JP2010054790A - 情報表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源の種類などに限定されずに小さなエネルギー消費量で視認しやすい情報表示を行う情報表示装置を提供する。
【解決手段】情報表示装置にドットマトリクス状に配置されたＬＥＤを選択的に発光させて文字や数字などの情報を表す際に、最大輝度の点灯から輝度を低減させて消灯に至る消灯過程を、消灯から輝度を増加させて設定された最大輝度の点灯に至る点灯過程よりも長時間に調整して、情報を点滅表示させる。
消灯過程において、時間をかけて輝度を低下させるので、前記消灯過程ではＬＥＤの表した情報を視認できると共に、最大輝度の点灯でＬＥＤを発光表示させる時よりもＬＥＤのエネルギー消費量を低減することができる。また、消灯過程を点灯過程よりも長時間に調整して輝度を低下させて点滅表示させるので、点灯過程と消灯過程とで変化の度合いが異なり単純な点滅よりも複雑に視認され、視界に入った発光情報への誘目性を高めることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、道路周辺に設置され、発光により道路利用者に情報を伝達する情報表示装置に関するものである。

ＬＥＤなどの発光体を文字の形やドットマトリックス状に配置した情報表示装置は一般的に用いられており、これに関する発明も種々のものが開示されている。

例えば特許文献１には、プリント基板上に発光素子を配置した表示部を備え、文字・図形・記号等を発光表示する装置において、入射光の光量に応じて発電する複数の太陽電池で構成される太陽電池パネルと、太陽電池パネルの発電出力レベルに基づき周囲の明るさを検出する照度検出部と、照度検出部から出力される信号を受けて所定時間保持し所定時間が経過した時点で保持している最新の信号を出力する出力信号保持部と、出力信号保持部から出力される信号に基づき前記表示部に配置する発光素子の発光輝度を切り換える輝度切換手段とを備え、装置周囲の照度を検出したのち所定時間をおいて表示部の発光輝度を切り換えることを特徴とする表示装置が開示されている。

特開２００１−７５５１６号公報

しかしながら特許文献１の如き表示装置は、太陽電池の出力パネルの発電出力レベルに基づき装置周囲の照度を検出して発光輝度を切り替えるので、表示が判読できる明るさのみ考慮されており、表示への注意喚起の向上などの効果が弱いという問題があった。

そこで本発明は、エネルギー消費量低減と表示への誘目性向上の２つの効果を考慮した情報表示を行う情報表示装置を提供するものである。

上記目的を達成するため、本発明は以下のような構成としている。
すなわち本発明に係る情報表示装置は、配線基板と、該配線基板上にドットマトリクス状に配置されて文字や数字などの情報を発光して表すＬＥＤと、該ＬＥＤの発光の輝度の大きさを調整可能な制御部とを備えた屋外設置用の情報表示装置であって、発光する前記ＬＥＤが設定された最大輝度の点灯から輝度を低減させて消灯に至る消灯過程を、消灯から輝度を増加させて設定された最大輝度の点灯に至る点灯過程よりも長時間に調整して、情報を点滅表示させることを特徴としている。

本発明に係る情報表示装置によれば、ＬＥＤが設定された最大輝度の点灯から消灯に至る消灯過程において、時間をかけて輝度を低下させるので、前記消灯過程ではＬＥＤの表した情報を視認できると共に、最大輝度の点灯でＬＥＤを発光表示させる時よりもＬＥＤのエネルギー消費量を小さく抑制することができる。また、消灯過程を点灯過程よりも長時間に調整して輝度を低下させて点滅表示させるので、点灯過程と消灯過程とで変化の度合いが異なり単純な点滅よりも複雑に視認されため、視界に入った発光情報への誘目性を高めることができる。また、消灯過程を点灯過程よりも長時間に調整して輝度を低下させて点滅表示させるので、発光情報が現れる点灯過程の変化の度合いがより大きく視認されて発光情報の存在に気付きやすくなるので、情報への誘目性を高めることができる。
また、前記の方法はＬＥＤの発光の輝度の大きさの調整によるものなので、太陽電池や商用電源などを用いた情報表示装置について電源の種類に限定されずに効果を得ることができる。また、太陽電池を用いた情報表示装置においては消費電力を小さくすることで電池切れなどの可能性を小さくでき、情報をより確実に発光表示して伝達できる。

また、消灯状態から設定された最大輝度の点灯状態に至る点灯過程を瞬間的に行えば、消灯状態と点灯状態との差がより明確に視覚的に認識されるので、表示する情報への誘目性を高めることができ、より確実に情報を伝達できるので好ましい。

また、消灯過程を点灯過程よりも長時間に調整した点滅表示を夜間のみ行い、昼間は消灯過程と点灯過程をともに瞬間的に行えば、昼間の情報の表示が激しく輝度が変化する点滅発光によって行われるので、情報表示装置の周囲が明るい日中において情報表示が周囲の風景に溶け込むことがなく、表示する情報への誘目性をより高めることができる。

また、前記ＬＥＤを発光させて文字などを表示する場合において、昼間は発光するＬＥＤの数を多くして文字を太字に表示すれば、太陽光によって周囲が明るい状況においてより強い光で情報を表示するので、表示した情報を視認しやすくなり好ましい。また、夜間は発光する前記のＬＥＤの数を少なくして該文字を細字で表示すれば、周囲が暗い状況においてはより少ない光の強さで表示した情報も十分視認可能なので、より小さな消費電力で情報を表示することができ好ましい。

本発明に係る情報表示装置によれば、視認性のよい情報の点滅発光表示を小さなエネルギー消費で行うことができる。

本発明の実施の形態を図面に基づき具体的に説明する。
図１は本発明に係る情報表示装置の実施の一形態を示す斜視図であり、図２は情報を点滅表示するＬＥＤの発光のタイミングの実施の一形態を示す図であり、図３は本発明に係る情報表示装置の消灯過程の制御の概要を示した図であり、図４は本発明に係る情報表示装置の表示する文字の実施の一形態を示した図であり、図５は本発明に係る情報表示装置の表示する文字の実施の他の一形態を示した図であり、図６は本発明に係る情報表示装置の表示する文字の実施のさらに他の一形態を示した図である。

図面において１は情報表示装置の本体である。本体１は周囲にアルミニウム製の押出形材からなる左右縦枠体１１及び上下横枠体１２が枠組みされて枠体が形成されている。本体１の前面側と背面側には、それぞれポリカーボネート板で形成した保護カバー２と、塗装したアルミ板で形成した背面板が取り付けられており、本体１を中空の箱体に形成している。この本体１の内部には配線基板にドットマトリクス状にＬＥＤ３を配置して文字や記号などの情報を発光表示可能とした可変表示部が内装され、可変表示部の表示する情報を保護カバー２を透過させて本体１の外部に発光可能にしている。

４は制御ボックスである。制御ボックス４は内装した蓄電池Ｂに太陽電池５の生起する電力を蓄え、ＬＥＤ３の発光に用いるとともに、可変表示部の情報表示のパターンの制御を行う。また制御ボックス４には、発光するＬＥＤ３の輝度の大きさの調整を行う制御部Ｃが内装されている。
本実施形態ではＬＥＤ３の発光に太陽電池５が生起する電力を用いているが、商用電源など他の電源を用いてもよい。また、本実施形態では、本体１、制御ボックス４、太陽電池５がそれぞれ同一の支柱６に取り付けられている。

図２は、情報を点滅表示するＬＥＤ３の発光のタイミングの実施の一形態を示した図である。
（イ）は従来の点滅発光を示した図であり、ＬＥＤ３の点灯時の最大の輝度として設定された点灯状態と消灯状態が瞬間的に切り替わって点滅発光を行っている。このため、消灯状態から前記最大輝度の点灯状態へ至る点灯過程と、前記最大輝度の点灯状態から消灯状態へ至る消灯過程の時間がほぼゼロとなる点滅発光となり、点灯状態では最大限にエネルギーを消費する。

（ロ）は本発明に係る情報表示装置におけるＬＥＤ３の点滅発光を示した図であり、ＬＥＤ３が設定された最大輝度の点灯から消灯に至る消灯過程において、時間をかけて輝度を低下させるように前記の制御部Ｃにより調整されている。このように調整することで、消灯過程においては最大輝度で点灯する場合と比較して情報表示に要するエネルギー消費量を小さく抑えることができる。このため、太陽電池など供給可能な電力量に限界がある電源を用いる場合においても、点灯状態と消灯状態との時間の比率について、より点灯状態の時間を大きくするよう調整することも可能である。

また、ＬＥＤ３が消灯から、設定された最大輝度の点灯へと至る点灯過程が瞬間的に行われるように前記の制御部により調整されている。このように点灯過程と消灯過程の時間が異ならせることで、（イ）に示すような単純な点滅発光と比較して輝度の変化がより複雑となるので、発光表示している情報が視界に入った場合により興味を引きやすく、情報への誘目性を高めることができる。また、点灯過程と消灯過程の時間を異ならせる上で、点灯過程の時間をより大きくする方法も考えられるが、この場合発光情報がゆっくりと浮かびあがるように視認されるので、輝度の変化の速度が小さく視界に入った発光情報に気付きにくいという短所がある。逆に点灯過程の時間を短く設定すれば、輝度の変化の速度が大きく、視界に入った発光情報へ視線を集めやすくなるので、点灯過程と消灯過程の時間を異ならせる上では、消灯過程をより長時間に調整するのが好ましく、点灯過程が瞬間的に行われるのがより好ましい。

また、本発明におけるような情報表示装置では、最初に発光情報が視界に入ってその存在に気付き、次に発光情報へ視線を向けてその情報を判読するという流れで情報の内容が認識される。このため、視線を向けて情報を判読するときには、その発光の輝度が小さくなっていても視認できれば情報の内容を認識することができるので、点滅発光における消灯過程での輝度を低下させて省エネルギー化を図る本発明の方法は、特に情報表示装置において極めて有効であると判断できる。

エネルギー消費量の低減という効果を考慮すると日中と夜間の両方の時間について図２（ロ）に示す点滅発光を行うのが望ましい。しかし、日中は情報表示装置の周囲が明るく周囲の風景が視認されるため、設置場所の状況や、情報表示の光の強さなどのよっては、情報表示と風景との区別がつきにくくなり情報に視線を向けなくなるという問題が生じる恐れがある。このような場合には、日中に図２（イ）の点滅発光で情報表示することで、激しく輝度が変化する点滅発光によって情報表示が行われるので、情報表示の誘目性をより高めることができ、情報表示が周囲の風景に溶け込むことを防ぐことができる。
また、反対に夜間は情報表示装置の周囲が暗く風景が見えないため、発光表示している情報のみが暗闇に浮かび上がるように視認される。このため、点滅発光によって情報表示する場合には消灯している時間を短くすることが情報表示の誘目性を高める方法として有効である。図２（ロ）に占める点滅発光においては、消灯過程と点灯過程との間に消灯時間が設けられているが、この消灯時間を無くし、ＬＥＤ３の輝度が消灯状体となる前に点灯過程を行うことで、ＬＥＤ３を連続的に発光させて情報表示の誘目性をより高めることができる。このとき、消灯過程の時間を拡大して消灯状態の時間を無くせば、これに伴う消費エネルギー量の増大を小さく抑えることができる。

図３は本発明に係る情報表示装置の消灯過程の制御の概要を示した図である。
（イ）は発光に関わる装置の実施の一形態を示すブロック図である。
蓄電池Ｂからの電流は整流器Ｓにより整流されてＬＥＤ３を発光させるが、アースＥに続く制御部Ｃにおいて電流値が制御されることで、ＬＥＤ３の発光輝度は制御される。このときＬＥＤ３の発光時の電流値は一定となされ、パルス回路Ｐからのパルス信号により制御部Ｃにおける電流のＯＮ、ＯＦＦが行われるものである。

（ロ）は、パルス回路Ｐからのパルス信号及び発光輝度の推移を具体的に示すグラフである。本実施形態におけるＬＥＤ３は、発光時の電流値は一定であるが、ＬＥＤ３の点滅デューティ比の変化により見かけの発光輝度が変化しているようにするものである。ＬＥＤ３が瞬間的に消灯状態から点灯状態に至る点灯過程においては、信号を発信していないパルス回路Ｐから信号が発信され、ＬＥＤ３は最大輝度で発光する。点灯状態から徐々に輝度を低下させて消灯状態に至る消灯過程においては、パルス回路Ｐから発信される信号がパルス信号となり、そのＯＮとＯＦＦの比率である点滅デューティ比を低下させるようにパルス信号を調整して発信させることで、ＬＥＤ３の発光輝度を低下させていく。このような制御方法を用いることで、ＬＥＤ３の発光輝度を希望のタイミングで変化させることができ、許容されるエネルギー消費量の条件下で視認しやすい発光パターンとなるように調整可能とすることができる。文字などの情報表示を行う場合、表示する文字や数字を判読するために必要な時間は、その文字や数字の内容によって変化するので、それぞれの内容に応じて調整可能な制御方法とすることは、単純にＬＥＤを発光させて注意喚起する他の交通安全用品よりも重要である。

図４及び図５及び図６は、本発明に係る情報表示装置の表示する文字の実施の一形態を示した図である。
図４は、縦２４個×横２４個のドットマトリクス状に配置したＬＥＤ３を発光させて、「止」の文字を２列のＬＥＤ２の発光で表示した図である。配置したＬＥＤ３を発光させて文字情報などを昼間に表示する場合、太陽光によって情報表示装置の周囲が明るく照らされているので、強い光で表示を行わなければ情報が視認しにくい場合がある。図４に示すように、発光するＬＥＤ３の数を増やして、表示する情報を太字で発光させることによって出射する光の強さを増加させ、文字を判読しやすくすることができる。

また、図５は図４と同じ「止」の文字をＬＥＤ３の発光数を減少させ１列のＬＥＤ３の発光で表示した図である。昼間と異なり夜間は情報表示装置の周囲が暗く、ＬＥＤ３からの発光を紛らわせることがない。このため、ＬＥＤ３からの光の強さを昼間より小さく調整してもその表示した情報を十分視認することができる。逆に、夜間に強い光で情報表示を行った場合、発光するＬＥＤ３からの強い光によって消灯させたＬＥＤ３の部分が明るく視認されることで、表示した文字の判読が困難になる場合もあった。特に発光するＬＥＤ３が文字の形状を形作る際に、隣り合う光の線分の間に形成される消灯したＬＥＤ３の範囲が、前記の光の線分をからの光の影響を受けて視認しにくくなる場合があった。図５に示すように、夜間の情報表示を行う場合に、昼間よりも発光させるＬＥＤ３の数を減少させることでエネルギー消費量を小さくすることができる。また、図５に示すように、発光して文字を形作るＬＥＤ３の線分の太さを小さくした細字に表示することで夜間に発光するＬＥＤ３の数を減少させれば、文字の形を大きく崩すことなく発光ＬＥＤ３の数を減らすことができる。また、本実施形態では、昼間２列の太さで表示した文字を夜間１列の太さに減少させているが、昼間３列以上の太さで発光表示させてもよく、夜間も昼間以下の太さであれば１列の太さに限定されるものではない。
昼間と夜間にそれぞれ表示する「止」の文字を形づくる線分の隙間の大きさについて、横線の間隔はそれぞれ消灯したＬＥＤ３の数が１１ドットから１３ドットに増加するように表示し、縦線の間隔は６ドットから７ドットに増加するように表示させている。このように昼間表示する夜間表示する文字の形状に表示を変更する際に、文字を形作る線分の間隔が大きくなるように表示させれば、隣り合う光の線分からの光の影響が小さくなり、消灯したＬＥＤ２の部分が紛れて判読しにくくなるという状態を抑制することができる。

また、図６は文字を形作る線分の太さを一つの文字で部分的に異ならせた例を示したものである。詳細には、「止」の文字を形作る線分について、縦方向の線分を２列のＬＥＤ３を用いた「太線」で表し、横方向の線分を１列のＬＥＤ３を用いた「細線」で表している。このように一つの文字を異なる太さの線分とすることで、昼間と夜間の情報表示の際に発光させるＬＥＤ３の数を変更させても良く、昼間に図４の形態で発光させ夜間に図６の形態で発光させてＬＥＤ３の発光数を減少させてもよく、昼間に図６の形態で発光させ夜間に図５の形態で発光させてＬＥＤ３の発光数を減少させてもよい。一つの文字を異なる太さの線分を混在させて表す場合、図６に示すように縦方向の線分を横方向の線分よりも太くすることで明朝体のような形状となるので、普段馴染んでいる字体に近くすることで違和感なく視認した文字を判読させることができる。

本発明に係る情報表示装置の実施の一形態を示す斜視図である。 情報を点滅表示するＬＥＤの発光のタイミングの実施の一形態を示す図である。 本発明に係る情報表示装置の消灯過程の制御の概要を示した図である。 本発明に係る情報表示装置の表示する文字の実施の一形態を示した図である。 本発明に係る情報表示装置の表示する文字の実施の他の一形態を示した図である。 本発明に係る情報表示装置の表示する文字の実施のさらに他の一形態を示した図である。

符号の説明

１ 本体
１１ 左右縦枠体
１２ 上下横枠体
２ 保護カバー
３ ＬＥＤ
３１ 配線基板
４ 制御ボックス
５ 太陽電池
６ 支柱
Ｐ パルス回路
Ｂ 蓄電池
Ｃ 制御部

Claims (4)

1. 配線基板と、該配線基板上にドットマトリクス状に配置されて文字や数字などの情報を発光して表示するＬＥＤと、該ＬＥＤの発光の輝度の大きさを調整可能な制御部とを備えた屋外設置用の情報表示装置であって、発光する前記ＬＥＤが設定された最大輝度の点灯から輝度を低減させて消灯に至る消灯過程を、消灯から輝度を増加させて設定された最大輝度の点灯に至る点灯過程よりも長時間に調整して、情報を点滅表示させることを特徴とする情報表示装置。
2. 前記点灯過程が瞬間的に行われることを特徴とする請求項１に記載の情報表示装置。
3. 前記消灯過程を点灯過程よりも長時間に調整した点滅表示を夜間のみ行い、昼間は前記消灯過程と前記点灯過程がともに瞬間的に行われることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の情報表示装置。
4. 前記ドットマトリクス状に配置されて発光して情報を表示するＬＥＤが文字などを表示する場合において、昼間は発光するＬＥＤの数を多くして該文字を太字で表示し、夜間は発光するＬＥＤの数を少なくして該文字を細字で表示することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の情報表示装置。
   

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