうが多くなると、ニッケル
カドニウム電池３３の電圧が発光体６を発光させるのに
必要な電圧よりも低くなり、ニッケルカドニウム電池３
３で発光体６を発光させることができなくなる場合があ
る。そこでこの表示装置では、電池電圧レベル検知部２
２がニッケルカドニウム電池３３の電圧を検知してその
電圧が発光体６を発光させるのに必要な電圧よりも低い
と判断した場合には、電池電圧レベル検知部２２によっ
て鉛蓄電池２に接続されるスイッチ５がオフ状態からオ
ン状態へとなり、鉛蓄電池２からの電力の供給によって
発光体６が発光されるように自動的に切りかわる（スイ
ッチングする）ようになっている。

【００２５】そして夜が明けてくると、太陽電池１で一
定レベルの電力が発生し、この電力が電圧レベル検知部
２０で検知されて電圧レベル検知部２０が朝から夕方の
間であると判断すると、電圧レベル検知部２０によって
スイッチ４がオン状態からオフ状態になされ、上述のよ
うなニッケルカドニウム電池３３の充電が自動的に開始
される。また鉛蓄電池２からの電力の供給で発光体６を
発光させた場合では、ニッケルカドニウム電池３３が充
電されてくると、電池電圧レベル検知部２２によってニ
ッケルカドニウム電池３３の電圧を検知してその電圧が
発光体６を発光させるのに必要な電圧よりも高いと判断
した場合には、電池電圧レベル検知部２２によって鉛蓄
電池２に接続されるスイッチ５がオン状態からオフ状態
へとなり、鉛蓄電池２からの電力の供給が停止されて発
光体６が消灯されるように自動的に切りかわる（スイッ
チングする）ようになっている。

【００２６】上記表示装置は、通常の状態（１〜２日は
雨又は曇りで、それ以外は晴れ）では、ニッケルカドニ
ウム電池３３のみで充電と放電とを繰り返しおこない、
異常な状態（雨又は曇りの日が連続した場合）にのみ鉛
蓄電池２で発光体６を発光させるようになっているが、
例えば夏期のように夜の時間が短い期間や晴れの日が続
いた場合など、朝から夕方までの間のニッケルカドニウ
ム電池３３に供給される電力量（充電量）よりも夜間に
発光体６を発光させるのに用いた電力量（放電量）のほ
うが少なくなるような状態が続くと、ニッケルカドニウ
ム電池３３がある一定の低電圧値以下になる前に繰り返
して充電がおこなわれることになり、このためニッケル
カドニウム電池３３がメモリ効果を起こして寿命が１〜
２年と短くなる恐れがある。

【００２７】そこで上記表示装置には、ニッケルカドニ
ウム電池３３がメモリ効果を起こさないようにするため
のリフレッシュ機構がオン回数記憶部７とリフレッシュ
タイミングスイッチ２３と放電部８とから構成されて具
備されている。オン回数記憶部７はニッケルカドニウム
電池３３に接続されたスイッチ４のオフ状態からオン状
態になった回数をカウントして記憶するものであり、こ
のオン回数があらかじめ設定された回数（例えば３０〜
５０回の間の所定の回数）に達すると自動的にリフレッ
シュタイミングスイッチ２３がオン状態となって放電部
８が作動し、この放電部８の作動によってニッケルカド
ニウム電池３３がある一定の低電圧値（メモリ効果を起
こさない程度の電圧値）以下、好ましくは空の状態にな
るように放電してリフレッシュされる。そして上述のよ
うに太陽電池１で生じる電力でニッケルカドニウム電池
３３を再充電することによって、ニッケルカドニウム電
池３３が再使用可能な状態となる。この後オン回数記憶
部７に記憶されたオン回数は０となって再びスイッチ４
のオン回数をカウントして記憶しはじめ、オン回数が所
定の回数になると上記のように自動的にリフレッシュタ
イミングスイッチ２３がオン状態となってニッケルカド
ニウム電池３３がリフレッシュされる。

【００２８】このように上記表示装置には、ニッケルカ
ドニウム電池３３を定期的にメモリ効果を起こさない程
度の電圧値以下にまで放電させるリフレッシュ機構を設
けてあるので、ニッケルカドニウム電池３３がメモリ効
果を起こさないようにすることができ、従ってニッケル
カドニウム電池３３の寿命を数倍も長くすることができ
るものである。尚、雨又は曇りの日が連続する場合に
は、朝から夕方までの間にニッケルカドニウム電池３３
に供給される電力量（充電量）よりも夜間に発光体６を
発光させるのに用いた電力量（放電量）のほうが多くな
ってニッケルカドニウム電池３３が自動的にリフレッシ
ュされる（空になる）ことになり、ニッケルカドニウム
電池３３がメモリ効果を起こさないものである。

【００２９】上記放電部７は発光体６の発光と同時に作
動するように設定することができる。この場合ニッケル
カドニウム電池３３の電力を発光体６で消費しつつ放電
をおこなうので、放電してリフレッシュする時間を短く
することができ、朝が来るまでに確実にニッケルカドニ
ウム電池３３をリフレッシュすることができる。

【００３０】しかしこのように放電部７の作動を発光体
６の発光と同時に設定すると、夜間にニッケルカドニウ
ム電池３３の電力を全部使い切って発光体６が夜間に消
灯してしまい、道路の安全性が損なわれる恐れがある。
そこで発光体６の発光から数時間（例えば８時間）経過
してから放電部７を作動させるように設定することもで
きる。この場合は例えニッケルカドニウム電池３３の電
力を全部使い切って発光体６が消灯してたとしても、そ
の時は薄暗い明け方近くであって車や人の往来が少なく
なるときであり、道路の安全性が損なわれる程度を小さ
くすることができる。

【００３１】さらに放電部７の作動は朝などの明るくな
ってから発光体６の消灯と同時に作動するように設定す
ることができる。この場合は夜間に発光体６が消灯する
ことがなく確実に発光しているので、道路の安全性が損
なわれることはないが、リフレッシュの最中はニッケル
カドニウム電池３３の充電をおこなうことができないの
で、充電時間が短くなる。従って例えば雨や曇りの日で
あれば、充電が不充分になることがあるので、太陽電池
１で発生している電力を検知する電圧レベル検知部２０
により、ニッケルカドニウム電池３３のリフレッシュを
中止し、日延べをすることができる。

【００３２】図７には本発明の請求項２乃至請求項３の
表示装置に用いられる回路ユニット１６の回路図が示し
てある。この回路ユニット１６には図２に示すもののオ
ン回数記憶部７の代わりにニッケルカドニウム電池３３
の充電回数をカウントして記憶する回路で形成される充
電回数記憶部９が具備されている。この充電回数記憶部
９はニッケルカドニウム電池３３の充電回数があらかじ
め設定された回数（例えば３０〜５０回の間の所定の回
数）に達すると自動的にリフレッシュタイミングスイッ
チ２３をオン状態にするものであり、リフレッシュタイ
ミングスイッチ２３がオン状態になると放電部８が作動
し、この放電部８の作動によってニッケルカドニウム電
池３３がある一定の低電圧値（メモリ効果を起こさない
程度の電圧値）以下、好ましくは空の状態になるように
放電してリフレッシュされる。

【００３３】そして上述のように太陽電池１で生じる電
力でニッケルカドニウム電池３３を再充電することによ
って、ニッケルカドニウム電池３３が再使用可能な状態
となる。この後充電回数記憶部９に記憶された充電回数
は０となって再びニッケルカドニウム電池３３の充電回
数をカウントして記憶しはじめ、充電回数が所定の回数
になると上記のように自動的にリフレッシュタイミング
スイッチ２３がオン状態となってニッケルカドニウム電
池３３がリフレッシュされる。

【００３４】このように上記表示装置には、ニッケルカ
ドニウム電池３３を定期的にメモリ効果を起こさない程
度の電圧値以下にまで放電させるリフレッシュ機構を設
けてあるので、ニッケルカドニウム電池３３がメモリ効
果を起こさないようにすることができ、従ってニッケル
カドニウム電池３３の寿命を数倍も長くすることができ
るものである。

【００３５】尚、図１、図２や図７ではメモリ効果を有
する電池としてニッケルカドニウム電池３３を用いた例
を示すが、このニッケルカドニウム電池３３の代わりに
ニッケル水素電池を用いてもよいのはいうまでもない。

【００３６】

【発明の効果】上記のように本発明は、メモリ効果を有
する電池に接続されたスイッチがオフ状態からオン状態
になる回数をカウントして記憶するオン回数記憶部と、
オン回数記憶部に記憶された回数が所定の値になると作
動してメモリ効果を有する電池を放電させる放電部とを
具備したので、オン回数記憶部に記憶された回数に基づ
いて放電部を作動させることによって、メモリ効果を有
する電池が定期的に放電されることとなって、メモリ効
果を有する電池の寿命が短くならないようにすることが
でき、メモリ効果を有する電池を頻繁に交換する必要が
なくなって電池の交換の手間を少なくすることができる
ものである。

【００３７】また、メモリ効果を有する電池が充電され
る回数をカウントして記憶する充電回数記憶部と、充電
回数記憶部に記憶された回数が所定の値になると作動し
てメモリ効果を有する電池を放電させる放電部とを具備
したので、充電回数記憶部に記憶された回数に基づいて
放電部を作動させることによって、メモリ効果を有する
電池が定期的に放電されることとなって、メモリ効果を
有する電池の寿命が短くならないようにすることがで
き、メモリ効果を有する電池を頻繁に交換する必要がな
くなって電池の交換の手間を少なくすることができるも
のである。

【００３８】さらに、上記メモリ効果を有する電池と鉛
蓄電池を併用し、スイッチにより切り換えて放電するよ
うにすることで、メモリ効果を有する電池がリフレッシ
ュしたり、充電が不充分であったとしても、電機容量が
大きい鉛蓄電池がその間の放電を担い、夜間、暗時に支
障来すことなく発光体を発光することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の動作を示すブロック回
路図である。

【図２】本発明の一実施の形態の動作を示すブロック回
路図である。

【図３】同上の斜視図である。

【図４】同上の断面図である。

【図５】同上の一部の断面図である。

【図６】同上の埋設状態を示す断面図である。

【図７】同上の他の実施の形態の動作を示すブロック回
路図である。

【符号の説明】

１ 太陽電池 ２ 鉛蓄電池 ３ メモリ効果を有する電池 ４ スイッチ ５ スイッチ ６ 発光体 ７ オン回数記憶部 ８ 放電部 ９ 充電回数記憶部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽電池で生じた電力で充電されるメモ
   リ効果を有する電池と発光体を接続するスイッチを有
   し、スイッチがオフ状態からオン状態になることによっ
   てこのスイッチと接続される上記電池から電力を発光体
   に供給して発光体を発光させるようにした表示装置にお
   いて、上記電池に接続されたスイッチがオフ状態からオ
   ン状態になる回数をカウントして記憶するオン回数記憶
   部と、オン回数記憶部に記憶された回数が所定の値にな
   ると作動して電池を放電させる放電部とを具備して成る
   ことを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】 太陽電池で生じた電力で充電されるメモ
   リ効果を有する電池と発光体を接続するスイッチを有
   し、スイッチがオフ状態からオン状態になることによっ
   てこのスイッチと接続される上記電池から電力を発光体
   に供給して発光体を発光させるようにした表示装置にお
   いて、上記電池が充電される回数をカウントして記憶す
   る充電回数記憶部と、充電回数記憶部に記憶された回数
   が所定の値になると作動してメモリ効果を有する電池を
   放電させる放電部とを具備して成ることを特徴とする表
   示装置。
3. 【請求項３】 上記請求項１乃至請求項２記載の表示装
   置において、太陽電池で生じた電力で充電される電池に
   メモリ効果を有する電池及び鉛蓄電池を備え、それぞれ
   にスイッチを接続すると共に各スイッチと発光体を接続
   し、一方のスイッチがオフ状態からオン状態になること
   によってこのスイッチと接続される上記電池から電力を
   発光体に供給して発光体を発光させるようにしたことを
   特徴とする表示装置。