JP6685574B1 - 自家発電システム - Google Patents

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Abstract

【課題】これまで、内照式看板面や外照式看板面又は店舗の室内空間を明るく点灯照射する種々の照明器具は、商業用電力の供給を受けて時にはグレア光害と思えるほどの光エネルギーを発光し、多くの二酸化炭素(CO2)を排出し地球温暖化を助長していた。【解決手段】自家発電システムによれば、自らが消費する全ての電力を再生可能エネルギーで自家発電し、発電した電力を供給して機器類を点灯駆動するのでCO2を排出しない自己完結型の自家発電システムを提供することにある。【選択図】図1

Description

本発明は、太陽電池で構成され光起電力効果で起電力を発電する自家発電用の表示パネル類により、二酸化炭素(CO)を排出せず、自己が消費する電力を自家発電し、発電した電力を供給して自己完結することを特徴とする自家発電システムに関する。
これまで、内照式看板面や外照式看板面又は店舗の室内空間を明るく点灯照射する種々の照明器具は、商業用電力の供給を受けて時にはグレア光害と思えるほどの光エネルギーを発光し、多くのCOを排出し地球温暖化を助長していた。
しかしながら、世界では、地球温暖化防止対策として「京都議定書」や「パリ協定」が締結され、地球規模で地球温暖化防止対策が施されようとしている。
近年では、COを排出しない再生可能エネルギーで発電した電力を利用することで、地球温暖化防止対策が研究され、その中の1つが太陽光発電システムであり、太陽電池に関する文献や特許公報が開示されている(特許文献1、2、3参照)。
特許第6183732号公報 特許第6202414号公報 特開2013−4800号公報
特許文献1の「透明太陽電池による自家発電照明装置」は、本願発明者が開示しているが、本文献は、1看板で2枚の太陽電池を使用するので経済的に問題がある。また、無停電型の第5世代通信規格(5G)電波の送受信には触れていないし、無停電型の通信用端末機器、にも触れていない。
また特許文献2の「透明太陽電池による自家発電照明器具」は、やはり本願発明者が開示しており、こちらも、無停電型の第5世代通信規格(5G)電波の送受信には触れていないし、無停電型の通信用端末機器、にも触れていない。
特許文献3の「意匠性を有する有機太陽電池素子及び製造方法」は、同文献の、図5に示されているように準備工程と、切断工程と、組み合わせ工程という複雑な工程を要し、製造時間と製造費用の面で問題がある。
本発明の目的は、自家発電システムにより、自己が消費する電力を太陽電池(再生可能エネルギー)で自家発電し、発電した電力を供給して自己完結し、COを排出しないことで「京都議定書」や「パリ協定」に貢献することが出来る。
前記課題を解決するために、本願の請求項1にかかる発明の自家発電システムによれば、太陽電池で構成され光起電力効果で起電力を自家発電する絵柄表示パネル、および/または、太陽電池で構成され光起電力効果で起電力を自家発電する透明表示パネル等の、前記表示パネル類と、前記表示パネル類が掲示される掲示面を確保した看板躯体、および/または、前記表示パネル類が掲示される掲示面を確保した建物の壁面、および/または、前記表示パネル類が掲示される掲示面を確保した建物屋上、および/または、前記表示パネル類が掲示される掲示面を確保した建物の窓ガラス等の、前記表示パネル類掲示面と、前記表示パネル類で発電された起電力を供給されて蓄電する過充電防止機能を有する二次電池、または、複数の二次電池を制御する蓄電装置と、前記看板躯体に掲示された前記絵柄表示パネルを点灯する無停電型の看板用LED照明器具、および/または、建物に設置される前記看板躯体以外の看板(袖看板やスタンド看板)を点灯する無停電型の看板用LED照明器具、および/または、店舗の室内空間を点灯する無停電型の室内用LED照明器具等の、前記LED照明器具と、第5世代通信規格(5G)の高周波数帯電波を送信する基地局、または、マクロセル基地局、或いは、小型基地局(スモールセル)等の、前記基地局からの送信電波を受信し、受信した前記5G電波を増幅して送信する無停電型のスモールセルと、を備え、
前記表示パネル類は、前記表示パネル類の表面外側の太陽光からの光エネルギーと、前記表示パネル類の背面側、または、表面外側から前記LED照明器具の光エネルギーを受光して光起電力効果で自家発電し、発電した起電力を前記二次電池、または、前記蓄電装置に蓄電する。前記蓄電された電力の供給を受けて発光する前記LED照明器具は無停電で店舗の看板と店舗室内を明るく点灯する。さらに、前記スモールセルは、前記蓄電された電力の供給を受けて駆動し、前記基地局からの5G電波を受信し、前記店舗内外に所在する前記5G電波に対応するモバイル端末機器に受信した5G電波を増幅して送受信することで、当該地域での災害発生により長期間の停電が発生しても、当該地域内の暗闇の中で前記蓄電された電力の供給を受けて店舗内と看板を前記LED照明器具で明るく点灯し、店舗が営業していることが周囲から一目でわかる本発明の自家発電システムは、停電中の当該地域の店舗で自己が消費する電力を前記表示パネル類で自家発電し、発電した電力を前記の機器類(LED照明器具、スモールセル)に供給して自己完結することを特徴とする。
また本願の請求項2にかかる発明の、自家発電システムによれば、前記自家発電システムにおいて設けられる人工知能(AI)を備えた無停電型の複数の監視カメラと、無停電型の各種感知センサーと、前記監視カメラと前記各種感知センサーから送信されるデータを可視化するパーソナルコンピュータ(PC)やモバイル端末と、無停電型のセルフレジ、および/または、無停電型のポスシステムと、監視センターと、前記表示パネル類と、前記表示パネル類掲示面と、前記二次電池、または、前記蓄電装置と、前記LED照明器具と、前記スモールセルと、を備え、
前記表示パネル類で発電した電力を蓄電する前記二次電池、または、前記蓄電装置より電力の供給を受けて駆動するAIを備えた前記複数の監視カメラを具備する前記セルフレジは、顧客の入店時又は商品購買時に前記監視カメラにより顔認証をして、顧客が購入した商品を前記セルフレジに提示すると、前記顔認証した顧客と一致した場合、購入した商品代金を顧客の提示した電子カード等により引き落とすことで商品売買を完了させる。又、前記複数の監視カメラは、前記顔認証以外に店舗内外で検知した障害や異常状態(不正行為、人や商品又は自転車の転倒、駐車中の自動車の事故等)の映像を前記セルフレジと監視センターに送信し、監視センターと店内の社員や警備員に伝える際の時間のずれもほぼ解消されて店舗内外の異常状態に対処することが出来る。また、前記蓄電された電力の供給を受けIoTの無線でつながる店舗内外で前記各種感知センサーは、店舗内の温度管理、前記LED照明器具の点滅状態管理、ドアの開閉等、店舗の必要な機器類が前記各種感知センサーで感知してデータとして読み取る。前記複数の監視カメラと前記各種感知センサーで読み取ったデータは、そのデータを可視化する前記PCやモバイル端末機器にネットワーク接続し、接続されたデータは、情報量が膨大だったりするため、データの抽出、解析、最適化といった処理を前記PCやモバイル端末で情報処理されてサーバーやクラウドサービスによって管理され、前記センサー情報にも対処できる。又、前記ポスシステムは、前記蓄電された電力の供給を受けてポス機能を駆動する。更に、前記スモールセルは、前記基地局からの5G送信電波を受信し前記店舗内外に所在する前記5G電波に対応するモバイル端末機器に、前記5G電波を増幅して送受信し、当該地域での災害発生により長期間の停電が発生しても、前記LED照明器具で店舗内と店舗看板を明るく点灯して、停電中の当該地域内の暗闇の中でも店舗が営業していることが周囲から一目でわかる前記自家発電システムは、停電中の当該地域の店舗で自己が消費する電力を前記表示パネル類で自家発電し、発電した電力を前記機器類(監視カメラ、感知センサー、セルフレジ、ポスシステム、LED照明器具、スモールセル)に供給して自己完結することを特徴とする。
また本願の請求項3にかかる発明の、自家発電システムによれば、前記自家発電システムが設けられる人や物を輸送する自動車と、又は軌道車両と、或いは飛行機と、若しくは船舶等の、前記輸送用車両と、前記輸送用車両の室内空間を点灯照射する室内用LED照明と、前記輸送用車両の前方を照射するヘッドランプを含むLED照明の前照灯と、前記輸送用車両の後方を照射するテールランプを含むLED照明の後尾灯等の、前記輸送用車両のLED照明と、前記表示パネル類と、前記輸送用車両に掲示される前記表示パネル類掲示面と、前記二次電池、または前記蓄電装置と、前記スモールセルと、を備え、
前記表示パネル類は、前記輸送用車両の車体表面外側からの光エネルギーと、前記輸送用車両の室内空間を点灯する室内用LED照明からの光エネルギーを背面側から受光して自家発電し、発電したそれぞれの電力を前記二次電池、または、前記蓄電装置に蓄電する。前記蓄電された電力の供給を受けて駆動する前記スモールセルは、前記基地局から5G電波を受信し、前記輸送用車両内外に所在する前記5G電波に対応するモバイル端末機器に、前記5G電波を増幅して送信する。また、前記蓄電された電力の供給を受けて前記輸送用車両のLED照明をそれぞれ点灯発光する前記自家発電システムは、当該輸送用車両で自己が消費する電力を前記表示パネル類で自家発電し、発電した電力を前記機器類(前記輸送用車両のLED照明、スモールセル)に供給して自己完結することを特徴とする。
また本願の請求項4にかかる発明の、自家発電システムによれば、前記自家発電システムにおいて設けられる各種感知センサーと、AIを備える複数の監視カメラと、前記各種感知センサーと前記監視カメラから送信されるデータを可視化するPCやモバイル端末と、監視センターと、前記輸送用車両と、前記表示パネル類と、輸送用車両に掲示される前記表示パネル類掲示面と、前記二次電池、または、前記蓄電装置と、前記輸送用車両のLED照明と、前記スモールセルと、を備え、
前記表示パネル類は、前記輸送用車両の車体表面外側からの光エネルギーと、前記輸送用車両内の室内用LED照明からの光エネルギーを背面側から受光して自家発電し、発電したそれぞれの電力を前記二次電池、または、前記蓄電装置に蓄電する。前記蓄電された電力の供給を受けIoTの無線でつながる前記輸送用車両内外で前記各種感知センサーは、輸送用車両の温度管理、室内用LED照明やLED照明の前照灯或いはLED照明の後尾灯の点滅状態管理、ドアの開閉など、前記輸送用車両の必要な機器類が各種感知センサーで感知してデータとして読み取り、そのデータを可視化する前記PCやモバイル端末機器にネットワーク接続し、接続されたデータは、情報量が膨大だったりするため、データの抽出、解析、最適化といった処理を前記PCやモバイル端末で情報処理されてサーバーやクラウドサービスによって管理され、前記センサー情報に対処できる。さらに、前記蓄電された電力の供給を受けて駆動するAIを備える前記複数の監視カメラは、前記輸送用車両内や道路上で発生した障害や異常状態を検知した場合、検知した障害や異常状態を中継映像を交えながら前記輸送用車両と前記監視センターとの間で前記スモールセルを介してネットワーク接続され低遅延で瞬時に送受信し、障害や異常状態を送信された前記監視センターは、輸送用車両内と歩行者や道路状況を前記監視カメラからの中継映像情報などから得られる大量の情報を基に、前記輸送用車両内で運転者が病気になり意思伝達が出来ず、前記輸送用車両が走行中に走行車線を逸脱したり、ハンドルから手を放して運転できない時は、前記輸送用車両のハンドルやブレーキを含み前記輸送用車両の運転に必要な機器類と機器間通信によってネットワーク接続し前記輸送用車両を緊急停止させ、ドアや非常口を開閉する際の時間のずれもほぼ解消され乗客の安全に繋がるように前記輸送用車両を遠隔操作する。また、前記蓄電された電力の供給を受けて前記輸送用車両のLED照明をそれぞれ点灯発光する前記自家発電システムは、当該輸送用車両で自己が消費する電力を前記表示パネル類で自家発電し、発電した電力を前記機器類(監視カメラ、感知センサー、輸送用車両のLED照明、スモールセル)に供給して自己完結することを特徴とする。
また本願の請求項5にかかる発明の、自家発電システムによれば、前記自家発電システムにおいて設けられる液晶パネル、または、有機ELパネルを形成するディスプレイ躯体の表面側、および/または、前記ディスプレイ躯体の裏面側に前記表示パネル類が掲示される前記ディスプレイと、前記二次電池、または、前記蓄電装置と、前記スモールセルと、を備え、
前記表示パネル類は、前記ディスプレイから自発光される光エネルギーと、前記ディスプレイ躯体の表面外側の太陽光からの光エネルギーと、前記ディスプレイ躯体裏面外側へ照射される太陽光からの光エネルギーをそれぞれ受光して自家発電し、発電したそれぞれの電力を前記二次電池、または、前記蓄電装置に蓄電する。前記蓄電された電力の供給を受けて駆動する前記スモールセルは、前記基地局からの5G電波を受信し、受信した5G電波を前記ディスプレイ周辺に所在する前記5G電波に対応するモバイル端末機器に、前記5G電波を増幅して送信し、また、前記蓄電された電力の供給を受けて前記ディスプレイは、前記液晶ディスプレイに形成された液晶パネルの液晶画面、または、前記有機ELディスプレイに形成された有機ELパネルの有機EL画面を自発光して点灯する前記自家発電システムは、前記ディスプレイで自己が消費する電力を前記表示パネル類で自家発電し、発電した電力を前記ディスプレイに供給して自己完結することを特徴とする。
また本願の請求項6にかかる発明の、自家発電システムによれば、前記自家発電システムにおいて店舗内に設けられる有線、または、無線により送受信する無停電型の通信用端末機器と、前記表示パネル類と、前記表示パネル類掲示面と、前記二次電池、または前記蓄電装置と、前記看板躯体に掲示された前記絵柄表示パネルを点灯する無停電型の看板用LED照明器具、および/または、建物に設置される前記看板躯体以外の看板(袖看板やスタンド看板)を点灯する無停電型の看板用LED照明器具、および/または、店舗の室内空間を点灯する無停電型の室内用LED照明器具等の、前記LED照明器具と、を備え、
前記表示パネル類は、前記表示パネル類の表面外側からの太陽光エネルギーと、背面側、または、表面外側からのLED照明器具からの光エネルギーを受光して光起電力効果で自家発電し、発電した起電力を前記二次電池、または、前記蓄電装置に蓄電する。前記蓄電された電力の供給を受けて発光する前記LED照明器具は、無停電で店舗の看板と店舗室内を明るく点灯する。又、前記蓄電された電力の供給を受けて駆動する前記通信用端末機器は、有線又は無線にて必要な情報を無停電で関係機関と送受信することで、当該地域での災害発生により長期間の停電が発生しても、当該地域内の暗闇の中で店舗の看板と店舗内を前記LED照明器具で明るく点灯し、店舗が営業していることが周囲から一目でわかる前記自家発電システムは、停電中の当該地域の店舗で自己が消費する電力を前記表示パネル類で自家発電し、発電した電力を前記の機器類(LED照明器具、通信用端末機器)に供給して自己完結することを特徴とする。
本願の請求項1〜6の自家発電システムは、自己が消費する電力を前記表示パネル類で自家発電し、発電した電力を供給して自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムを提供する。
本発明の実施の形態1にかかる複数の内照式看板躯体(1、80、81)と、色素増感太陽電池で構成された広告用絵柄表示パネル9と、広告用ではない絵柄表示パネル8と、広告用ではない透明表示パネル52(以下、前記の表示パネル9、8、52を総称して「表示パネル類53」とも称す)と、スモールセル65の設置方法を視認方向から見た正面模式図である。 実施の形態1にかかる内照式看板躯体1に掲示される広告用絵柄表示パネル9の視認方向からの正面図である。 図2のA−A矢視拡大断面図である。 実施の形態1にかかる色素増感太陽電池で構成された広告用ではない透明表示パネル52の視認方向からの正面図である。 図4のB−B矢視拡大断面図である。 実施の形態1にかかる内照式看板躯体1と、内照式看板躯体1と一体化されたスモールセル65の視認方向からの正面図である。 図6のC−C矢視拡大断面図であり、背面側から絵柄表示パネル9を点灯する方法と、5G電波の送受信方法の模式図である。 図6のC−C矢視拡大断面図であり、背面側から絵柄表示パネル9を点灯する方法である。 図6のC−C矢視拡大断面図であり、導光板による背面側からの絵柄表示パネル9を点灯する方法である。 本発明の実施の形態2にかかる内照式看板躯体1に掲示される広告用絵柄表示パネル9と、広告用ではない絵柄表示パネル8と、透明表示パネル52と、スモールセル65の視認方向からの正面模式図である。 本実施の形態3にかかる、輸送用車両に掲示される広告用の絵柄表示パネル9と、広告用ではない透明表示パネル52の模式図である。 本実施の形態4にかかる、輸送用車両に掲示される広告用ではない絵柄表示パネル8と、広告用ではない透明表示パネル52の模式図である。 輸送用車両本体への日本国における屋外広告物条例の適用説明図である。 本実施の形態5にかかる、液晶ディスプレイ躯体50の表面側に掲示される透明表示パネル52の正面斜視図である。 液晶ディスプレイ躯体50の裏側に掲示される絵柄表示パネル9の正面斜視図である。 図15のD−D矢視拡大断面図である。 本実施の形態6にかかる、有機ELディスプレイ55の表面側に掲示される透明表示パネル52の正面斜視図である。 有機ELディスプレイ躯体55の裏側に掲示される絵柄表示パネル9の正面斜視図である。 図18のE−E矢視拡大断面図である。 本発明の実施の形態7にかかる内照式看板躯体1と、袖看板80と、スタンド看板81と、色素増感太陽電池で構成された表示パネル類53の設置方法を視認方向から見た正面模式図である。 実施の形態7にかかる内照式看板躯体に掲示される広告用絵柄表示パネル9と、内照式看板躯体1の表面周囲外側に掲示される広告用ではない絵柄表示パネル8の視認方向からの正面模式図である。 図21のF−F矢視拡大断面図であり、背面側から絵柄表示パネル9を点灯する方法の模式図である。 図21のF−F矢視拡大断面図であり、背面側から絵柄表示パネル9を点灯する方法の模式図である。 図21のF−F矢視拡大断面図であり、導光板による背面側からの絵柄表示パネル9を点灯する方法の模式図である。 本発明の実施の形態7にかかる袖看板80の表面と、裏面を直管型LED照明器具3―Aで同時に点灯する方法の模式図である。 図25のG−G矢視拡大断面図であり、袖看板80の裏表に掲示される絵柄表示パネル9を背面側から同時に点灯する断面図である。 本発明の実施の形態8にかかる外照式看板躯体30と、外照式看板躯体30に掲示される絵柄表示パネル9を視認方向から見た正面模式図である。 図27のH−H矢視拡大断面図である。 屋上に設置される外照式看板躯体30に掲示される絵柄表示パネル9と、袖看板80に掲示される絵柄表示パネル9と、スタンド看板81に掲示される絵柄表示パネル9と、壁面に掲示される透明表示パネル52と、建物窓ガラスに掲示される透明表示パネル52を視認方向から見た正面模式図である。 図29の左側面図である。 建物壁面に設置される広告物の屋外広告物条例の適用説明図である。 建物に設置される広告物の総表示面積(総量規制)の適用説明図である。
以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づき図面を参照して詳細に説明する。
図1は、建物壁面に設置される内照式看板躯体1と、内照式看板躯体1に掲示される広告用絵柄表示パネル9と、建物壁面に掲示される広告用ではない絵柄表示パネル8と、図示しない建物屋上床面に掲示される広告用でない絵柄表示パネル8と、建物窓ガラスに掲示される広告用でない透明表示パネル52(以下、前記の表示パネル類9、8、52を総称して「表示パネル類53」とも称す)と、内照式看板躯体1と一体化される無停電型のスモールセル65と、袖看板80と、地面に設置されるスタンド看板81の設置の構成を示す模式図である。図2は、広告用絵柄表示パネル9の視認方向からの正面図であり、図3は、図2のA−A矢視拡大断面図である。図4は、広告用ではない透明表示パネル52の視認方向からの正面図であり、図5は、図4のB−B矢視拡大断面図である。図6は、内照式看板躯体1の視認方向から見た正面図であり、図7、図8、図9は、図6のC−C矢視拡大断面図であり、内照式看板を背面側から点灯する方法と、内照式看板躯体1に一体化され第5世代通信規格(5G)の高周波数帯電波を送受信する電波中継用小型基地局(スモールセル65)の設置の構成である。
(屋外広告物条例の規定)
日本国における屋外広告物条例では、図1、図31、図32に示すように、建物壁面に設置される広告物(看板類等)は、商業地域では、設置する当該壁面面積の30%以内の面積で、尚且つ、1看板の最大面積は100平方メートル以内と規定される。
(屋外広告物条例を順守する構成)
また図1に示すように、建物内の当該店舗で実際に使用される複数の機器類(後述するLED照明器具4、直管型LED照明器具3、長尺型LED照明器具22、スモールセル65、図示しない室内用LED照明器具78、袖看板80用LED照明器具、スタンド看板81用LED照明器具等)は多くの消費電力を必要とするので、内照式看板躯体1に掲示される広告用絵柄表示パネル9の発電面積だけでは発電量が不足する恐れがあるので、屋外広告物条例の適用から除外される壁面の広告用ではない絵柄表示パネル8と、窓ガラスの透明表示パネル52(広告を掲示しない単なる透明な構築物)を、当該建物壁面や窓ガラスに設置することで、屋外広告物条例を順守しながら不足する電力に対応可能となる発電量が確保される構成である。尚、壁面に設置される広告物に関する広告物条例の適用は図31、図32で説明している。
(色相の異なる絵柄表示パネルの構成)
図2は、色素増感太陽電池で構成された自家発電用の広告用絵柄表示パネル9を視認方向からみた正面図であり、図3は、図2のA−A矢視拡大断面図である。図2に示すように、広告用絵柄表示パネル9は、第1の白色増感色素層11−Aと、第1の白色増感色素層11―A上に積層される「この看板は」の絵柄を掲示する第2の緑色増感色素層12−Aと、第1の白色増感色素層11−A上に積層される「CO排出量0です」の絵柄を掲示する第3の赤色増感色素層13−Aで構成され、絵柄表示パネル9を視認方向から見ると、絵柄表示パネル9のバックの色は白色で掲示され、絵柄表示パネル9上部に表示される「この看板は」の絵柄は緑色で掲示され、また絵柄表示パネル9下部に表示される「CO排出量0です」の絵柄は赤色で掲示され、絵柄表示パネル9全体の絵柄は白色バックに上部の緑色絵柄、下部の赤色絵柄が掲示され、絵柄表示パネル9を視認する視認者から明確に絵柄の色相の違いを視認することが出来る構成である。尚、色相の異なる絵柄とは、社名、商品名、イラスト等、或いは、広告物に属さない絵柄でもよい。
(色相の異なる絵柄表示パネル断面の構成)
図3は、図2のA―A矢視断面の拡大側面図であり、色素増感太陽電池で構成された自家発電用の広告用絵柄表示パネル9の構成を示すものである。図3に示すように、透光性の透明基板15と、透明基板15上に積層される導電性透明電極基板16と、導電性透明電極基板16上に積層される第1の白色増感色素層11−Aと、第1の白色増感色素層11−A上に積層される第2の緑色増感色素層12−Aと、第1の白色増感色素層11−A上に積層される第3の赤色増感色素層13−Aとの、第1、第2、第3の増感色素層上に形成される電解質層14と、電解質層14を介して導電性透明電極基板16と、対向するように形成される導電性透明対向電極基板17と、がこの順番に積層され、導電性透明電極基板16と導電性透明対向電極基板17の間に形成される光電変換機能を有する光電変換機能層9−Aを封止剤18で挟み封止する構成である。尚、本実施形態の色素増感太陽電池で構成され所定の絵柄が掲示される自家発電用の広告用絵柄表示パネル9と、広告用ではない絵柄表示パネル8と、透明表示パネル52は、太陽電池であれば特に限定されないが、本実施形態では色素増感太陽電池について説明する。
(色相の異なる絵柄表示パネル断面基材の構成)
また、図3に示すように、透光性の透明基板15は、光を透過する樹脂系のフィルムであり、導電性透明電極基板16は、導電性を有し光を透過する樹脂系のフィルムが好ましい。多孔質酸化チタン微粒子10は、酸化チタン微粒子10の表面多孔質層に担持された単一の増感色素、または、複数の増感色素が混錬された混合増感色素であり、第1の白色増感色素11と、第2の緑色増感色素12と、第3の赤色増感色素13は、有機色素または金属錯体色素であり、色材の三原色を利用した滅法混色によるY(黄色・Yellow)、M(赤紫・Magenta)、C(青緑・Cyan)の複数の増感色素を混錬させ、希望の色の色相を表現する複数増感色素の混合体でもよい。電解質層14は、液体状またはゲル状或いは固体状いずれの電解質状でもよいが、固体状とした場合には、酸化還元対を含まずに固体状電解質自身が正孔輸送剤として機能する。導電性透明対向電極基板17は、導電性を有する透明な樹脂系フィルムであり、電解質層14を介して導電性透明電極基板16と対向するように形成される。また封止材18は、上記積層した光電変換機能を有する光電変換機能層9−Aを封止剤18で挟みラミネートすることにより封止する構成である。
(透明表示パネルの構成)
図4は、色素増感太陽電池で構成される自家発電用の広告用ではない透明表示パネル52を視認方向からみた正面図である。図4に示すように、透明表示パネル52は、視認者が、透明表示パネル52を透過してその内側に配置されている構造または物品を視認できる構成である。尚、本実施の形態で透明という表現が記載されるが、本実施形態で記載される透明とは、可視光線を100%透過する完全な透明ではなく、可視光線をある程度、例えば、85%以上を透過する透明度を表したものであり、透明表示パネル52の内側に配置されている構造または物品を自然に視認することができる。
(透明表示パネル断面の構成)
また、図5に示すように、透明表示パネル52は、透光性の透明基板15と、透明基板15上に形成される導電性透明電極基板16と、導電性透明電極基板16上に形成される第1の透明な増感色素層11−Bと、第1の透明な増感色素層11−B上に形成される電解質層14と、電解質層14を介して導電性透明電極基板16と対向するように形成される導電性透明対向電極基板17とが、この順番に積層され、導電性透明電極基板16と導電性透明対向電極基板17の間に形成される光電変換機能を有する透明な光電変換機能層9−Bを透明な封止材18−Aで挟み封止する構成である。
尚、透明表示パネル52内の第1の透明な増感色素層11−B内は、多孔質の酸化チタン微粒子10―Aの表面多孔質層に担持された単一な増感色素であり、酸化チタン微粒子10―Aの粒径は、例えば、10〜50nm(ナノメートル)であるので可視光波長(380〜780nm)よりも十分に小さい微粒子サイズのため光学的に極めて透明な微粒子層(第1の透明な増感色素層11−B)となる。酸化チタン微粒子10―Aの表面多孔質層に微粒子サイズの有機色素または金属錯体色素を吸着させ、透明表示パネル52が構成される。
(透明表示パネル断面基材の構成)
また、図5に示すように、透光性の透明基板15は、光を透過する樹脂系のフィルムであり、導電性透明電極基板16は、導電性を有し光を透過する樹脂系のフィルムが好ましい。また、多孔質酸化チタン微粒子10―Aの表面多孔質層に担持された単一の増感色素である。電解質層14は、液体状またはゲル状或いは固体状いずれの電解質状でもよいが、固体状とした場合には、酸化還元対を含まずに固体状電解質自身が正孔輸送剤として機能する。導電性透明対向電極基板17は、導電性を有する透明な樹脂系フィルムであり、電解質層14を介して導電性透明電極基板16と対向するように形成される。また透明な封止材18―Aは、上記積層した光電変換機能を有する透明な光電変換機能層9−Bを透明な封止剤18―Aで挟みラミネートすることにより封止する構成である。
(図示しない蓄電装置、または、二次電池の構成)
表示パネル類53(広告用の絵柄表示パネル9、または、広告用ではない絵柄表示パネル8、或いは、広告用ではない透明表示パネル52)で、光起電力効果により発電した起電力の発生電圧は、LED照明器具4や直管型LED照明器具3又は長尺型LED照明器具22或いは太陽20からの光エネルギー21の入射光量に左右されるので、そのままの電圧を使用することはできない。そこで表示パネル類53で発生したそれぞれの電圧を、過充電防止機能を有する図示しない複数の二次電池59に適合するように制御するDC/DCコンバータを設け、コンバータで制御した後、複数の二次電池59に蓄電する。また、複数の二次電池59は、蓄電された電力を、後述する複数の機器類に供給する際、蓄電された直流電力をそのまま供給するか、或いは、蓄電された直流電力をDC/ACコンバータで制御された後の、交流電力を供給するように制御する制御部を有する蓄電装置57の一部である。尚、表示パネル類53で光起電力効果で発電した起電力は、過充電防止機能を有する図示しない二次電池58に適合するように制御するDC/DCコンバータを設け、コンバータで制御した後、二次電池58に蓄電する。また、二次電池58は、蓄電された電力を、後述する複数の機器類に供給する際、蓄電された直流電力をそのまま供給するか、或いは、蓄電された直流電力をDC/ACコンバータで制御された後の、交流電力を供給するように制御する制御部を有する二次電池58である。尚、二次電池58は、正極と負極の間の電解質は、液体状又はゲル状ではなく一種のセパレーター(固体電解質)だけで構成される二次電池であり、高熱が発生しても固体電解質なので発火しない全固体二次電池58でもよい。
(蓄電装置、又は、二次電池の予め設定された蓄電容量と残蓄電量の限界の構成)
蓄電装置57の一部である二次電池59、または、二次電池58は、100%の充電と、100%の放電を繰り返すと劣化することは周知の通りである。二次電池59、または、二次電池58は、電力が消費され蓄電可能となった時から、表示パネル類53から制御された電力の供給を受け蓄電しながらも、予め設定された最大蓄電容量、例えば、90%蓄電容量(蓄電量の上限)まで蓄電した時点で過充電防止機能が働いて蓄電を停止する。また、逆に予め設定された残蓄電量、例えば、20%残蓄電量(蓄電量の下限)まで電力が消費された時は電力の供給を停止する。このように、二次電池59、または、二次電池58の100%の充放電を排除することで二次電池59、または、二次電池58の劣化を最小限に抑える構成とする。
(蓄電装置の劣化要因を排除するための構成)
現在使用される種々の二次電池は、メモリー効果、または、100%の充放電を繰り返すことで劣化するが、最大の劣化要因は、リチウムイオン二次電池を充電しながら同時に電力を供給(充電と放電の同時使用)する場合、リチウムイオン二次電池内の電解質が高熱を発生し、時にはリチウムイオン二次電池そのものが発火することも周知の事である。充電と放電の同時使用を排除するため、複数の二次電池59は、表示パネル類53で発電され、制御された後の電力の供給を受けて蓄電し、蓄電量が90%充電状態となり過充電防止機能が働き充電を停止した時は、引き続き表示パネル類53からの起電力の供給を他の二次電池59に切り替えて引き続き充電し続ける。尚、充電中の二次電池59からは電力を供給せず、満充電状態にされ充電中ではない二次電池59から電力を供給するように複数の二次電池59を制御する制御部を有する蓄電装置57の構成とする。
(蓄電装置から電力供給する構成)
後述する、看板用LED照明器具4と、直管型LED照明器具3と、長尺型LED照明器具22と、スモールセル65と、図示しないLED照明器具78と、他の複数の看板(袖看板80・スタンド看板81)の照明器具3−Aと、図示しないセルフレジ72と、図示しないポスシステム73は、蓄電装置57、または、二次電池58から電力の供給を受ける際、蓄電された直流電力をそのまま供給されて駆動点灯するか、或いは、制御部を有する蓄電装置57、または、制御部を有する二次電池58でDC/ACコンバータで制御された後の交流電力を供給されて駆動点灯することも可能である。
(蓄電装置からモバイル端末機器への充電サービスの構成)
過日の、北海道胆振東部地震でのブラックアウト現象による長期間の停電が発生した北海道全域では、停電被害住民のモバイル端末の蓄電率が0となり情報の収集ができず風評被害も含めて大混乱が生じた。同じ過ちを繰り返さないためには、店舗に設けられる表示パネル類53で発電された電力を蓄電する蓄電装置57、または、二次電池58から電力の一部を開放し、例えば、1日100人〜200人のモバイル端末を充電し蓄電率0を回復させ店舗周辺の停電被害住民に安心と安全を提供する充電サービスも可能となる。尚、停電被害住民が所持するモバイル端末は交流電源から充電するように設計されているので、蓄電された直流電力を蓄電装置57、または、二次電池58でDC/ACコンバータにより交流に制御してから供給する構成とする。
(絵柄表示パネル9での自家発電システムの各種の構成)
図6は、内照式看板躯体1の視認方向からの正面図であり、図7から図9は、図6のC−C矢視拡大断面図であり、LED照明器具4、又は、直管型LED照明器具3、或いは、長尺型のLED照明器具22で内照式看板躯体1の背面側から絵柄表示パネル9を点灯照射する各種の方法であり、内照式看板躯体1に掲示される広告用の絵柄表示パネル9での光エネルギー21の受光方法と発電方法の構成でもある。
(LED照明器具の各種点灯照射方法の構成)
図7、図8、図9は、図6のC−C矢視拡大断面図であり、内照式看板躯体1内の背面側に設置される表面実装型LEDパッケージが複数連接された各種のLED照明器具の設置方法である。図7に示すように、表面実装型LEDパッケージが複数連接された看板用LED照明器具4は、蓄電された電力の供給を受けて背面側から点灯して絵柄表示パネル9を夜間に明るく点灯する。
また、図8に示すように、表面実装型LEDパッケージが複数連接される直管型の看板用LED照明器具3は、蓄電された電力の供給を受けて背面側から点灯して絵柄表示パネル9を夜間に明るく点灯する。
さらに、図9に示すように、蓄電された電力の供給を受けて背面側一端に設置された、表面実装型LEDパッケージが複数連接された長尺型の看板用LED照明器具22から発光される光エネルギー21を効率よく導く導光板5は、板状のプラスチック類に、レーザー光やエッチング等により加工され、長尺型のLED照明器具22から照射された直接光を効率よく導き、絵柄表示パネル9を背面側から照射し、同時に、導光板5の底面側に導かれた光は反射板6に形成される反射面を有する反射面6−Aからの反射光で絵柄表示パネル9側に反射させ、導かれた直接光と導かれた反射光の、両方の光エネルギー21で絵柄表示パネル9を背面側導光板5から夜間に明るく点灯する。
<スモールセルの構成>
図6は、内照式看板躯体1の視認方向からの正面図であり、図7から図9は、図6のC−C矢視拡大断面図であり、内照式看板躯体1と一体化された、無停電型の小型基地局(スモールセル65)の模式図である。本実施形態では、図7に示すように、内照式看板躯体1に一体化されて設置されるスモールセル65による第5世代通信規格(5G)の高周波数帯電波の送受信方法の構成である。尚、看板と一体化されるスモールセル65は、看板の上下左右、又は、看板の躯体1の躯体内部に一体化されてもよい。
(スモールセルによるインフラの構築)
図7に示すように、スモールセル65が送受信する5G電波は、現在使用される第4世代通信規格(4G、LTE)に比較し、3つの大きな特徴があり、高速、且つ大容量で一定時間に送れるデータ量は、4Gの概ね1、000倍程度多くなる。2つ目は、低遅延でデータの送信から受信までの時間が極めて短く概ね0.001(ミリ秒)秒程度である。3つ目は、多数同時接続で、1平方キロメートルあたり約100万台程度の機器を同時にインターネットに接続できる機能をモバイル端末機器だけでなく、IoTの無線でつながる世界では、車や店舗又は工場内の、例えば、通信用端末機器、家電、照明器具、湿度や温度計、ロボット、監視カメラ、各種感知センサー等と、機器間通信によってネットワーク接続し、送信されたデータは、アプリケーションが膨大な情報を自動的、かつ、知的に管理、制御することで無線ネットワークが、人だけでなく物にもつながる新しいインフラが構築される。なお、各種の感知センサーは、各種感知センサーの光受光面に設けられる極小面積の前記表示パネル類53で店内の室内用照明器具78、または、太陽20の発光する光エネルギーを受光して発電し電源としてもよいし、或いは、蓄電装置57、または、二次電池58から供給される電力を電源としてもよい。
(スモールセルによる電波中継網の構築)
図6、図7は、スモールセル65の模式図であり、図6、図7に示すように、蓄電された電力の供給を受けて駆動するスモールセル65は、5Gの高周波数帯電波を送信する基地局、または、マクロセル基地局、或いは小型基地局等の、前記の基地局から送信された5G電波75を受信し、内照式看板躯体1周辺に存在する人々が所持する5G電波に対応するモバイル端末に、受信した5G電波75を増幅してから送信することで、自らが無停電型の小型基地局(スモールセル65)となる。尚、スモールセル65が送信する5G送信電波76(ミリ波を含む)は、空間伝搬に伴う減衰が大きく、かつ、直進性が高いためスモールセル65の電波送信半径は小さくなり40m〜80m前後と比較的短い。それをカバーするため、スモールセル65の中に複数のアンテナを並べることで電波が放射される方向をコントロールする超多素子アンテナ(Multiple−input and multiple−output)を用い、ビームフォーミング技術により電波を鋭いビームにして送信する。これにより、数百メートルの送信距離までサービスエリアを拡大でき、その送信距離内の他の内照式看板躯体1にも、本願と同様のスモールセル65を設置すれば、都市部や近郊の郊外部で無停電型のスモールセル65は、自己が消費する電力を絵柄表示パネル9で自家発電し、発電した電力を供給されて自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムを提供し、当該地域が停電状態であっても、スモールセル65は、無停電で5G電波の送受信網が構築できる。
(スモールセルによる看板類での送受信電波網の構築)
ところで、日本FC協会に加盟する、例えば、コンビニは令和1年には日本国内において約56,000店舗が展開しており、系列店のほぼ全ての店舗には統一された看板が設置されている。統一された看板に一体化されるスモールセル65を設置するのは比較的に容易である。また、その他の日本FC協会加盟の大手チェーン店の飲食業、サービス業、小売業等と、他の大手チェーン店が展開する大規模店舗等を合計すると、国内では、概ね70万店舗以上が存在し、その中から必要な店舗を抽出すれば都市部や近郊の郊外部の大半の面積で、いわゆる「圏外」となることを解消できる。それでも電波の狭間や何らかの障害で「圏外」が発生した場合は、「圏外」地域内の個人商店や日本FC協会に未加盟の店舗の看板を適宜利用することで解決する構成とする。
(実施例1の第1の構成)
本実施形態では、図7に示すように、内照式看板躯体1に掲示される絵柄表示パネル9は、内照式看板躯体1内の背面側に配置されたLED照明器具4から発光される光エネルギー(点線矢印)21を背面側から受光して発電し、発電した起電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。さらに、絵柄表示パネル9は、LED照明器具4が消灯している昼間は、絵柄表示パネル9の表面外側の太陽20から照射される光エネルギー21を受光して発電し、発電した起電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。
また、図6、図7に示すように、蓄電された電力の供給を受けて発光するLED照明器具4は、絵柄表示パネル9を背面側から点灯して所定の「この看板はCO排出量0です」の絵柄表示パネル9を夜間に明るく点灯する。当該内照式看板躯体1で自己が消費する電力を絵柄表示パネル9で自家発電し、発電した電力をLED照明器具4に供給して自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムを提供する。
(実施例1の第2の構成)
本実施形態では、図8に示されるように、内照式看板躯体1に掲示される絵柄表示パネル9は、内照式看板躯体1の背面側に形成された直管型LED照明器具3からの光エネルギー21を背面側から受光して発電し、発電した電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。また、絵柄表示パネル9は、直管型LED照明器具3が消灯している昼間は、絵柄表示パネル9の表面外側の太陽20から照射される光エネルギー21を表面の外側から受光して発電し、発電した電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。
また、図8に示されるように、蓄電された電力の供給を受けて発光する直管型LED照明器具3は、絵柄表示パネル9を背面側から所定の絵柄を点灯して夜間に明るく照らしながら、当該内照式看板躯体1で自己が消費する電力を絵柄表示パネル9で自家発電し、発電した電力を直管型LED照明器具3に供給して自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムを提供する。
(実施例1の第3の構成)
図9に示すように、内照式看板躯体1に掲示される絵柄表示パネル9は、内照式看板躯体1内の表面実装型LEDパッケージが、長手方向に複数連接された長尺型のLED照明器具22から発光された光を効率よく導く導光板5からの光エネルギーと、導光板5の底面部側に設置される反射板6に形成された反射面を有する反射面6−Aから反射された光エネルギーの、両方の光エネルギー21を背面側導光板から受光して発電し、発電した電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。さらに、絵柄表示パネル9は、LED照明器具22が消灯している昼間は、絵柄表示パネル9の表面外側の太陽20から照射される光エネルギー21を受光して発電し、発電した起電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。
また、図9に示されるように、蓄電された電力の供給を受けて発光する長尺型のLED照明器具22は、導光板で効率よく導かれた光エネルギー21で背面側導光板から絵柄表示パネル9を点灯して夜間に明るく照らし、当該内照式看板躯体1で自己が消費する電力を絵柄表示パネル9で自家発電し、発電した電力をLED照明器具22に供給して自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムを提供する。
これまで述べたように、建物壁面を利用して絵柄表示パネル9と、絵柄表示パネル8と、透明表示パネル52で発電する理由を、以下に説明する。
<実施の形態1>
図1から図9に示されるように、蓄電された電力の供給を受けて発光するLED照明器具4、又は、直管型LED照明器具3、或いは、長尺型のLED照明器具22は、背面側から絵柄表示パネル9を夜間に点灯して明るく照らすにはある程度の消費電力が必要であり、さらに、袖看板80と、スタンド看板81と、スモールセル65と、店舗内を明るく照らす室内用照明のLED照明器具78等を、駆動点灯させるにも相応の消費電力が必要であり、内照式看板躯体1の絵柄表示面に掲示された絵柄表示パネル9だけの発電面積では、前記の複数の機器類に電力を供給するには電力が不足する恐れがある。そこで、安心して電力を供給するための電力を確保する手段として、自らが使用する電力分だけは確実に賄える発電面積を必要としているので、壁面の内照式看板躯体1に掲示される絵柄表示パネル9と、屋外広告物条例から除外される壁面に掲示される絵柄表示パネル8と、窓ガラスに掲示される透明表示パネル52の大面積(予定する消費電力に匹敵する発電面積)で発電された電力を利用することで電力不足を解消する構成となり、あらかじめ計画された業務継続計画(Business Continuity Plan)を遂行しながら、当該店舗で自己が消費する電力を表示パネル類53で自家発電し、発電した電力を前記の機器類に供給して自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムを提供する。尚、LED照明器具4、または、直管型LED照明器具3、或いは、LED照明器具22を点灯するだけなら絵柄表示パネル9の発電面積だけで十分なので、絵柄表示パネル8と透明表示パネル52は壁面や窓ガラスには掲示しなくてもよい。又、本発明の自家発電システムは、街中の自動販売機や、道路上の屋根を有するバス停留所等にも適用される。
本実施の形態は、実施例1のLED照明器具4、又は直管型LED照明器具3、或いはLED照明器具22を使用せず、図示しない室内用のLED照明器具78を使用することが実施の形態1とは異なる。以下、実施の形態1とは異なる要素について説明し、実施の形態1で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
(表示パネル類での自家発電システムの構成)
本実施形態では、図10に示すように、建物に設置される袖看板80と、敷地内に設置されるスタンド看板81に掲示される絵柄表示パネル9と、壁面に掲示される広告用ではない絵柄表示パネル8と、窓ガラスに掲示される広告用ではない透明表示パネル52での光エネルギー21の受光方法と発電方法の構成でもある。
(スモールセルの構成)
また図10に示すように、蓄電された電力の供給を受けて駆動するスモールセル65は、袖看板80、または、スタンド看板81に一体化されて設置され、5G基地局から送信される5G電波75を受信し、店舗内外に所在する人々が所持する5G電波に対応するモバイル端末との間で無線ネットワークにより送受信する構成である。
(図示しない監視カメラの検知の構成)
人工知能(AI)を備えた監視カメラは、画像処理技術を進化させ、ふらつき検知、人の属性検知、侵入検知、人と車両の接触可能性検知など、多様な映像解析システムのソフトウェアを利用できる。
(監視カメラの構成)
IoT(Internet of Things)の無線でつながる店舗内外で図示しない監視カメラは、監視カメラが捉えた映像に、例えば、万引きなどの不正行為、また、顧客や自転車などが転倒した場合、監視カメラは異常状態と検知して、検知した情報はスモールセル65を介してネットワーク接続して関係部門へ送信し、送信されたデータは、情報量が膨大だったりするため、データの抽出、解析、最適化といった処理をPCやモバイル端末等で情報処理されてサーバーやクラウドサービスに管理され、送信されたデータは、アプリケーションが膨大な情報を自動的、かつ、知的に管理、制御することで無線ネットワークが、人だけでなく物にもつながる新しいインフラが構成される。
(監視カメラを具備するセルフレジとスモールセルの構成)
本実施形態では、図10に示すように、蓄電された電力の供給を受けて駆動する図示しないセルフレジ72は、入店する顧客を入店時又は商品購買時に監視カメラにより顔認証をして、顧客の購入した商品をセルフレジ72に提示すると、顔認証した顧客と一致した場合、購入した商品代金を顧客の提示した電子カード等により引き落とすことで商品売買を完了させる。また、AIを備える複数の監視カメラは、顔認証以外に、店舗内外で発生した障害や異常を検知した場合、店内の社員や警備員又は監視センター等に障害や異常を機器間通信で送信する。さらに、図示しない独立したポスシステム73は、商業用電力から電力の供給を受けて駆動する他のポスシステムからは、独立して蓄電された電力の供給を受けて単独でポスシステム73を無停電で機能する構成とする。また、蓄電された電力供給で駆動するスモールセル65は、店内や店舗周辺で障害や異常状態を監視カメラが検知した場合、障害や異常状態(不正行為、人や商品又は自転車の転倒や駐車中の自動車の事故等)を監視カメラからの中継映像を交えながら、店内の社員や警備員或いは監視センターとの間でほぼ瞬時に情報を送受信し、監視センターは、店内と店舗周辺を監視カメラからの中継映像から得られる大量の情報を基に、店内の社員や警備員に伝える際の時間のずれもほぼ解消され店舗内外の異常状態に対処することが出来る。
<図示しない各種感知センサーの構成>
(感知センサーの構成)
IoT(Internet of Things)の無線でつながる店舗内外で各種の感知センサーは、機器間通信によってネットワーク接続し、店舗のドアの開閉、各種の温度管理、在庫管理など、店内の必要な機器類を前記各種感知センサーで感知してデータとして読み取り、そのデータを可視化するパーソナルコンピュータ(PC)やモバイル端末機器にネットワーク接続し、接続されたデータは、情報量が膨大だったりするため、データの抽出、解析、最適化といった処理をPCやモバイル端末で情報処理されてサーバーやクラウドサービスに管理され、各種感知センサー情報に対処することが出来る。
(距離センサー又はタッチセンサーの構成)
ドアを開閉する感知センサーは、店舗に入店しようとする顧客が予め設定された距離まで近づいた時点でドアを開き数秒後にドアを閉じ、または、入店しようとする顧客がドアにタッチするとドアを開き数秒後にドアを閉める。この様に、感知センサーは、ドアを開閉する機器類と機器間通信で無線ネットワーク接続する。
(温度センサーの構成)
温度センサーは、冷蔵庫、冷凍庫、温蔵庫、エアコン等であらかじめ設定された温度領域から何らかの理由により、温度が上昇又は降下したことを感知した場合は、冷蔵庫、冷凍庫、温蔵庫、エアコンと、機器間通信でネットワーク接続し予め設定された温度に設定する機能を有する。
(光センサーの構成)
看板用の照明器具とネットワーク接続する光センサーは、昼の太陽光が日没を迎え周囲が暗くなったことを感知した場合、スイッチをオンにして看板用照明器具を点灯し、また逆に、太陽が日の出を迎え、周囲が明るくなったことを感知した場合、スイッチをオフにして消灯する。或いは、スイッチをオンにして点灯後あらかじめ決められた時間が経過すると照明器具が消灯する機能を有する。
このように建物に掲示される表示パネル類53を利用して発電する理由は、以下に説明する。
<実施の形態2>
図10に示されるように、蓄電された電力の供給を受けて駆動するスモールセル65と、店舗内に設置されたセルフレジ72と、店舗内に設置された独立したポスシステム73と、監視カメラと、各種感知センサーと、複数の看板用LED照明器具と、室内用のLED照明器具78を、長時間駆動させるには安心して電力を供給するための電力を確保する必要がある。自らが使用する電力分だけは確実に賄える発電面積を必要としているので、壁面と、窓ガラスに設置される表示パネル類53の大面積(予定する消費電力に匹敵する発電面積)で発電された電力を供給することで電力不足を解消する構成となり、業務継続計画を遂行しながら、当該店舗で自己が消費する電力を表示パネル類53で自家発電し、発電した電力を前記の機器類に供給して自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムを提供する。
本実施形態は、実施例1のLED照明器具4、直管型LED照明器具3、長尺型のLED照明器具22を使用せず、輸送用車両60内の室内空間を点灯する図示しない室内用照明器具79を使用することが実施の形態1とは異なる。以下、実施の形態1とは異なる要素について説明し、実施の形態1で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
(屋外広告物条例の適用の構成)
図13に示すように、広告用の絵柄表示パネル9は、輸送用車両60の車低を除く全壁面面積の30%以内と規定される。また、広告を掲示しない単なる構築物(透明表示パネル52)は、屋外広告物条例の適用除外となる。尚、輸送用車両60に適用される屋外広告物条例の適用を図13にて説明している。
(輸送用車両の自家発電システムの構成)
本実施形態では、図11に示すように、人や物を輸送する輸送用車両60の透明な窓枠等に掲示された透明表示パネル52と、輸送用車両60の金属類で覆われた輸送用車両60の車体側面の外側と、車体後部の車体外側と、車体の屋根外側との、全部の車体外側、または、一部の車体外側(以後、車体外側と称す)の外向きに掲示される広告用の絵柄表示パネル9で構成される。窓枠などの透明部に掲示される透明表示パネル52は、輸送用車両60内の車内空間を点灯する図示しない室内用照明器具79が発光する光エネルギー21を背面側から受光して発電し、同時に、昼間の太陽20や夜の街路灯からの光エネルギー21を車体外側から受光して発電し、発電したそれぞれの電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。また、不透明な金属類で覆われた車体外側の全部、または、一部の外向きに掲示される絵柄表示パネル9は、昼間の太陽20や夜の街路灯からの光エネルギー21を車体外側から受光して発電し、発電した電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。尚、輸送用車両60が自家用車両で窓枠のない貨物用の車両の場合、絵柄表示パネル9、又は、絵柄表示パネル8を車体外側に掲示する。
<実施の形態3>
図11に示すように、蓄電された電力の供給を受けて発光する輸送用車両60の室内空間を明るく照らす室内用照明器具79と、輸送用車両60の前方を点灯するヘッドランプを含む前照灯と、輸送用車両60の後方を点灯するテールランプを含む後尾灯と、蓄電された電力の供給を受けて駆動するスモールセル65を長時間駆動させるには安心して電力を供給するための電力を確保する必要がある。自らが使用する電力分だけは確実に賄える発電面積を必要としているので、窓ガラスに掲示される透明表示パネル52(広告を掲示しない単なる透明の構築物)と、輸送用車両60の車体外側に掲示される絵柄表示パネル9の大面積(予定する消費電力に匹敵する発電面積)で発電された電力を利用し、電力不足を解消することで、当該輸送用車両60で自己が消費する電力を表示パネル類53で自家発電し、発電した電力を前記の機器類に供給して自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムが提供される。
本実施形態は、実施例1のLED照明器具4、直管型LED照明器具3、長尺型のLED照明器具22を使用せず、輸送用車両60内の図示しない室内空間を点灯するLED照明器具79を使用することが実施の形態1とは異なる。以下、実施の形態1とは異なる要素について説明し、実施の形態1で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
(蓄電装置、または、二次電池の蓄電構成)
蓄電装置57、または、二次電池58は、絵柄表示パネル8と透明表示パネル52で発電された起電力をDC/DCコンバータで変換された後の直流電力を蓄電するが、蓄電装置57、または、二次電池58の蓄電量が大幅に減少(残蓄電容量20%以下)した場合は、商業用電力(交流)からAC/DCコンバータで制御された後の直流電力を蓄電してもよい。
(輸送用車両での自家発電システムの構成)
また、図12に示すように、輸送用車両60の透明な窓枠等に掲示された透明表示パネル52と、輸送用車両60の金属類で覆われた車体外側の全部、または、一部の車体外側の外向きに掲示される広告用ではない絵柄表示パネル8で構成される。窓枠などの透明部に掲示される透明表示パネル52は、輸送用車両60内の室内空間を点灯するLED照明器具79が発光する光エネルギー21を背面側から受光して発電し、同時に、昼間の太陽20や夜の街路灯からの光エネルギー21を車体外側の表面から受光して発電し、発電したそれぞれの電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。また、不透明な金属類で覆われた車体外側の全部、または、車体外側の一部の外向きに掲示される絵柄表示パネル8は、昼間の太陽20や夜の街路灯からの光エネルギー21を車体外側から受光して発電し、発電した電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。尚、輸送用車両60が自家用車両で窓枠のない貨物用の車両の場合、透明表示パネル52は掲示せず、絵柄表示パネル8と絵柄表示パネル9を組み合わせて車両外側に掲示し、屋外広告物条例を順守する。
(車輛と監視カメラの構成)
道路上において監視カメラは、人や物が輸送用車両60の前方に跳びだし当該車両と接触する危険性を検知した場合、当該車両と機器間通信によってネットワーク接続し緊急ブレーキを作動し接触を回避するように作動する。又、はるか前方に事故や火災が発生し前方の人や車両が通常の動きとは異なる状態を検知した場合は、当該車両の運転者や監視センターに、前方の異常状態を中継映像で送信し危険を事前に回避することも可能である。
(感知センサーによる事故の未然防止の構成)
各種感知センサーは、予め設定された状態から通常ではない異常状態を感知した場合、機器間通信によってネットワーク接続し、例えば、輸送用車両60の進行方向に壁や車輌或いは人がいるのに運転者がブレーキとアクセルを誤って踏み間違えた場合、エンジンの出力を抑えて急加速しないようにすることで事故を未然に防ぐことも可能である。
(監視カメラによる監視センターからの遠隔操作の構成)
本実施形態では、図12に示すように、蓄電された電力の供給を受けて駆動する輸送用車両60に設置された図示しない複数の監視カメラは、輸送用車両60内や道路上で発生した障害や異常を感知した場合、監視センターとの間を無線ネットワークで異常を瞬時に送受信する。また、監視カメラによる大量の高画質の中継映像を交えながら異常状態の情報を輸送用車両60と監視センターとの間でほぼ瞬時に送受信できるようになり、監視センターは、輸送用車両60内と歩行者や道路状況を、監視カメラから得られる大量の中継映像情報を基に、輸送用車両60内の乗客同士の争いごとや、運転者が病気になり意思伝達が出来ず、輸送用車両60が走行中に走行車線を逸脱したり、ハンドルから手を放したりして運転できない緊急時は、輸送用車両60のハンドルやブレーキを含み輸送用車両60の運転に必要な機器類を、無線ネットワークで機器間通信によって接続し輸送用車両60を緊急停止させ、ドアや非常口を開閉する際の時間のずれもほぼ解消され乗客の安全に繋がるように輸送用車両60を遠隔操作することが出来る。
<実施の形態4>
図12に示されるように、蓄電された電力の供給を受けて発光する輸送用車両60の室内空間を明るく照らす室内用照明器具79と、輸送用車両60の前方を点灯するヘッドランプを含む前照灯と、輸送用車両60の後方を点灯するテールランプを含む後尾灯と、スモールセル65と、複数の監視カメラと、各種感知センサーを長時間駆動させるには安心して電力を供給するための電力を確保する必要がある。自らが使用する電力分だけは確実に賄える発電面積を必要としているので、窓ガラスに設置される透明表示パネル52(広告を掲示しない単なる透明な構築物)と、輸送用車両60の車体外側に掲示される広告用ではない絵柄表示パネル8の大面積(予定する消費電力に匹敵する発電面積)で発電された電力を供給することで、当該輸送用車両60で自己が消費する電力を表示パネル類53で自家発電し、発電した電力を前記の機器類に供給して自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムが提供される。
本実施の形態は、実施例1のLED照明器具4、直管型LED照明器具3、LED照明器具22を使用せず、液晶ディスプレイ躯体50内の液晶パネル56を使用することが実施の形態1とは異なる。以下、実施の形態1とは異なる要素について説明し、実施の形態1で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
(液晶ディスプレイでの自家発電システムの構成)
図14、図15、図16は、液晶ディスプレイ躯体50の模式図である。図15は、液晶ディスプレイを表面側から見た正面斜視図であり、図16は、液晶ディスプレイ躯体裏側から見た正面斜視図である。図17は、図16のE−E矢視拡大断面図である。これらは、絵柄表示パネル9及び透明表示パネル52の光エネルギー21の受光方法と発電方法の構成でもある。
<実施の形態5>
(液晶ディスプレイでの自家発電システムとスモールセルの構成)
図16に示すように、液晶ディスプレイ躯体50内に形成される液晶パネル51内の、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)発光層を備えた液晶パネル51の表面外側に形成される透明表示パネル52は、長尺型のLED照明器具22から発光され導光板5から導かれた光エネルギーと、導光板5の底面側に導かれた光エネルギーを液晶パネル側に反射する反射板6に形成された反射面を有する反射面6−Aから反射された反射光の、両方の光エネルギー21で液晶パネル51内の液晶画面を点灯し、点灯後、液晶画面から自発光される光エネルギー21を背面側から受光して発電し、同時に、表面外側の太陽20から光エネルギー21を受光して発電し、また、液晶ディスプレイ躯体50の裏側に形成された絵柄表示パネル9は、液晶ディスプレイ躯体50裏側の太陽20から光エネルギー21を受光して発電し、発電したそれぞれの電力をIC/蓄電装置集積層70内に配置された図示しない蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電することで、停電でも蓄電された電力の供給を受けて、LED照明器具22で液晶パネル51内の液晶画面を点灯する。さらに、蓄電された電力の供給を受けて駆動するスモールセル65は、5G基地局から送信された5G電波75を受信し、液晶ディスプレイ躯体50周辺の人々が所持する5G電波に対応するモバイル端末に、受信した5G電波75を増幅して送信することで、当該液晶ディスプレイ躯体50で自己が消費する電力を表示パネル類53で自家発電し、発電した電力を液晶ディスプレイ50内の液晶パネル51に供給して自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムが提供される。
本実施形態は、実施例1のLED照明器具4、直管型LED照明器具3、長尺型のLED照明器具22を使用せず、有機ELディスプレイ躯体55内の有機ELパネル56を使用することが実施の形態1とは異なる。以下、実施の形態1とは異なる要素について説明し、実施の形態1で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
(有機ELディスプレイでの自家発電システムの構成)
図17、図18、図19は、有機ELディスプレイ躯体55の模式図である。図19は、絵柄表示パネル9及び透明表示パネル52での、光エネルギー21の受光方法と発電方法の構成でもある。
<実施の形態6>
(有機ELディスプレイでの自家発電システムとスモールセルの構成)
図19に示すように、有機ELディスプレイ躯体55内に形成される有機ELパネル56内の、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)発光層を備えた有機ELパネル56の表面外側に形成される透明表示パネル52は、蓄電された電力の供給を受けて有機ELパネル56内の有機EL画面を点灯し点灯後、有機EL画面から自発光される光エネルギー21を背面側から受光して発電し、同時に、表面外側の太陽20からの光エネルギー21を表面外側から受光して発電し、更に、有機ELディスプレイ躯体55の裏側に掲示された絵柄表示パネル9は、有機ELディスプレイ躯体55裏側の太陽20から光エネルギー21を裏側から受光して発電し、発電したそれぞれの電力をIC/蓄電装置集積層70内に配置された図示しない蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電することで、停電でも蓄電された電力の供給を受けて有機ELパネル56内の有機EL画面を点灯する。また、蓄電された電力の供給を受けて駆動するスモールセル65は、5Gの送信基地局から5G電波75を受信し、有機ELディスプレイ躯体55周辺に存在する人々が所持する5G電波に対応するモバイル端末に、受信した5G電波75を増幅して送信し、当該有機ELディスプレイ躯体55で自己が消費する電力を表示パネル類53で自家発電し、発電した電力を有機ELパネル56に供給して自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムを提供する。
本実施形態は、実施例1のスモールセル65を使用せず、図示しない無停電型の通信用端末機器71を使用することが実施の形態1とは異なる。以下、実施の形態1とは異なる要素について説明し、実施の形態1で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
(複数の看板と表示パネル類と通信用端末機器の設置の構成)
図20は、建物壁面に設置される内照式看板躯体1に掲示される広告用絵柄表示パネル9と、建物壁面と図示しない建物屋上床面に掲示される広告用でない絵柄表示パネル8と、建物窓ガラスに掲示される広告用でない透明表示パネル52と、建物壁面に設置される袖看板80と敷地内に設置されるスタンド看板81の裏表に掲示される広告用絵柄表示パネル9と、図示しない通信用端末機器71の設置の構成を示す模式図である。図21は、内照式看板躯体1の正面図であり、図22、図23、図24は、図21のF−F矢視拡大断面図であり、内照式看板を背面側から点灯照射する方法の構成である。
(屋外広告物条例の規定)
日本国における屋外広告物条例では、図31、図32に示すように、建物壁面に設置される広告物(看板類等)は、商業地域では、設置する当該壁面面積の30%以内の面積で、尚且つ、1看板の最大面積は100平方メートル以内と規定される。尚、袖看板80とスタンド看板81も屋外広告物条例で規定される。
(屋外広告物条例を順守する構成)
また図20に示すように、建物内の当該店舗で実際に使用される複数の機器類(後述する複数の看板用LED照明器具、図示しない通信用端末機器71、図示しない室内用LED照明器具78)は多くの消費電力を必要とするので、内照式看板躯体1に掲示される広告用絵柄表示パネル9の発電面積だけでは発電量が不足する恐れがあるので、屋外広告物条例の適用から除外される広告用ではない絵柄表示パネル8と、透明表示パネル52(広告を掲示しない単なる透明な構築物)を、当該建物壁面や窓ガラスに設置することで、屋外広告物条例を順守しながら不足する電力に対応可能となる発電量が確保される構成である。尚、壁面に設置される広告物に関する広告物条例の適用は図31、図32にて説明している。
(絵柄表示パネル9と絵柄表示パネル8での自家発電システムの各種の構成)
図21は、内照式看板躯体1の視認方向からの正面図であり、図22から図24は、図21のF−F矢視拡大断面図であり、LED照明器具4、又は、直管型LED照明器具3、或いは、長尺型のLED照明器具22で内照式看板躯体1の背面側から絵柄表示パネル9を点灯照射する各種の方法であり、内照式看板躯体1に掲示される広告用の絵柄表示パネル9と、内照式看板躯体1の躯体外側表面に掲示される絵柄表示パネル8での光エネルギー21の受光方法と発電方法の構成でもある。
(LED照明器具の各種点灯照射方法の構成)
図22、図23、図24は、図20のF−F矢視拡大断面図であり、内照式看板躯体1内の背面側に設置される表面実装型LEDパッケージが複数連接された各種のLED照明器具の設置方法である。図22に示すように、表面実装型LEDパッケージが複数連接された、看板用LED照明器具4は、蓄電された電力の供給を受けて背面側から点灯して絵柄表示パネル9を夜間に明るく点灯する。
また、図23に示すように、表面実装型LEDパッケージが複数連接される直管型LED照明器具3は、蓄電された電力の供給を受けて背面側から点灯して絵柄表示パネル9を夜間に明るく点灯する。
さらに、図24に示すように、蓄電された電力の供給を受けて背面側一端に設置された長尺型の看板用LED照明器具22から発光される光エネルギー21を効率よく導く導光板5は、板状のプラスチック類に、レーザー光やエッチング等により加工され、長尺型のLED照明器具22から照射された直接光を効率よく導き、絵柄表示パネル9を背面側から照射し、また、導光板5の底面側に導かれた光は反射板6に形成される反射面を有する反射面6−Aからの反射光で絵柄表示パネル9側に反射させ、導かれた直接光と導かれた反射光の、両方の光エネルギー21で絵柄表示パネル9を背面側導光板5から夜間に明るく点灯する。
(実施例7の第1の構成)
本実施形態では、図22に示すように、内照式看板躯体1に掲示される絵柄表示パネル9は、内照式看板躯体1内の背面側に配置されたLED照明器具4から発光される光エネルギー(点線矢印)21を背面側から受光して発電し、発電した起電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。さらに、絵柄表示パネル9と内照式看板躯体1の躯体外側に掲示される絵柄表示パネル8は、LED照明器具4が消灯している昼間は、絵柄表示パネル9と絵柄表示パネル8の表面外側の太陽20から照射される光エネルギー21を受光して発電し、発電した起電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。
また、図22に示すように、蓄電された電力の供給を受けて発光するLED照明器具4は、絵柄表示パネル9を背面側から点灯照射して所定の「この看板はCO排出量0です」の絵柄表示面を夜間に明るく点灯することで、当該内照式看板躯体1で自己が消費する電力を絵柄表示パネル9と内照式看板躯体1の躯体外側表面に掲示される絵柄表示パネル8で自家発電し、発電した電力をLED照明器具4に供給して自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムを提供する。
(実施例7の第2の構成)
本実施形態では、図23に示されるように、内照式看板躯体1に掲示される絵柄表示パネル9は、内照式看板躯体1の背面側に形成された直管型LED照明器具3から光エネルギー21を背面側から受光して発電し、発電した電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。また、絵柄表示パネル9と内照式看板躯体1の躯体外側表面に掲示される絵柄表示パネル8は、直管型LED照明器具3が消灯している昼間は、絵柄表示パネル9と絵柄表示パネル8の表面外側の太陽20から照射される光エネルギー21を表面の外側から受光して発電し、発電した電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。
また、図23に示されるように、蓄電された電力の供給を受けて発光する直管型LED照明器具3は、絵柄表示パネル9を背面側から所定の絵柄を点灯して夜間に明るく照らしながら、当該内照式看板躯体1で自己が消費する電力を絵柄表示パネル9と絵柄表示パネル8で自家発電し、発電した電力を直管型LED照明器具3に供給して自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムを提供する。
(実施例7の第3の構成)
図24に示すように、内照式看板躯体1に掲示される絵柄表示パネル9は、内照式看板躯体1内の長尺型のLED照明器具22から発光された光を効率よく導く導光板5からの光エネルギーと、導光板5の底面部側に設置される反射板6に形成された反射面を有する反射面6−Aから反射された光エネルギーの、両方の光エネルギー21を背面側導光板から受光して発電し、発電した電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。さらに、絵柄表示パネル9と内照式看板躯体1の躯体外側表面に掲示される絵柄表示パネル8は、LED照明器具22が消灯している昼間は、絵柄表示パネル9と絵柄表示パネル8の表面外側の太陽20から照射される光エネルギー21を受光して発電し、発電した起電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。
また、図24に示されるように、蓄電された電力の供給を受けて発光する長尺型のLED照明器具22は、導光板で効率よく導かれた光エネルギー21で背面側導光板から絵柄表示パネル9を点灯して夜間に明るく照らし、当該内照式看板躯体1で自己が消費する電力を絵柄表示パネル9と内照式看板躯体1の躯体外側表面に掲示される絵柄表示パネル8で自家発電し、発電した電力をLED照明器具22に供給して自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムを提供する。
<実施例7の第4の構成>
図25、図26は袖看板80、または、スタンド看板81の模式図であり、直管型LED照明器具3―Aは、表面実装型LEDパッケージが複数連接され放熱板の裏表の両面に実装されるLED光源が発光する光エネルギー21は、360度発光とすることで看板の裏表の両面を同時に点灯照射することが出来る。
本実施形態では、図25、図26に示されるように、袖看板80、または、スタンド看板81の裏表の両面に掲示される絵柄表示パネル9は、袖看板80、または、スタンド看板81に形成された360度発光する光源である直管型LED照明器具3―Aからの光エネルギー21を背面側から受光して発電し、発電した電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。また、絵柄表示パネル9と内照式看板躯体1の躯体外側表面に掲示される絵柄表示パネル8は、直管型LED照明器具3―Aが消灯している昼間は、絵柄表示パネル9と絵柄表示パネル8の表面外側の太陽20から照射される光エネルギー21を表面外側から受光して発電し、発電した電力を蓄電装置57、または、二次電池58に蓄電する。
また、図25、図26に示されるように、蓄電された電力の供給を受けて360度発光する直管型LED照明器具3―Aは、絵柄表示パネル9を背面側から所定の絵柄(裏表の両面)を同時に点灯して夜間に明るく照らしながら、当該袖看板80、または、スタンド看板81で、自己が消費する電力を絵柄表示パネル9と絵柄表示パネル8で自家発電し、発電した電力を直管型LED照明器具3―Aに供給して自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムを提供する。
(図示しない通信用端末機器の構成)
また、当該店舗内に設置され、蓄電された電力の供給を受けて駆動する図示しない通信用端末機器71は、商業用電力を使用しないので、突然の停電でも、蓄電装置57からの電力供給で駆動し、例えば、電話、FAX、インターネット利用のPC、モバイル端末機器は、有線又は無線による通信用電波を送受信する。
これまで述べたように、建物壁面を利用して絵柄表示パネル9と、絵柄表示パネル8と、透明表示パネル52で発電する理由を、以下に説明する。
<実施の形態7>
図20から図26に示されるように、蓄電された電力の供給を受けて発光するLED照明器具4、又は、直管型LED照明器具3、或いは、LED照明器具22、若しくは、360度発光する直管型LED照明器具3−Aは、背面側から絵柄表示パネル9を夜間に点灯して明るく照らすにはある程度の消費電力が必要であり、更に、図示しない通信用端末機器71と、店舗内を明るく照らす図示しない室内用照明のLED照明器具78を、駆動点灯させるにも相応の消費電力が必要であり、内照式看板躯体1の絵柄表示面に掲示された絵柄表示パネル9だけの発電面積では、前記の複数の機器類に電力を供給するには電力が不足する恐れがある。そこで、安心して電力を供給するための電力を確保する手段として、自らが使用する電力分だけは確実に賄える発電面積を必要としているので、壁面の内照式看板躯体1に掲示される絵柄表示パネル9と、内照式看板躯体1の躯体外側表面に掲示される絵柄表示パネル8と、壁面に掲示される絵柄表示パネル8と、窓ガラスに掲示される透明表示パネル52の大面積(予定する消費電力に匹敵する発電面積)で発電された電力を利用することで電力不足を解消する構成となり、業務継続計画を遂行しながら、当該店舗で自己が消費する電力を表示パネル類53で自家発電し、発電した電力を前記の機器類に供給して自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムを提供する。尚、LED照明器具4、または、直管型LED照明器具3、或いは、LED照明器具22、若しくは、直管型LED照明器具3―Aを点灯するだけなら絵柄表示パネル9の発電面積だけで十分なので、絵柄表示パネル8と透明表示パネル52は内照式看板躯体1の躯体外側と壁面や窓ガラスには掲示しなくてもよい。又、本発明の自家発電システムは、街中の自動販売機や、道路上の屋根を有するバス停留所等にも適用される。
本実施形態は、実施例1のLED照明器具4、または、直管型LED照明器具3、或いは、長尺型のLED照明器具22を使用せず、外照式照明器具32を使用することが実施の形態1とは異なる。以下、実施の形態1とは異なる要素について説明し、実施の形態1で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
(屋外広告物条例の規定)
日本国における屋外広告物条例によれば、建物屋上に設置される広告物(看板類等)は、商業地域では、当該建物の全壁面面積の60%以内と規定されている。
(屋外広告物条例を順守する構成)
また、図29に示されるように、当該店舗で実際に使用される複数の機器類は多くの消費電力を必要とするので、屋上の外照式看板に掲示される絵柄表示パネル9の発電面積だけでは発電量が不足する恐れがあるので、屋外広告物条例の適用から除外される壁面に掲示される広告物ではない透明表示パネル52と、窓ガラスに掲示される透明表示パネル52(広告を掲示しない単なる透明な構築物)を、壁面や窓ガラスに設置することで不足する電力に対応する発電量が確保される構成である。尚、屋上に設置される広告物は、図32にて屋外広告物条例の適用を説明している。
(絵柄表示パネルと透明表示パネルでの自家発電システムの構成)
本実施形態では、図27から図30は、外照式看板と建物壁面と建物窓ガラスに掲示される表示パネル類53の模式図であり、外照式看板躯体30の絵柄表示面に掲示される広告用絵柄表示パネル9と、建物壁面に掲示される広告用ではない透明表示パネル52と、窓ガラスに掲示される広告用ではない透明表示パネル52の光エネルギー21の受光方法と発電方法の構成でもある。
(外照式照明器具と通信用端末機器と室内用LED照明器具の構成)
本実施形態では、図28は、図27のG−G矢視拡大断面図であり、図28に示すように、蓄電された電力の供給を受けて発光する外照式照明器具32は、外照式看板躯体30の表面外側の一端又は多端から絵柄表示パネル9を点灯照射して夜間に明るく点灯する。また、蓄電された電力の供給を受けて駆動する図示しない通信用端末機器71は、有線又は無線により通信用電波を無停電で送受信する。さらに、蓄電された電力の供給を受けて発光する図示しない室内照明用のLED照明器具78で店内を明るく点灯することで、当該地域で災害発生により長期間の停電が発生しても、蓄電された電力の供給を受けて、無停電で店舗を営業し、業務継続計画が遂行できる。
このように、屋上看板と建物全体の壁面や窓ガラスに表示パネル類53を掲示して発電する理由は、以下に説明する。
<実施の形態8>
図27から図30に示すように、蓄電された電力の供給を受けて発光する外照式照明器具32は、外照式看板躯体30の表面外側の一端、または、多端から絵柄表示パネル9を明るく照らすにはある程度の消費電力が必要であり、さらに、通信用端末機器71と、室内用のLED照明器具78を駆動させるにも相応の消費電力が必要であり、外照式看板躯体30に掲示された絵柄表示パネル9だけの発電面積では、前記の複数の機器類に供給するには電力が不足することが予想される。そこで安心して電力を供給するための電力を確保する手段として、自らが使用する電力分だけは確実に賄える発電面積を必要としているので、屋上の絵柄表示パネル9と、壁面に掲示される透明表示パネル52と、窓ガラスに掲示される透明表示パネル52の大面積(予定する消費電力に匹敵する発電面積)で発電された電力を利用することで電力不足を解消する構成となり、業務継続計画を遂行しながら、当該店舗で自己が消費する電力を表示パネル類53で自家発電し、発電した電力を前記の機器類に供給して自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムを提供する。尚、外照式照明器具32を点灯するだけなら、屋上看板に掲示される絵柄表示パネル9の発電面積だけで十分なので、壁面に掲示される透明表示パネル52と、窓ガラスに掲示される透明表示パネル52は掲示しなくてもよい。
太陽電池で構成され所定の絵柄「この看板はCO排出量0です」が表示される広告用絵柄表示パネル9と、広告用ではない絵柄表示パネル8と、広告用ではない透明表示パネル52で、自家発電し発電された電力で各種の機器類を駆動することで、COを排出しない電力が活用されて「京都議定書」や「パリ協定」に貢献することができる。また、電力送電網が整備されていない、例えば、山間部や海岸線で夜間でも点灯している案内看板が多数あれば、仮に遭難者が発生し夜になっても道路標識や案内看板で安全な場所まで誘導でき、且つ、当該看板で自己が消費する電力を表示パネル類53で自家発電し、発電した電力を案内看板に供給して自己完結し、COを排出しないことを特徴とする自家発電システムを提供する。
1 内照式看板躯体
3 無停電型の直管型LED照明器具
3−A 無停電型の360度発光するLED照明器具
4 無停電型のLED照明器具
5 導光板
6 導光板底面側の反射板
6−A 反射板に形成された反射面
7 反射板
7−A 反射板に形成された反射面
8 広告用ではない絵柄表示パネル
9 広告用絵柄表示パネル
9−A 光電変換機能層
9−B 透明な光電変換機能層
10 多孔質酸化チタン微粒子
10−A透明な多孔質酸化チタン微粒子
11 第1の白色増感色素
11−A第1の白色増感色素層
11−B第1の透明な増感色素層
12 第2の緑色増感色素
12−A第2の緑色増感色素層
13 第3の赤色増感色素
13−A第3の赤色増感色素層
14 電解質層
15 透明基板
16 導電性透明電極基板
17 導電性透明対向電極基板
18 封止材
18−A透明な封止材
20 太陽
21 光エネルギー(点線矢印)
22 長尺状に形成された無停電型LED照明器具
30 外照式看板躯体
32 無停電型の外照式照明器具
50 液晶ディスプレイ躯体
51 液晶パネル
52 広告用ではない透明な絵柄表示パネル
53 表示パネル8、9、52を総称する表示パネル類
55 有機ELディスプレイ躯体
56 有機ELパネル
57 図示しない蓄電装置
58 図示しない単独の二次電池
59 図示しない複数の二次電池
60 輸送用車両
65 無停電型のスモールセル
70 IC/蓄電装置集積層
71 図示しない無停電型の通信用端末機器
72 図示しない無停電型のセルフレジ(顔認証システム)
73 図示しない独立した無停電型のポスシステム
75 受信電波
76 送信電波
78 図示しない室内照明用の無停電型のLED照明器具
79 図示しない輸送用車両の室内用LED照明器具
80 袖看板
81 スタンド看板

Claims (5)

  1. 太陽電池で構成され光起電力効果で起電力を自家発電する絵柄表示パネル、および/または、太陽電池で構成され光起電力効果で起電力を自家発電する透明表示パネル等の、前記表示パネル類と
    前記表示パネル類が掲示される掲示面を確保した看板躯体、および/または、前記表示パネル類が掲示される掲示面を確保した建物の壁面、および/または、前記表示パネル類が掲示される掲示面を確保した建物屋上、および/または、前記表示パネル類が掲示される掲示面を確保した建物の窓ガラス等の、前記表示パネル類掲示面と、
    前記表示パネル類で発電された起電力を供給されて蓄電する過充電防止機能を有する二次電池、または、複数の二次電池を制御する蓄電装置と、
    前記看板躯体に掲示された前記絵柄表示パネルを点灯する無停電型の看板用LED照明器具、および/または、建物に設置される前記看板躯体以外の看板(袖看板やスタンド看板)を点灯する無停電型の看板用LED照明器具、および/または、店舗の室内空間を点灯する無停電型の室内用LED照明器具等の、前記LED照明器具と、
    第5世代通信規格(5G)の高周波数帯電波を送信する基地局、または、マクロセル基地局、或いは、小型基地局(スモールセル)等の、前記基地局からの送信電波を受信し、受信した前記5G電波を増幅して送信する無停電型のスモールセルと、
    を備え、
    さらに、人工知能(AI)を備えた無停電型の複数の監視カメラと、
    無停電型の各種感知センサーと、
    前記監視カメラと前記各種感知センサーから送信されるデータを可視化するパーソナ ルコンピュータ(PC)やモバイル端末と、
    無停電型のセルフレジ、および/または、無停電型のポスシステムと、
    監視センターと、
    を備え、
    前記表示パネル類は、前記表示パネル類の表面外側の太陽光からの光エネルギーと、前記表示パネル類の背面側、または、表面外側から前記LED照明器具の光エネルギーを受光して光起電力効果で自家発電し、発電した起電力を前記二次電池、または、前記蓄電装置に蓄電する。前記蓄電された電力の供給を受けて発光する前記LED照明器具は無停電で店舗の看板と店舗室内を明るく点灯する。さらに、前記スモールセルは、前記蓄電された電力の供給を受けて駆動し、前記基地局からの5G電波を受信し、前記店舗内外に所在する前記5G電波に対応するモバイル端末機器に受信した5G電波を増幅して送受信し、さらに、前記二次電池、または、前記蓄電装置より電力の供給を受けて駆動するAIを備えた前記複数の監視カメラを具備する前記セルフレジは、顧客の入店時又は商品購買時に前記監視カメラにより顔認証をして、顧客が購入した商品を前記セルフレジに提示すると、前記顔認証した顧客と一致した場合、購入した商品代金を顧客の提示した電子カード等により引き落とすことで商品売買を完了させる。又、前記複数の監視カメラは、前記顔認証以外に店舗内外で検知した障害や異常状態(不正行為、人や商品又は自転車の転倒、駐車中の自動車の事故等)の映像を前記セルフレジと監視センターに送信し、監視センターと店内の社員や警備員に伝える際の時間のずれもほぼ解消されて店舗内外の異常状態に対処することが出来る。また、前記蓄電された電力の供給を受けIoTの無線でつながる店舗内外で前記各種感知センサーは、店舗内の温度管理、前記LED照明器具の点滅状態管理、ドアの開閉等、店舗の必要な機器類が前記各種感知センサーで感知してデータとして読み取る。前記複数の監視カメラと前記各種感知センサーで読み取ったデータは、そのデータを可視化する前記PCやモバイル端末機器にネットワーク接続し、接続されたデータは、情報量が膨大だったりするため、データの抽出、解析、最適化といった処理を前記PCやモバイル端末で情報処理されてサーバーやクラウドサービスによって管理され、前記センサー情報にも対処できる。又、前記ポスシステムは、前記蓄電された電力の供給を受けてポス機能を駆動する。更に、前記スモールセルは、前記基地局からの5G送信電波を受信し前記店舗内外に所在する前記5G電波に対応するモバイル端末機器に、前記5G電波を増幅して送受信し、当該地域での災害発生により長期間の停電が発生しても、前記LED照明器具で店舗内と店舗看板を明るく点灯して、停電中の当該地域内の暗闇の中でも店舗が営業していることが周囲から一目でわかる前記自家発電システムは、停電中の当該地域の店舗で自己が消費する電力を前記表示パネル類で自家発電し、発電した電力を前記機器類(監視カメラ、感知センサー、セルフレジ、ポスシステム、LED照明器具、スモールセル)に供給して自己完結することを特徴とする、
    自家発電システム。
  2. 前記自家発電システムが設けられる人や物を輸送する自動車と、又は軌道車両と、或いは飛行機と、若しくは船舶等の、前記輸送用車両と、
    前記輸送用車両の室内空間を点灯照射する室内用LED照明と、前記輸送用車両の前方を照射するヘッドランプを含むLED照明の前照灯と、前記輸送用車両の後方を照射するテールランプを含むLED照明の後尾灯等の、前記輸送用車両のLED照明と、
    前記表示パネル類と、
    前記輸送用車両に掲示される前記表示パネル類掲示面と、
    前記二次電池、または、前記蓄電装置と、
    前記スモールセルと、
    を備え、
    前記表示パネル類は、前記輸送用車両の車体表面外側からの光エネルギーと、前記輸送用車両の室内空間を点灯する室内用LED照明からの光エネルギーを背面側から受光して自家発電し、発電したそれぞれの電力を前記二次電池、または、前記蓄電装置に蓄電する。前記蓄電された電力の供給を受けて駆動する前記スモールセルは、前記基地局から5G電波を受信し、前記輸送用車両内外に所在する前記5G電波に対応するモバイル端末機器に、前記5G電波を増幅して送信する。また、前記蓄電された電力の供給を受けて前記輸送用車両のLED照明をそれぞれ点灯発光する前記自家発電システムは、当該輸送用車両で自己が消費する電力を前記表示パネル類で自家発電し、発電した電力を前記機器類(前記輸送用車両のLED照明、スモールセル)に供給して自己完結することを特徴とする、請求項に記載の自家発電システム。
  3. 前記自家発電システムにおいて設けられる各種感知センサーと、
    AIを備える複数の監視カメラと、
    前記各種感知センサーと前記監視カメラから送信されるデータを可視化するPCやモバイル端末と、
    監視センターと、
    前記輸送用車両と、
    前記表示パネル類と、
    輸送用車両に掲示される前記表示パネル類掲示面と、
    前記二次電池、または、前記蓄電装置と、
    前記輸送用車両のLED照明と、
    前記スモールセルと
    を備え、
    前記表示パネル類は、前記輸送用車両の車体表面外側からの光エネルギーと、前記輸送用車両内の室内用LED照明からの光エネルギーを背面側から受光して自家発電し、発電したそれぞれの電力を前記二次電池、または、前記蓄電装置に蓄電する。前記蓄電された電力の供給を受けIoTの無線でつながる前記輸送用車両内外で前記各種感知センサーは、輸送用車両の温度管理、室内用LED照明やLED照明の前照灯或いはLED照明の後尾灯の点滅状態管理、ドアの開閉など、前記輸送用車両の必要な機器類が各種感知センサーで感知してデータとして読み取り、そのデータを可視化する前記PCやモバイル端末機器にネットワーク接続し、接続されたデータは、情報量が膨大だったりするため、データの抽出、解析、最適化といった処理を前記PCやモバイル端末で情報処理されてサーバーやクラウドサービスによって管理され、前記センサー情報に対処できる。さらに、前記蓄電された電力の供給を受けて駆動するAIを備える前記複数の監視カメラは、前記輸送用車両内や道路上で発生した障害や異常状態を検知した場合、検知した障害や異常状態を中継映像を交えながら前記輸送用車両と前記監視センターとの間で前記スモールセルを介してネットワーク接続され低遅延で瞬時に送受信し、障害や異常状態を送信された前記監視センターは、輸送用車両内と歩行者や道路状況を前記監視カメラからの中継映像情報などから得られる大量の情報を基に、前記輸送用車両内で運転者が病気になり意思伝達が出来ず、前記輸送用車両が走行中に走行車線を逸脱したり、ハンドルから手を放して運転できない時は、前記輸送用車両のハンドルやブレーキを含み前記輸送用車両の運転に必要な機器類と機器間通信によってネットワーク接続し前記輸送用車両を緊急停止させ、ドアや非常口を開閉する際の時間のずれもほぼ解消され乗客の安全に繋がるように前記輸送用車両を遠隔操作する。また、前記蓄電された電力の供給を受けて前記輸送用車両のLED照明をそれぞれ点灯発光する前記自家発電システムは、当該輸送用車両で自己が消費する電力を前記表示パネル類で自家発電し、発電した電力を前記機器類(監視カメラ、感知センサー、輸送用車両のLED照明、スモールセル)に供給して自己完結することを特徴とする、請求項1からのいずれかに記載の自家発電システム。
  4. 前記自家発電システムにおいて設けられる液晶パネル、または、有機ELパネルを形成するディスプレイ躯体の表面側、および/または、前記ディスプレイ躯体の裏面側に前記表示パネル類が掲示される前記ディスプレイと、
    前記二次電池、または、前記蓄電装置と、
    前記スモールセルと、
    を備え、
    前記表示パネル類は、前記ディスプレイから自発光される光エネルギーと、前記ディスプレイ躯体の表面外側の太陽光からの光エネルギーと、前記ディスプレイ躯体裏面外側へ照射される太陽光からの光エネルギーをそれぞれ受光して自家発電し、発電したそれぞれの電力を前記二次電池、または、前記蓄電装置に蓄電する。前記蓄電された電力の供給を受けて駆動する前記スモールセルは、前記基地局からの5G電波を受信し、受信した5G電波を前記ディスプレイ周辺に所在する前記5G電波に対応するモバイル端末機器に、前記5G電波を増幅して送信し、また、前記蓄電された電力の供給を受けて前記ディスプレイは、前記液晶ディスプレイに形成された液晶パネルの液晶画面、または、前記有機ELディスプレイに形成された有機ELパネルの有機EL画面を自発光して点灯する前記自家発電システムは、前記ディスプレイで自己が消費する電力を前記表示パネル類で自家発電し、発電した電力を前記ディスプレイに供給して自己完結することを特徴とする、請求項1からのいずれかに記載の自家発電システム。
  5. 前記自家発電システムにおいて店舗内に設けられる有線、または、無線により送受信する無停電型の通信用端末機器と、
    前記表示パネル類と、
    前記表示パネル類掲示面と、
    前記二次電池、または、前記蓄電装置と、
    前記看板躯体に掲示された前記絵柄表示パネルを点灯する無停電型の看板用LED照明器具、および/または、建物に設置される前記看板躯体以外の看板(袖看板やスタンド看板)を点灯する無停電型の看板用LED照明器具、および/または、店舗の室内空間を点灯する無停電型の室内用LED照明器具等の、前記LED照明器具と、
    を備え、
    前記表示パネル類は、前記表示パネル類の表面外側からの太陽光エネルギーと、背面側、または、表面外側からのLED照明器具からの光エネルギーを受光して光起電力効果で自家発電し、発電した起電力を前記二次電池、または、前記蓄電装置に蓄電する。前記蓄電された電力の供給を受けて発光する前記LED照明器具は、無停電で店舗の看板と店舗室内を明るく点灯する。又、前記蓄電された電力の供給を受けて駆動する前記通信用端末機器は、有線又は無線にて必要な情報を無停電で関係機関と送受信することで、当該地域での災害発生により長期間の停電が発生しても、当該地域内の暗闇の中で店舗の看板と店舗内を前記LED照明器具で明るく点灯し、店舗が営業していることが周囲から一目でわかる前記自家発電システムは、停電中の当該地域の店舗で自己が消費する電力を前記表示パネル類で自家発電し、発電した電力を前記の機器類(LED照明器具、通信用端末機器)に供給して自己完結することを特徴とする、請求項1からのいずれかに記載の自家発電システム。
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