JP2006350431A - 信号機用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設置場所の照度に依存せず、高い視認性と低消費電力とを実現する信号機用表示装置を提供する。
【解決手段】コレステリック液晶デバイス表示部２２とこれを駆動するコレステリック液晶デバイス駆動部２３からなるコレステリック液晶表示モジュール２１と、ＬＥＤデバイス表示部２５とこれを駆動するＬＥＤデバイス駆動部２６からなり、コレステリック液晶デバイス表示部２２とコレステリック液晶デバイス駆動部２３の間に配置されるＬＥＤ表示モジュール２４と、いずれか一方の表示モジュールの駆動を選択して色信号を点灯表示させると共に、ＬＥＤ表示モジュール２４を選択した場合はコレステリック液晶デバイス表示部２１を光透過状態に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コレステリック（cholesteric）液晶とＬＥＤ（Light Emitting Diode）とを組み合わせた表示装置に係わり、さらに詳しくは、信号機が設置されている環境の照度が十分に高い場合には、外部からの光を反射することにより表示を行うコレステリック液晶を用いた信号表示によって高い視認性と低消費電力を実現し、使用環境の照度が低い場合には、自発光型の表示デバイスであるＬＥＤを用いた信号表示によって高い視認性を実現することができる信号機用表示装置に関する。

従来から、表示装置として、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、ＰＤＰ（Plasma Display
Panel）、ＶＦＤ（Vacuum Fluorescent Display）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示デバイスが広く使用されている。
特に、ＬＣＤでは、ＴＮ（Twisted Nematic）モードのＬＣＤやＴＦＴ−ＬＣＤ等、様々な種類のデバイスが使用されている。
また、上記デバイスを複数組み合わせ、特定の用途に特化した種々の表示装置が提供されている。

このような表示デバイスを使用した表示装置の一例として、安全な車両通行を促すために交差点に設置されている信号機用の表示装置が挙げられる。
例えば、特許文献１（特開２００３−１７２９３０号公報）には、「液晶表示装置と信号機内部に配設された照明装置（光源）とを備え、照明装置からの照明光を用いて透過型の信号表示を行うことに加えて、使用環境が十分に明るい場合は、外部からの光を反射する反射型の信号表示を行うことにより、消費電力を低減させることができるように構成された信号機用液晶装置」が詳しく記載されている。

また、特許文献２（特開平１０−１４２６００号公報）には、「太陽電池とこの太陽電池で生成した電力を貯える二次電池で構成された電源と、周囲環境の明るさを判別する明るさ判別回路を備え、周囲が暗い場合には、液晶表示体前面の導光板の一端面に配置されているＬＥＤを点灯させ、透明な導光板から被照明体である液晶表示体を均一に照明する光を液晶表示体に照射して液晶表示体の表示を見ることができ、周囲が明るい場合には、ＬＥＤを消灯して、透明な導光板を通して液晶表示体の表示を見ることができるように構成された照明装置」が記載されている。

また、特許文献３（特開２００３−２８１６９１号公報）には、「商用電源と、商用電源より低消費電力であり、かつ商用電源以外の電源である太陽電池とを電源とし、通常は太陽電池からの電力を信号機の発光ダイオード（ＬＥＤ）に供給し、太陽電池からの電力を監視し、信号機の発光ダイオードを点灯させるのに必要な電力が太陽電池からの電力供給だけでは不足していると判定した場合のみに、その不足分の電力を商用電源から補うように構成された電力供給制御装置を備えたことを特徴とする交通信号システム」が記載されている。

一般に表示装置に利用されている液晶表示素子は、表示内容を維持する為に電力を必要とし、所定の駆動を常時行っていなければ表示を行うことが出来ない。
そのため、信号機のように、点灯している間は変化のない表示を行う場合であっても、常に所定の駆動する必要があり、電力を多く消費していた。
これに対し、メモリ性の動作モードを有するコレステリック液晶を表示デバイスとして用いる表示装置では、表示の維持に所定の駆動を常時行う必要が無い。
従って、コレステリック液晶は、表示の維持に電力を消費することが無いので、表示の際の消費電力を低減できるため、注目されている。

また、コレステリック液晶は、一対の平行した基板間に狭持させたコレステリック液晶のねじれ中心部（ヘリカル軸）が基板に対して平均的に垂直となるように配列されるとき、そのねじれの向きに対応した円偏光を反射する性質を有する。
この現象を選択反射と呼び、通常のＳＴＮ（SuperTwisted Nematic）液晶のように、カラーフィルタや偏向膜等を必要としない簡素な構造で表示装置を構成できる。
特開２００３−１７２９３０号公報（図１、段落００１２、段落００１３） 特開平１０−１４２６００号公報（図１、図２、段落００２３〜段落００２６） 特開２００３−２８１６９１号公報（図２、段落０００８）

特許文献１に開示された信号機は、信号用液晶表示装置としてＳＴＮやＴＮ液晶を用いており、カラーフィルタや配向膜等を必要とすることから、信号機の構造が複雑になるという問題があった。
また、特許文献２、３に開示された表示装置は、二次電池に信号表示を行うだけの電力が蓄積されておらず、かつ曇天等で太陽電池パネルでは信号表示を行うだけの電力が発電できないような状況の場合、表示を行うＬＥＤを駆動できず、ＬＥＤを発光させられないことから、まったく信号表示を行うことができないという問題があった。

そこで、本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、メモリ性の動作モードを有する反射型のコレステリック液晶を表示デバイスとして用いて信号表示を行うことにより、ＳＴＮやＴＮ液晶を用いた場合に比べ、信号機用表示装置の構造を簡素化し、同時に周囲の環境（即ち、信号機が設置されている場所周辺の明るさ）に応じて信号機を視認する利用者にとって高い視認性を確保しつつ、低消費電力で信号表示を行うことができる信号機用表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係わる信号機用表示装置は、反射型のコレステリック液晶デバイス表示部と該コレステリック液晶デバイス表示部を駆動するコレステリック液晶デバイス駆動部からなり、所定の色信号を点灯表示するコレステリック液晶表示モジュールと、ＬＥＤデバイス表示部と該ＬＥＤデバイス表示部を駆動するＬＥＤデバイス駆動部からなり、上記コレステリック液晶デバイス表示部と上記コレステリック液晶デバイス駆動部の間に配置される共に、上記コレステリック液晶表示モジュールが点灯表示するのとほぼ同じ色の色信号を点灯表示するＬＥＤ表示モジュールと、上記コレステリック液晶表示モジュールと上記ＬＥＤ表示モジュールのいずれか一方の駆動を選択し、選択した表示モジュールを駆動して色信号を点灯表示させると共に、上記ＬＥＤ表示モジュールを選択した場合は上記コレステリック液晶デバイス表示部を光透過状態に設定する表示制御モジュールと、上記コレステリック液晶表示モジュール、上記ＬＥＤ表示モジュールおよび上記表示制御モジュールに電力を供給する電源部とを備えるものである。

また、本発明に係わる信号機用表示装置の上記表示制御モジュールは、信号機設置場所周辺の照度を測定する照度センサを有し、上記照度センサによって測定された照度測定値が所定の閾値より大きい場合には上記コレステリック液晶表示モジュールの駆動を選択し、上記照度センサによって測定された照度測定値が上記所定の閾値より小さい場合には上記ＬＥＤ表示モジュールの駆動を選択するものである。

また、本発明に係わる信号機用表示装置の上記表示制御モジュールは、信号機設置場所周辺の照度を測定する照度センサと、該照度センサで測定される照度に対応するコレステリック液晶表示モジュールおよびＬＥＤ表示モジュールの定量的視認性データを格納する表示モジュール視認データ格納部と、該表示モジュール視認データ格納部に格納されている上記視認性データに基づいて、上記コレステリック液晶表示モジュールと上記ＬＥＤ表示モジュールの駆動割合を判定する表示モジュール点灯条件判定部とを有し、上記表示モジュール点灯条件判定部の判定結果に基づいて上記コレステリック液晶表示モジュールおよびＬＥＤ表示モジュールを点灯駆動するものである。

また、本発明に係わる信号機用表示装置の上記電源部は、商用電源と二次電池とを備え、通常時は上記商用電源から電力を供給し、上記商用電源からの電力供給が断たれた場合は、上記二次電池から電力を供給するものである。

また、本発明に係わる信号機用表示装置の上記電源部は、上記二次電池の電力蓄積量を監視し、通常時は上記二次電池から電力を供給し、上記二次電池では表示装置の駆動を行うのに十分な電力を供給できないと判断した場合は、上記商用電源に切り換えて電力を供給するものである。

また、本発明に係わる信号機用表示装置の上記電源部は、更に太陽電池を備え、上記商用電源からの電力供給が絶たれ、かつ上記二次電池に表示装置の駆動を行うのに十分な電力が蓄積されていない場合は、上記太陽電池から電力供給を行うものである。

また、本発明に係わる信号機用表示装置は、コレステリック液晶表示モジュールを使用した映像データ表示装置を別途設け、上記商用電源からの電力供給が絶たれる際に、上記映像データ表示装置内の映像データ蓄積部に予め蓄積されている所望の映像データを表示させるものである。

本発明に係わる信号機用表示装置によれば、コレステリック液晶表示モジュールとＬＥＤ表示モジュールとを備え、いずれか一方の表示モジュールを選択して駆動することができるように構成されているので、信号機設置場所周辺の照度が低い場合はＬＥＤ表示モジュールを選択し、また信号機設置場所周辺の照度が高い場合コレステリック液晶表示モジュールを選択することが可能となり、信号機が設置されている場所周辺の照度に依存せずに、高い視認性を実現した信号表示を行うことができる。
また、コレステリック液晶表示デバイスはメモリ性の動作モードを有するので、コレステリック液晶表示モジュールを選択した場合は、一度信号表示を点灯させれば、同じ信号表示を続けている間は電力を消費することが無いので、信号機の消費電力を低減することができる。

また、本発明に係わる信号機用表示装置によれば、表示制御モジュールは、信号機設置場所周辺の照度を測定する照度センサを有し、照度センサによって測定された照度測定値が所定の閾値より大きい場合にはコレステリック液晶表示モジュールの駆動を選択し、照度センサによって測定された照度測定値が所定の閾値より小さい場合にはＬＥＤ表示モジュールの駆動を選択するように構成されているので、信号機設置場所周辺の照度変化に応じて自動的に視認性の高い方の表示モジュールを駆動することができ、かつ、信号機設置場所周辺の照度が高い場合はメモリ性の動作モードを有するコレステリック液晶表示モジュールを選択するので、信号機の消費電力を低減することができる。

また、本発明に係わる信号機用表示装置によれば、表示制御モジュールは、信号機設置場所周辺の照度を測定する照度センサと、該照度センサで測定される照度に対応するコレステリック液晶表示モジュールおよびＬＥＤ表示モジュールの定量的視認性データを格納する表示モジュール視認データ格納部と、該表示モジュール視認データ格納部に格納されている視認性データに基づいて、コレステリック液晶表示モジュールとＬＥＤ表示モジュールの駆動割合を判定する表示モジュール点灯条件判定部とを有し、表示モジュール点灯条件判定部の判定結果に基づいてコレステリック液晶表示モジュールおよびＬＥＤ表示モジュールを点灯駆動するように構成されているので、常に信号機用表示装置の表示輝度最低値を上回る信号表示が可能になり、環境照度の状態に関わりのない視認性の高い信号表示を行うことができる。

また、本発明に係わる信号機用表示装置によれば、電源部は、商用電源と二次電池とを備え、通常時は商用電源から電力を供給し、商用電源からの電力供給が断たれた場合は、二次電池から電力を供給するように構成されているので、商用電源からの電力供給が断たれても二次電池に蓄えられている電力で信号表示を継続して行うことができる。

また、本発明に係わる信号機用表示装置によれば、電源部は、二次電池の電力蓄積量を監視し、通常時は二次電池から電力を供給し、二次電池では表示装置の駆動を行うのに十分な電力を供給できないと判断した場合は、商用電源に切り換えて電力を供給するように構成されているので、通常時は二次電池から電力を供給して低消費電力化を図り、二次電池に蓄えられている電力が不足してくると商用電源に切り換えて電力を供給し、信号表示を継続して行うことができる。

また、本発明に係わる信号機用表示装置によれば、電源部は、更に太陽電池を備え、商用電源からの電力供給が絶たれ、かつ二次電池に表示装置の駆動を行うのに十分な電力が蓄積されていない場合は、太陽電池から電力供給を行うように構成されているので、自然災害や事故等のために商用電源からの電力供給が絶たれ、かつ二次電池に十分な電力が蓄積されていなくても、太陽電池から供給される電力を利用することによって信号表示を継続して行うことができる。

また、本発明に係わる信号機用表示装置によれば、コレステリック液晶表示モジュールを使用した映像データ表示装置を別途設け、商用電源からの電力供給が絶たれる際に、映像データ表示装置内の映像データ蓄積部に予め蓄積されている所望の映像データを表示させるように構成されているので、メモリ性の動作モードを有するコレステリック液晶表示デバイスは電力供給が絶たれる前の最後の映像データを表示し続けることが可能となり、信号機を視認する利用者に対して常にメッセージや図柄等の映像情報を提供することができる。

以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態について説明する。
なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係わる信号機用表示装置（例えば、列車や自動車等の交通信号機用の表示装置）の要部の概略構成を示す模式図である。
図に示すように、本実施の形態による信号機用表示装置は、信号表示（例えば、青色、黄色、赤色などの発色）を行う表示モジュール２と、この表示モジュール２の動作を駆動制御する表示制御モジュール３とから構成されている。
なお、１０は、表示制御モジュール３からコレステリック液晶デバイス駆動部２３あるいはＬＥＤデバイス駆動部２６を駆動するための制御線を示している。

そして、表示モジュール２は、メモリ性の動作を有する反射型のコレステリック液晶表示モジュール２１とＬＥＤを表示デバイスとして用いたＬＥＤ表示モジュール２４とからなっている。
コレステリック液晶表示モジュール２１は、コレステリック液晶を表示デバイスとして用いたコレステリック液晶デバイス表示部２２と、コレステリック液晶デバイス表示部２２を駆動するためのコレステリック液晶デバイス駆動部２３とを備えている。
ＬＥＤ表示モジュール２４は、ＬＥＤを表示デバイスとして用いたＬＥＤデバイス表示部２５と、ＬＥＤデバイス表示部２５を駆動するためのＬＥＤデバイス駆動部２６とを備えている。

図に示すように、コレステリック液晶デバイス表示部２２は、コレステリック液晶を用いて構成されたコレステリック液晶表示部画素２２３、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等で形成されており、互いに直交するように配置されてコレステリック液晶表示部画素２２３を狭持する透明な画素電極２２２、２２４、画素電極２２２、２２４の外側を覆うように形成されたガラス２２１とで構成されている。
このようにコレステリック液晶デバイス表示部２２を構成することによって、画素電極２２２、２２４を用いてコレステリック液晶表示部画素２２３をマトリクス駆動することができる。

なお、一般的に、信号機は、青、黄、赤のそれぞれの色を発色する信号機用表示装置が３個一組で構成されている。
即ち、一般的な信号機は、図１に示した表示モジュール２を３個組み合わせ、それぞれの表示モジュールで青、黄、赤の発色を行うことにより、交通信号表示を実現する。
この際、青、黄、赤の発色を行う各表示モジュール２のそれぞれに対応させて表示制御モジュール３を１個づつ組み合わせてもよいし、また、青、黄、赤それぞれの発色を行う表示モジュール２を３個一組とし、これに対して１個の表示制御モジュールで制御するようにしてもよい。

また、コレステリック液晶表示モジュール２１およびＬＥＤ表示モジュール２４を用いて、青、黄、赤の発色を行うには、それぞれの色を発色させるのに最適な表示デバイスを選択する必要がある。
例えば、コレステリック液晶表示モジュール２１では、青、黄、赤のいずれかの発色を行うために、青、黄、赤のいずれかの波長を選択的に反射させるのに最適な螺旋ピッチを誘起するカイラル剤を選択する必要がある。
なお、カイラル剤とは、コレステリック液晶に添加される化合物であって、添加されるカイラル剤の種類によりコレステリック液晶の物性（例えば、発色する色が決定される。
また、ＬＥＤ表示モジュール２４では、青、黄、赤のいずれかの発色を行うために、青、黄、赤のいずれかの発光色を呈するＬＥＤを選択する必要がある。

図２は、本実施の形態に係わる信号機用表示装置の機能を説明するためのブロック図である。
図に示すように、表示モジュール２は、コレステリック液晶デバイス表示部２２およびコレステリック液晶デバイス駆動部２３で構成されるコレステリック液晶表示モジュール２１と、ＬＥＤデバイス表示部２５およびＬＥＤデバイス駆動部２６で構成されるＬＥＤ表示モジュール２４とを備えている。
また、表示制御モジュール３は、表示モジュール指示入力部３１と、表示モジュール選択部３２と、表示モジュール駆動条件設定部３３と、表示モジュール制御部３４とを備えている。
なお、図２において、４はコレステリック液晶表示モジュール２１とＬＥＤ表示モジュール２４とで構成された表示モジュール２および表示制御モジュール３に電力を供給する電源部であり、電源部４には商用電源が用いられている。

また、図３は、本実施の形態による信号機用表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。
図２および図３を用いて実施の形態による信号機用表示装置の動作を説明する。
まず、ステップＡＳ１において、表示モジュール指示入力部３１には、コレステリック液晶表示モジュール２１またはＬＥＤ表示モジュール２４のどちらを使用するかの指示が入力される。
この指示は、例えば、切換用スイッチ（図示せず）等を用いて手動にて切り換えることにより、簡易に行うことができる。
これにより、コレステリック液晶表示モジュール２１またはＬＥＤ表示モジュール２４のどちらを選択して表示モジュールとして使用するかを示す「選択情報」が生成される。

次に、ステップＡＳ２において、ステップＡＳ１で生成された選択情報が表示モジュール指示入力部３１から送信される。
表示モジュール選択部３２は、この選択情報を受信し、信号表示を行う表示モジュールを選択する。
コレステリック液晶表示モジュール２１は外光を反射して表示を行うため、屋外の日中のように、信号機（即ち、本実施の形態による信号機用表示装置を用いた信号機）が設置されている環境の照度が高い場合は、信号表示において高い視認性を実現することが可能である。
一方、夜間や屋内等、外光が十分に入射しない環境においては、相対的にコレステリック液晶デバイス表示部２２の反射輝度が低下することにより、視認性が低下する。

一方、ＬＥＤ表示モジュール２４は、自発光型デバイスであるＬＥＤを表示デバイスとして用いているので、信号機（即ち、信号機用表示装置）が設置されている環境の照度によらず、信号表示を視認性よく表示できる。
従って、信号機が設置されている環境の照度が低い場合は、コレステリック液晶表示モジュール２１ではなく、ＬＥＤ表示モジュール２４を選択することにより、視認性を向上させることが可能である。

また、ＬＥＤ表示モジュール２４は、自発光型の表示デバイスであるＬＥＤを常に駆動する必要があるので、消費電力が大きい。
従って、信号機が設置されている環境の照度が高い場合は、ＬＥＤ表示モジュール２４ではなく、表示書込み時のみに電力を使用し、書込みが終了すれば、表示維持のために電力を消費することがない（即ち、メモリ性の動作モードを有する）コレステリック液晶表示モジュール２１を選択することにより、消費電力を低減することができる。

次に、ステップＡＳ３において、表示モジュール選択部３２から表示モジュール駆動条件設定部３３に対して、コレステリック液晶表示モジュール２１とＬＥＤ表示モジュール２４のどちらの表示モジュールを使用するかの選択情報が送信される。
表示モジュール駆動条件設定部３３は、この選択情報を受信すると、選択された表示モジュールの駆動条件を設定する。
例えば、ステップＡＳ２において、コレステリック液晶表示モジュール２１が選択された場合には、この駆動条件としては、コレステリック液晶デバイス表示部２２に印加される電圧波形のパルス幅等が設定される。

また、ステップＡＳ２において、ＬＥＤ表示モジュール２４が選択された場合には、この駆動条件としては、ＬＥＤ表示モジュール２４の前面に配置されたコレステリック液晶デバイス表示部２２に含まれる表示デバイスとしてのコレステリック液晶を光透過状態、即ち、フォーカルコニック（ｆｏｃａｌｃｏｎｉｃ）状態に駆動させるために、コレステリック液晶デバイス駆動部２３により印加される電圧値等が設定される。
この駆動条件としては、あらかじめ表示モジュール駆動条件設定部３３に複数のデータパターンが登録されており、例えば信号機が設置されている環境の温度等の条件に合わせて最適なデータパターンが呼び出され、決定される。

次に、ステップＡＳ４において、表示モジュール制御部３４は、表示モジュール駆動条件設定部３３から送信された駆動条件データを受信する。
次に、ステップＡＳ５において、表示モジュール制御部３４は、ステップＡＳ４で受信された駆動条件データを、ステップＡＳ２で選択されたいずれかの表示モジュールへ送信する。
例えば、ステップＡＳ２において、コレステリック液晶表示モジュール２１が選択された場合には、コレステリック液晶デバイス駆動部２３で駆動条件データを受信し、このデータに基づき、コレステリック液晶デバイス表示部２２を駆動するための印加電圧等に関する駆動パラメータが決定され、コレステリック液晶デバイス表示部２２の表示デバイスであるコレステリック液晶を駆動し、信号表示の書込みを行う。

また、ステップＡＳ２において、ＬＥＤ表示モジュール２４が選択された場合には、ＬＥＤデバイス駆動部２６で駆動条件データを受信し、このデータに基づいてＬＥＤデバイス表示部２５を駆動するための印加電圧等に関する駆動パラメータが決定され、ＬＥＤデバイス表示部２５に信号表示書込みが行われる。
このとき、コレステリック液晶デバイス駆動部２３により、所定の電圧値をコレステリック液晶デバイス表示部２２に印加させることにより、コレステリック液晶デバイス表示部２２に含まれるコレステリック液晶をフォーカルコニック状態に遷移させる。
これにより、コレステリック液晶デバイス表示部２２は光透過状態となり、コレステリック液晶デバイス表示部２２の裏面側に配置されているＬＥＤデバイス表示部２５の発光状態を視認可能とすることができる。

なお、表示モジュール制御部３４は、信号機の表示切換のタイミング、即ち、青から黄、黄から赤、赤から青への切換のタイミング情報を格納し、制御してもよい。
信号機の表示切換のタイミングに従い、ステップＡＳ６では、消灯すべき信号機用表示装置に対して、信号表示を停止する処理を行う。
例えば、青から黄へ信号表示が切り替わる際は、青の信号を表示している信号機用表示装置の表示を停止させる。
即ち、青の信号を表示している信号機用表示装置の信号表示が黒の表示になるように、コレステリック液晶デバイス駆動部２３およびＬＥＤデバイス駆動部２６に駆動条件データを送信する。

コレステリック液晶表示モジュール２１では、受信した駆動条件データを基に、コレステリック液晶デバイス表示部２２を構成する表示デバイスであるコレステリック液晶を透過状態、即ちフォーカルコニック状態に遷移させる。
また、ＬＥＤデバイス駆動部２６では、ＬＥＤデバイス表示部２５を構成する表示デバイスであるＬＥＤを発光させない状態（黒色表示）にする。
なお、図１に示されるＬＥＤデバイス駆動部２６の表面には、図示しない黒いペーストが塗られている。
これにより、ＬＥＤデバイス表示部２５を発光させない場合に、ＬＥＤ表示モジュール２４を黒色表示、即ち消灯させることが可能となる。

このように、本実施の形態に係わる信号機用表示装置では、信号機が設置されている場所周辺の照度に依存せずに、高い視認性を実現し、かつ従来の信号機よりも低消費電力で信号表示を行うことができる。
例えば、日中のように、太陽光により外光の照度が十分に高い環境においては、コレステリック液晶表示モジュール２１を使用して信号表示を行うことで、同じ表示を続けている間の消費電力を抑制でき、明るい環境でも鮮明な信号表示が可能となる。
そして、夜間のように、外光の照度が小さく、コレステリック液晶表示モジュール２１では信号表示を十分に鮮明に表示できない場合には、ＬＥＤ表示モジュール２４に切り換えて信号表示を行うことで、日中と同様に信号表示を鮮明に行うことが可能となる。

また、日の出や日の入りのように、水平方向から太陽光が入射し、表示モジュール２に直接太陽光の光線が入射するような場合、ＬＥＤ表示モジュール２４のような自発光型の表示デバイスでは、デバイスの発光輝度よりも入射する太陽光の照度がはるかに強いため、ＬＥＤ表示モジュール２４を選択して信号表示を行っても、十分な視認性を確保することが出来ない。
このような場合、外光を反射して表示を行うコレステリック液晶表示モジュール２１を利用すれば、コレステリック液晶デバイス表示部２２に入射する光の照度が高ければ高いほど、コレステリック液晶デバイス表示部２２の反射輝度も高くなるので、従来までの信号機に比べて高い視認性を実現することができる。

以上説明したように、本実施の形態による信号機用表示装置は、反射型のコレステリック液晶デバイス表示部２２と該コレステリック液晶デバイス表示部２２を駆動するコレステリック液晶デバイス駆動部２３からなり、所定の色信号を点灯表示するコレステリック液晶表示モジュール２１と、ＬＥＤデバイス表示部２５と該ＬＥＤデバイス表示部２５を駆動するＬＥＤデバイス駆動部２６からなり、コレステリック液晶デバイス表示部２２とコレステリック液晶デバイス駆動部２３の間に配置される共に、コレステリック液晶表示モジュール２１が点灯表示するのとほぼ同じ色の色信号を点灯表示するＬＥＤ表示モジュール２４と、コレステリック液晶表示モジュール２１とＬＥＤ表示モジュール２４のいずれか一方の駆動を選択し、選択した表示モジュールを駆動して色信号を点灯表示させると共に、ＬＥＤ表示モジュール２４を選択した場合はコレステリック液晶デバイス表示部２１を光透過状態に設定する表示制御モジュール３と、コレステリック液晶表示モジュール２１、ＬＥＤ表示モジュール２４および表示制御モジュール３に電力を供給する電源部４を備えている。

従って、本実施の形態よる信号機用表示装置によれば、信号機設置場所周辺の照度が低い場合にはＬＥＤ表示モジュール２４を選択し、また信号機設置場所周辺の照度が高い場合にはコレステリック液晶表示モジュール２１を選択することが可能となり、信号機が設置されている場所周辺の照度に依存せずに、高い視認性を実現した信号表示を行うことができる。
さらに、コレステリック液晶表示デバイス２２はメモリ性の動作モードを有するので、コレステリック液晶表示モジュール２１を選択した場合は、一度信号表示を点灯させれば、同じ信号表示を続けている間は電力を消費することが無いので、信号機の消費電力を低減することができる。

実施の形態２．
前述の実施の形態１に係わる信号機用表示装置においては、表示モジュール指示入力部３１は、図示しない切換用スイッチ等を用いて、コレステリック液晶表示モジュール２１またはＬＥＤ表示モジュール２４のどちらを使用するかの指示を入力する必要がある。
そのため、信号機の運営中に、表示させる表示モジュールを、コレステリック液晶表示モジュール２１からＬＥＤ表示モジュール２４へ、あるいはＬＥＤ表示モジュール２４からコレステリック液晶表示モジュール２１へと切り換えたい場合には、その都度、手動にて表示モジュールの切換を行う必要がある。

このような問題を解決するために、例えば、ある地域に設置されている信号機のすべてを統括し制御する管理センターを設けて、表示モジュールの切換制御を一元的に管理する方法がある。
また、表示モジュールの切り換えるタイミングを、表示モジュール制御部３４等にあらかじめ格納されたタイムテーブルを参照することにより、駆動する表示モジュールを自動で切り換える方法がある。
しかし、信号機が設置されている環境から離れた場所にある管理センターからの表示モジュール切換管理や、あらかじめ格納されたタイムテーブルを用いた表示モジュール切換方法では、突発的な環境条件の変化に対応できないことがある。

例えば、日中においても、信号機が設置された環境によっては、曇天や降雨等の自然環境の変化により外光の照度が低下したり、あるいは、車や建物の影が信号機にかかることにより、外光の照度が低下したりする場合がある。
日中において、コレステリック液晶表示モジュール２１を使用するような設定がなされていると、このような場合には映像の視認性が低下することがある。
また、夜間において、ＬＥＤ表示モジュール２４を使用するような設定がなされていると、例えば外部に設けられた照明塔等によって、信号機に入射してくる光が十分な照度を確保できる場合には、ＬＥＤ表示モジュール２４ではなく、コレステリック液晶表示モジュール２１を使用したほうが消費電力を低く抑えられる場合がある。

図４は、実施の形態２に係わる信号機用表示装置の機能を説明するためのブロック図である。
実施の形態２による信号機用表示装置は、図２（実施の形態１）に示される表示モジュール指示入力部３１を有する表示制御モジュール３に代えて、照度センサ３５および照度閾値格納部３６を有する表示制御モジュール３ａを備えるものである。
照度センサ３５は、信号機（即ち、信号機用表示装置）が設置されている環境の照度を測定し、表示モジュール選択部３２からの要求に応じて、照度測定値を送信する機能を有している。
照度閾値格納部３６は、コレステリック液晶表示モジュール２１またはＬＥＤ表示モジュール２４を切り換えるための照度閾値をあらかじめ格納している。

なお、図４において、４ａはコレステリック液晶表示モジュール２１とＬＥＤ表示モジュール２４とで構成された表示モジュール２および表示制御モジュール３に電力を供給する電源部であり、電源部４ａには商用電源が用いられている。
また、図５は、本実施の形態による信号機用表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。
なお、図５のフローチャートは、図３のフローチャートにおいて、ステップＡＳ１に代えてステップＢＳ１、ＢＳ２を、ステップＡＳ２に代えてステップＢＳ３を、それぞれ実行するものである。

以下、図４および図５を用いて、本実施の形態による信号機用表示装置の動作について説明する。
まず、ステップＢＳ１において、表示モジュール選択部３２は、照度センサ３５から信
号機（信号機用表示装置）が設置されている環境の照度測定値を受信し保持する。
次に、ステップＢＳ２において、表示モジュール選択部３２は、照度閾値格納部３６から表示モジュールを切り換えるための照度閾値を受信し、ステップＢＳ１で保持した照度測定値と、照度閾値とを比較する。

次に、ステップＢＳ３において、表示モジュール選択部３２は、ステップＢＳ２における比較の結果に基づき、信号表示を行う表示モジュールを選択する。
即ち、照度測定値が照度閾値より大きい場合にはコレステリック液晶表示モジュール２１を選択し、照度測定値が照度閾値より小さい場合にはＬＥＤ表示モジュール２４を選択する。
以下、ステップＡＳ３〜ＡＳ６において、実施の形態１と同様の動作を行う。
このように、本実施の形態に係わる信号機用表示装置は、実施の形態１に係わる信号機用表示装置における表示モジュール指示入力部３１に代えて、照度センサ３５で測定される照度測定値を用い、その照度測定結果に基づいて表示モジュールを自動で切り換える。
従って、実施の形態１による信号機用表示装置の効果に加えて、突発的な環境条件の変化に対応できるという効果を有する。

例えば、日中にコレステリック液晶表示モジュール２１を使用している場合において、曇天や降雨等で信号機設置場所周辺の外光の照度が一時的に低下した場合には、表示制御モジュール３ａはコレステリック液晶表示モジュール２１からＬＥＤ表示モジュール２４に切り換える。
これにより、突発的な環境条件の変化による信号表示の視認性の低下を防止できる。
また、天候が回復して信号機周辺の外光の照度が十分に上昇した場合には、表示制御モジュール３ａは表示モジュールをコレステリック液晶表示モジュール２１に切り換える。
これにより、消費電力を抑制できる。即ち、照度に応じて適切な表示モジュールを使用するようにあらかじめ設定しておくことで、突発的な環境条件の変化に対応することが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態に係わる信号機用表示装置によれば、表示制御モジュール３ａは、信号機設置場所周辺の照度を測定する照度センサ３５を有し、照度センサ３５によって測定された照度測定値が所定の閾値より大きい場合にはコレステリック液晶表示モジュール２１の駆動を選択し、照度センサ３５によって測定された照度測定値が所定の閾値より小さい場合にはＬＥＤ表示モジュール２４の駆動を選択するように構成されているので、信号機設置場所周辺の照度変化に応じて自動的に視認性の高い方の表示モジュールを駆動することができ、かつ、信号機設置場所周辺の照度が高い場合は、メモリ性の動作モードを有するコレステリック液晶表示モジュール２１を選択するので、信号機の消費電力を低減することができる。

実施の形態３．
前述の実施の形態２に係わる信号機用表示装置においては、信号機（即ち、信号機用表示装置）が設置されている環境の照度を照度センサ３５によって測定し、測定された照度測定値と照度閾値格納部３６に格納されている照度閾値とを比較して、信号機が設置されている環境に適した方の表示モジュールを自動で切り換えることにより、視認性の低下を防止している。
しかし、信号機が設置されている環境の照度を照度センサ３５によって測定した照度測定値が、照度閾値格納部３６に格納されている照度閾値と非常に近い場合には、前述した実施の形態２による信号機用表示装置の効果を十分に発揮できない場合がある。

例えば、実施の形態２に係わる信号機用表示装置を用いた信号機が設置されている環境の照度が、照度閾値格納部３６に格納されている照度閾値より僅かに上回っていた場合、実施の形態２による信号機用表示装置は、コレステリック液晶表示モジュール２１を選択し、信号表示を行う。
しかし、その時に信号機が設置されている環境から、コレステリック液晶デバイス表示部２２に入射する光の照度では、十分に高い視認性を確保できるだけの反射輝度で信号表示ができない場合がある。
これは、コレステリック液晶表示部画素２２３を構成しているコレステリック液晶の反射輝度が、入射光の強さと相関関係があるためである。
一般に、コレステリック液晶の反射輝度は、入射光が強ければ高くなり、入射光が弱ければ低くなる傾向がある。

また、実施の形態２に係わる信号機用表示装置を用いた信号機が設置されている環境の照度が、照度閾値格納部３６に格納されている照度閾値より僅かに下回っていた場合、実施の形態２による信号機用表示装置は、ＬＥＤ表示モジュール２４を選択し、信号表示を行う。
しかし、その時に信号機が設置されている環境からＬＥＤデバイス表示部２５に入射する光の照度が、ＬＥＤデバイス表示部２５を構成しているＬＥＤの発光輝度を上回っていた場合には、信号表示において十分な視認性を確保できない場合がある。

図６は、実施の形態３に係わる信号機用表示装置の機能を説明するためのブロック図である。
本実施の形態よる信号機用表示装置は、図４に示される表示制御モジュール３ａにおいて、照度閾値格納部３６に代えて、表示モジュール視認データ格納部３７を、また表示モジュール選択部３２に代えて、表示モジュール点灯条件判定部３８を有する表示制御モジュール３ｂを備えている。

表示モジュール視認データ格納部３７は、コレステリック液晶表示モジュール２１およびＬＥＤ表示モジュール２４の、照度センサ３５で測定される環境照度ごとの視認データを格納しており、表示モジュール点灯条件判定部３８からの要求に応じて、予め格納されている「照度センサ３５で測定された環境照度における各表示モジュールの視認データ」を送信する機能を有している。
表示モジュール点灯条件判定部３８は、表示モジュール視認データ格納部３７から各表示モジュールの視認データを受信し、各表示モジュールの駆動割合を決定する機能を有している。
なお、図６において、４ｂはコレステリック液晶表示モジュール２１とＬＥＤ表示モジュール２４とで構成された表示モジュール２および表示制御モジュール３に電力を供給する電源部であり、電源部４ｂには商用電源が用いられている。

また、図７は、本実施の形態による信号機用表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。
図７のフローチャートは、図５（実施の形態２）のフローチャートにおいて、ステップＢＳ２に代えてステップＣＳ１、ＣＳ２を、ステップＢＳ３に代えてステップＣＳ３を、ステップＡＳ３に代えてステップＣＳ４を、ステップＡＳ４に代えてステップＣＳ５を、それぞれ実行するものである。
以下、図６および図７を用いて、本実施の形態による信号機用表示装置の動作について説明する。

まず、ステップＢＳ１において、実施の形態２と同様の動作を行う。
次に、ステップＣＳ１において、表示モジュール視認データ格納部３７は、照度センサ３５から、ステップＢＳ１で保持した照度測定値を受信し、予め格納してある「受信した照度測定値」に対応したコレステリック液晶表示モジュール２１およびＬＥＤ表示モジュール２４の視認性データを検索し、表示モジュール点灯条件判定部３８に送信する。
この視認性データは、信号機（即ち、信号機用表示装置）が設置されている環境の照度ごとに、コレステリック液晶表示モジュールあるいはＬＥＤ表示モジュール２４が、信号機を視認する利用者（則ち、歩行者や自動車等の運転手）からどの程度見やすいかという視認性を定量的にデータ化したものである。

例えば、コレステリック液晶表示モジュール２１では、現在信号機が設置されている環境から、コレステリック液晶デバイス表示部２２に入射する光の照度が低くなるに従って、コレステリック液晶表示部画素２２３を構成しているコレステリック液晶の反射輝度が低下してゆき、信号機を視認する利用者に対する視認性が低下していく。
反対に、ＬＥＤ表示モジュール２４では、現在信号機が設置されている環境から、ＬＥＤデバイス表示部２５に入射する光の照度が、ＬＥＤデバイス表示部２５を構成しているＬＥＤの発光輝度よりも高くなるに従って、ＬＥＤの発光輝度が打ち消されてゆき、信号機を視認する利用者に対する視認性が低下していく。
以上のように、信号機を視認する利用者に対する、コレステリック液晶表示モジュール２１およびＬＥＤ表示モジュール２４の視認性の低下の関係は相反するものである。

次に、ステップＣＳ２において、表示モジュール点灯条件判定部３８は、表示モジュール視認データ格納部３７から、照度センサ３５で測定された環境照度に対応した、各表示モジュールの視認データを受信し、それぞれの表示モジュールを単体で使用して信号表示を行うか、あるいは両方を組み合わせて信号表示を行うかの判定を行う。
また、表示モジュール点灯条件判定部３８には、信号機を視認する利用者が視認可能な最低の表示輝度である「信号機用表示装置の表示輝度最低値」が格納されている。
表示モジュール視認データ格納部３７から受信した各表示モジュールの視認データと、信号機の表示輝度最低値とを比較する。
コレステリック液晶表示モジュール２１または、ＬＥＤ表示モジュール２４のどちらか単体の信号表示で、信号機の表示輝度最低値を上回るならば、上回った方の表示モジュールを選択する。

しかし、表示モジュール視認データ格納部３７から受信した各表示モジュールの視認データと、信号機用表示装置の表示輝度最低値とを比較し、コレステリック液晶表示モジュール２１またはＬＥＤ表示モジュール２４のどちらを単体で信号表示に使用しても、信号機の表示輝度最低値を下回る、即ち、信号機を視認する利用者に対する信号表示の視認性を十分に確保できない場合は、両方の表示モジュールを同時に使用するように設定する。
なお、コレステリック液晶の反射状態あるいは光透過状態は、コレステリック液晶に印加するパルス電圧の大きさおよびパルス幅によって任意に設定が可能である。
従って、コレステリック液晶デバイス表示部２２を１００％の反射状態にせずに、数％〜数十％の反射（または透過）状態に設定することにより、コレステリック液晶デバイス表示部２２の背後に配置されているＬＥＤ表示モジュール２４のＬＥＤ発光も視認することができる。
つまり、コレステリック液晶デバイス表示部２２とＬＥＤ表示モジュール２４の両方を点灯させ、その駆動割合を所望の値に設定して、常に信号機用表示装置の表示輝度最低値を上回る信号表示を行わせることも可能である。

次に、ステップＣＳ３において、表示モジュール点灯条件判定部３８は、ステップＣＳ２で設定した表示モジュールの使用個数、および、表示モジュール視認データ格納部３７から受信した各表示モジュールの視認データに基づき、表示モジュールの点灯比率を設定する。
例えば、ステップＣＳ２において、コレステリック液晶表示モジュール２１または、ＬＥＤ表示モジュール２４のどちらかを単体で信号表示に使用すると設定した場合、表示モジュールの点灯比率は１００％と設定する。
一方、ステップＣＳ２において、コレステリック液晶表示モジュール２１とＬＥＤ表示モジュール２４とを両方同時に使用すると設定した場合、表示モジュール視認データ格納部３７から受信した各表示モジュールの視認データから、各表示モジュールの点灯比率を判断し、設定する。
この判断基準は、信号機１ｂの表示輝度最低値を上回り、かつ消費電力を最も抑えられるように設定する。

次に、ステップＣＳ４において、表示モジュール点灯条件判定部３８から表示モジュール駆動条件設定部３３に、この設定情報が送信される。表示モジュール駆動条件設定部３３は、この設定情報を受信すると、選択された駆動条件を設定する。
例えば、ステップＣＳ２において、コレステリック液晶表示モジュール２１または、ＬＥＤ表示モジュール２４のどちらかを単体で信号表示に使用すると設定した場合、図３のステップＡＳ３と同様の動作を行う。

一方、ステップＣＳ２において、コレステリック液晶表示モジュール２１とＬＥＤ表示モジュール２４とを両方同時に使用すると設定した場合、それぞれの表示モジュールの点灯比率に合わせ、それぞれの表示モジュールの駆動条件を設定する。
次に、ステップＣＳ５において、表示モジュール制御部３４は、表示モジュール駆動条件設定部３３から送信された、各表示モジュールの駆動条件データを受信する。表示モジュール制御部３４は、受信された駆動条件データを、ステップＣＳ２で設定された表示モジュールの使用個数に従って、いずれかの表示モジュールまたは両方の表示モジュールに、駆動条件データを送信する。
以下、ステップＡＳ５、ＡＳ６において、実施の形態１と同様の動作を行う。

このように、本実施の形態に係わる信号機用表示装置は、実施の形態２に係わる信号機用表示装置における照度閾値格納部３６に格納されている「表示モジュールを切り換えるための照度閾値」に代えて、表示モジュール視認データ格納部３７に格納されている各表示モジュールの視認データを用いることにより、常に信号機用表示装置の表示輝度最低値（即ち、良好な視認が行える最低の輝度値）を上回る信号表示が可能になる。
従って、実施の形態２に加えて、信号機が設置されている環境の照度の状態によらず、視認性の高い信号表示を行うという効果を有する。
例えば、日没直前のように、信号機が設置されている環境の照度がそれほど高くないので、ＬＥＤ表示モジュール２４を用いて信号表示を行うが、ＬＥＤの発光輝度が環境照度に僅かに劣るような場合に、コレステリック液晶表示モジュール２１を同時に使用することで信号表示の輝度を増すことにより、信号機を視認する利用者にとって視認性の高い信号表示を行うことが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態による信号機用表示装置の表示制御モジュール３ｂは、表示装置設置場所周辺の照度を測定する照度センサ３５と、該照度センサ３５で測定される照度に対応するコレステリック液晶表示モジュールおよびＬＥＤ表示モジュールの定量的視認性データを格納する表示モジュール視認データ格納部３７と、該表示モジュール視認データ格納部３７からの視認性データに基づいて、コレステリック液晶表示モジュール２２とＬＥＤ表示モジュール２４の駆動割合を判定する表示モジュール点灯条件判定部３８とを備えているので、常に信号機用表示装置の表示輝度最低値を上回る信号表示が可能になり、環境照度の状態に関わりのない視認性の高い信号表示を行うことができる。

実施の形態４．
前述の実施の形態１に係わる信号機用表示装置においては、商用電源である電源部から表示モジュール２および表示制御モジュール３に電力を供給し、表示モジュール２および表示制御モジュール３を適切に駆動することにより信号表示を行う。
しかし、地震や落雷等の自然災害や、交通事故等により商用電源から信号機用表示装置に電力を供給できなくなる場合がある。
電源部（商用電源）より電力の供給が行われない場合、信号機用表示装置は適切な信号表示を行うことが出来なくなり、二次災害を引き起こす原因となる場合がある。

図８は、本発明の実施の形態４に係わる信号機用表示装置の機能を説明するためのブロック図である。
図８に示すように、本実施の形態による信号機用表示装置は、表示モジュール２および表示制御モジュール３ｃに加え、表示モジュール２および表示制御モジュール３ｃに電力を供給する電源部４ｃとから構成されている。
なお、表示制御モジュール３ｃは、図２（実施の形態１）に示した表示制御モジュール３と基本的には同じ動作を行うが、表示モジュール選択部３２がコレステリック液晶表示モジュール２１とＬＥＤ表示モジュール２４のいずれの表示モジュールを選択するのかの「選択情報」を、表示モジュール駆動条件設定部３３へ出力するだけではなく、後述する電源部４ｃの電力供給制御部４２にも出力している。

電源部４ｃは、商用電源４０、電力を蓄積しておく二次電池４１および電力供給制御部４２を備えている。
電力供給制御部４２は、商用電源４０あるいは二次電池４１から表示モジュール２および表示制御モジュール３ｃへの電力供給状況を監視し、商用電源４０または二次電池４１のいずれかから表示モジュール２および表示制御モジュール３への電力供給を行い、また、二次電池４１から信号機用表示装置が信号表示を行うだけの電力供給を出来ない場合には、商用電源４０からの電力供給に切り換えたり、あるいは表示モジュール２の信号表示を停止する制御を行う。

また、図９は、本実施の形態による信号機用表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。
また、図１０は、電源部４ｃの動作を説明するためのフローチャートであり、図１０に示したフローチャートは、図９に示したフローチャートのステップＡＳ１の前段における電源部４ｃの動作を示している。
以下、図８、図９および図１０を用いて、本実施の形態による信号機用表示装置の動作を説明する。
まず、図１０のステップＤＳ１において、電力供給制御部４２は、表示モジュール選択部３２からコレステリック液晶表示モジュール２１またはＬＥＤ表示モジュール２４のどちらを信号表示に使用するかの選択情報を受信し、二次電池４１に蓄積されている電力量が、信号表示を行うのに十分な電力であるかどうかの判断を行う。
二次電池４１に蓄積されている電力量が、表示モジュール選択部３２で選択された表示モジュールで信号表示を行うのに十分な電力が蓄積されている場合、ステップＤＳ２を実行する。

ステップＤＳ２において、電力供給制御部４２は、表示モジュール２および表示制御モジュール３へ、二次電池４１から電力を供給する。
ステップＤＳ１において、二次電池４１が、信号機用表示装置が信号表示を行うために十分な電力を蓄積していない場合、ステップＤＳ３を実行する。
ステップＤＳ３において、電力供給制御部４２は、商用電源４０からの電力供給が行われているかどうかの判断を行う。この際、自然災害や事故等で、商用電源４０からの電力供給が絶たれている場合には、ステップＤＳ４を実行する。

ステップＤＳ４において、電力供給制御部４２は、信号機用表示装置が信号表示を行うための電力供給が出来ないことを判断し、電力供給制御部４２は、商用電源４０からの電力供給が開始されるまで、信号表示を停止させる。
ステップＤＳ３において、商用電源４０から電力供給が行われている場合にはステップＤＳ５を実行する。
ステップＤＳ５において、電源供給制御部４２は、商用電源４０から、表示モジュール２および表示制御モジュール３へ電力を供給する。

次に、ステップＤＳ６において、電源供給制御部４２は、商用電源４０から供給される電力を二次電池４１に蓄積する。
このとき、二次電池４１への電力蓄積量は電力供給制御部４２で制御される。既に二次電池４１の電力容量まで電力を蓄えている場合には、それ以上の電力蓄積を行わない。
なお、二次電池４１としては、例えばニッケル水素蓄電池、ニッケルカドミウム蓄電池、リチウムイオン蓄電池、リチウムポリマー蓄電池、鉛蓄電池等を挙げることができる。
また、蓄電素子として、いわゆる無停電電源（ＵＰＳ：Uninterruptible Power System）を用いてもよい。
以下、図９に示したステップＡＳ１〜ステップＡＳ６において、実施の形態１と同様の動作を行う。

このように、本実施の形態による信号機用表示装置は、表示モジュール２および表示制御モジュール３ｃに電力を供給する電源部４ｃとして、商用電源４０の他に二次電池４１を設け、それらの制御に電力供給制御部４２を設けることにより、自然災害や事故等で商用電源４０からの電力供給が絶たれた場合でも、二次電池４１にあらかじめ蓄積しておいた電力を使用することで信号表示を行える。

前述の特許文献３においても本実施の形態による信号機用表示装置と同様の表示装置が記載されているが、本実施の形態による信号機用表示装置は、ＬＥＤ表示モジュール２４のみならず、コレステリック液晶表示モジュール２１とを組み合わせて信号表示を行っているので、コレステリック液晶表示モジュール２１が信号表示を行う表示モジュールとして選択されている場合、ＬＥＤ表示モジュール２４と比較して少ない電力消費で信号表示を行うことができ、そのためＬＥＤ表示モジュール２４と比較して長時間信号表示を行うことができる。
また、自然災害や事故等が発生していない通常の信号表示運用時においても、二次電池４１から電力を供給し、商用電源４０からの電力の供給をしないことで、信号表示の電力消費を低減させることができる。

なお、図８に示した表示制御モジュール３ｃに代えて、図４（実施の形態２）に示したような、「表示装置設置場所周辺の照度を測定する照度センサ３５を有し、照度センサ３５によって測定された照度測定値が所定の閾値より大きい場合にはコレステリック液晶表示モジュール２１の駆動を選択し、照度センサ３５によって測定された照度測定値が所定の閾値より小さい場合にはＬＥＤ表示モジュール２４の駆動を選択する表示制御モジュール３ａ」を用いてもよい。
これにより、上述した効果に加え、更に、信号機設置場所周辺の照度変化に応じて自動的に視認性の高い方の表示モジュールを駆動することができ、かつ、信号機設置場所周辺の照度が高い場合は、メモリ性の動作モードを有するコレステリック液晶表示モジュール２１を選択するので、信号機の消費電力を低減することができるという効果がある。

以上説明したように、本実施の形態による信号機用表示装置の電源部４ｃは、商用電源４０と二次電池４１とを備え、通常時は商用電源４０から電力を供給し、商用電源からの電力供給が断たれた場合は、二次電池４１から電力を供給するように構成されているので、商用電源からの電力供給が断たれても二次電池に蓄えられている電力で信号表示を継続して行うことができる。

また、本実施の形態による信号機用表示装置の電源部４ｃは、二次電池４１の電力蓄積量を監視し、通常時は二次電池４０から電力を供給し、二次電池４０では表示装置の駆動を行うのに十分な電力を供給できないと判断した場合は商用電源４０に切り換えて電力を供給するようにも構成できるので、通常時は二次電池４０から電力を供給して低消費電力化を図り、二次電池４０に蓄えられている電力が不足してくると商用電源４０に切り換えて電力を供給し、信号表示を継続して行うことができる。

実施の形態５．
前述の実施の形態４に係わる信号機用表示装置においては、電源部４ｃに商用電源４０と二次電池４１とを備えることにより、自然災害等で商用電源４０からの電力供給が絶たれたとしても、二次電池４１に蓄積しておいた電力によって信号表示を行うことを可能とする。
しかし、商用電源４０からの電力供給が絶たれ、かつ二次電池４１にも、信号表示を行うために必要な電力が蓄積されていない場合、信号機による信号表示がまったく出来なくなってしまうという問題がある。

図１１は、実施の形態５に係わる信号機用表示装置の機能を説明するためのブロック図である。
図に示すように、本実施の形態による信号黄用表示装置の電源部４ｄは、図８で示した実施の形態４における電源部４ｃに、太陽電池４３および商用電源４０と太陽電池４３とを切り換える電源切換部４４とを追加して構成されている。
また、図１２は、電源部４ｄの動作を説明するためのフローチャートである。
図１２のフローチャートは、図１０のフローチャートにおいて、ステップＥＳ１、ステップＥＳ２を追加し、ステップＤＳ６に代えてステップＥＳ３を、それぞれ実行するものである。
なお、本実施の形態による信号機用表示装置の動作は、実施の形態４による信号機用表示装置と同様に、図９のフローチャートで示される。

以下、図１１、図１２および図９を用いて、本実施の形態による信号機用表示装置の動作を説明する。
まず、図１２のフローチャートに示したステップＤＳ１、ＤＳ２において、実施の形態４と同様の動作を行う。
次に、ステップＤＳ３において、電力供給制御部４２は、商用電源４０からの電力供給が可能であるかどうかの判断を行う。
この際、商用電源４０からの電力供給が可能である場合は、電源切換部４４によって電力供給元を商用電源４０へと切り換え、実施の形態４と同様、ステップＤＳ５を実行する。
ステップＤＳ３において、商用電源４０からの電力供給が絶たれている場合には、ステップＥＳ１を実行する。

ステップＥＳ１において、電力供給制御部４２では、表示モジュール選択部３２から、コレステリック液晶表示モジュール２１またはＬＥＤ表示モジュール２４のどちらを信号表示に使用するかの情報を受信し、太陽電池４３から供給される電力量が、信号機用表示装置が信号表示を行うのに十分な電力であるかどうかの判断を行う。
太陽電池４３から供給される電力量が、表示モジュール選択部３２で選択された表示モジュールで信号表示を行うのに十分では無い場合、実施の形態４と同様、ステップＤＳ４を実行し、電力供給制御部４２は、商用電源４０からの電力供給が開始されるまで、信号機用表示装置の信号表示を停止させる。
ステップＥＳ１において、太陽電池４３から供給される電力量が、信号機用表示装置が信号表示を行うために必要な電力を供給できる場合、ステップＥＳ２を実行する。

ステップＥＳ２において、電力供給制御部４２は、電源切換部４４によって電力供給元を太陽電池４３へと切り換え、表示モジュール２および表示制御モジュール３へ電力を供給する。
次に、ステップＥＳ３において、電源供給制御部４２は、電源切換部４４から供給される電力を二次電池４１に蓄積する。電力蓄積の動作に関しては、実施の形態４のステップＤＳ６と同様である。
以下、ステップＡＳ１〜ＡＳ６において、実施の形態１と同様の動作を行う。

このように、本実施の形態に係わる信号機用表示装置は、表示モジュール２および表示制御モジュール３ｃに電力を供給する電源部４ｄに、商用電源４０と、二次電池４１と、太陽電池４３を設け、それらの制御に電力供給制御部４２および電源切換部４４を設ける。
従って、実施の形態４の効果に加えて、二次電池４１に信号機１ｄで信号表示を行うのに必要な電力が蓄えられていない場合には、太陽電池４３から電力供給を行うことで信号表示を行うという効果を有する。

また、自然災害や事故等が発生していない通常の信号表示運用時においても、二次電池４１あるいは太陽電池４３から電力を供給し、商用電源４０からの電力の供給をしないことで、信号表示の電力消費を低減させるという効果を有する。
なお、表示制御モジュール３ｃに代えて、図４で示した実施の形態２の表示制御モジュール３ａまたは、図６で示した実施の形態３の表示制御モジュール３ｂを使用することにより、実施の形態２または実施の形態３と同様の信号表示を行っても良い。

以上説明したように、本実施の形態による信号機用表示装置の電源部４ｄは、更に太陽電池４３を備え、商用電源４０からの電力供給が絶たれ、かつ二次電池４１に表示装置の駆動を行うのに十分な電力が蓄積されていない場合は、太陽電池４３から電力供給を行うように構成されているので、自然災害や事故等のために商用電源からの電力供給が絶たれ、かつ二次電池に十分な電力が蓄積されていなくても、太陽電池から供給される電力を利用することによって信号表示を継続して行うことができる。

実施の形態６．
前述の実施の形態４に係わる信号機用表示装置においては、電源部４ｃに商用電源４０と二次電池４１とを備えることによって、事故や災害等で商用電源４０からの電力供給が絶たれたとしても、二次電池４１に蓄積しておいた電力によって信号表示を行うことを可能とするものであった。
この際、電力供給制御部４２において、商用電源４０からの電力供給が絶たれたという判断と連動して、信号機を視認する利用者、即ち歩行者や自動車等の運転手に対して、避難勧告等のメッセージや図柄等を表示する映像データ表示装置を信号機と組み合わせて設置することにより、発生した事故や災害に対する注意喚起を行うという効果を有することが可能である。
非常時の避難勧告等のメッセージや図柄等の映像データの表示を行う映像データ表示装置は、二次電池４１に蓄積されている電力を使用して低消費電力で映像データの表示を行うことが可能な、コレステリック液晶を表示デバイスとして用いたコレステリック液晶表示モジュールを用いるのが望ましい。

図１３は、本発明の実施の形態６に係わる信号機用表示装置の機能を説明するためのブロック図である。
本実施の形態による信号機用表示装置は、図８（実施の形態４）で示した表示モジュール２、表示制御モジュール３ｃ、電源部４ｃに加え、商用電源４０からの電力供給が絶たれたことを検出し、あらかじめ蓄積されているメッセージや図柄等の映像データを表示する映像データ表示装置５から構成されている。

映像データ表示装置５は、電力供給制御部４２から、商用電源４０からの電源供給が絶たれたという情報を受信し、映像表示のための制御を行う表示モジュール制御部５１と、メッセージや図柄等の映像データをあらかじめ蓄積してある映像データ蓄積部５２と、表示モジュール制御部５１からの制御情報を受信し、映像データ蓄積部５２に蓄積してある映像データを表示するコレステリック液晶表示モジュール５３とを備える。
コレステリック液晶表示モジュール５３は、コレステリック液晶を表示デバイスとして用いたコレステリック液晶デバイス表示部５４と、コレステリック液晶デバイス表示部５４を駆動するためのコレステリック液晶デバイス駆動部５５とを備える。
また、図１４は、映像データ表示装置５の動作を説明するためのフローチャートである。
また、信号機用表示装置の信号表示の動作は、実施の形態４の信号機用表示装置と同様、図９のフローチャートで示される。また、電源部４ｅの動作は、図１０のフローチャートで示される。

以下、図１３および図１４を用いて、本実施の形態による信号機用表示装置の映像データ表示装置５の動作を説明する。
まず、ステップＦＳ１において、電力供給制御部４２は、商用電源４０からの電力供給が絶たれた場合に、表示モジュール制御部５１へ、表示装置５を用いて映像データの表示を行うための制御信号を送信する。
次に、ステップＦＳ２において、表示モジュール制御部５１は、コレステリック液晶表示モジュール５３に表示する映像データを、映像データ蓄積部５２より読み出す。
次に、ステップＦＳ３において、表示モジュール制御部５１は、コレステリック液晶表示モジュール５３を駆動させるための駆動条件を設定し、この駆動条件データと、映像データ蓄積部５２より受信した映像データとを、コレステリック液晶デバイス駆動部５５に送信する。

次に、ステップＦＳ４において、コレステリック液晶デバイス駆動部５５は、受信した駆動条件データに基づき、コレステリック液晶デバイス表示部２２を駆動するための印加電圧等に関する駆動パラメータが決定され、コレステリック液晶デバイス表示部５４の表示デバイスであるコレステリック液晶を駆動し、映像データの書込みを行う。
次に、ステップＦＳ５において、表示モジュール制御部５１は、映像データ蓄積部５２に、他にコレステリック液晶表示モジュール５３に表示すべき映像データが存在しているかどうかの判断を行う。他に表示すべき映像データが存在している場合、ステップＦＳ６
を実行する。

ステップＦＳ６において、電力供給制御部４２は、二次電池４１に蓄積されている電力量が、次の映像データを表示するのに十分かどうかの判断を行う。
二次電池４１に十分な電力が蓄積されている場合、ステップＦＳ２に進み、ステップＦＳ２〜ＦＳ４の一連の動作を繰り返す。
ステップＦＳ５において、コレステリック液晶表示モジュール５３に他に表示すべき映像データが存在しない場合、もしくは、ステップＦＳ６において、二次電池４１の残量が十分でない場合、ステップＦＳ７に進む。
ステップＦＳ７において、表示モジュール制御部５１は、表示装置５を停止させる。このとき、コレステリック液晶デバイス表示部５４には、最後に表示した映像データを表示したままの状態にしておく。

このように、本実施の形態に係わる信号機用表示装置は、コレステリック液晶を表示デバイスとして用いた映像データ表示装置５を組み合わせて設置し、事故や災害等で商用電源４０からの電源供給が絶たれた状況とリンクし、避難勧告等のメッセージや図柄等を表示することにより、信号機用表示装置を視認する利用者に対して注意喚起を促し、二次災害等を抑止したり、適切な非難ルートへの誘導を行うという効果を有する。
また、映像データを表示する表示モジュールとして、コレステリック液晶を表示デバイスとして用いたコレステリック液晶表示モジュール５３を用いることで、二次電池４１からの電力供給が確保できなくなった場合、即ち、映像データ表示装置５に電力が供給されない状況になった場合でも、他の表示装置と異なり、電力供給が絶たれる前の最後の映像データを表示しつづけることができるので、電力供給が断たれるような非常時であっても、信号機を視認する利用者に常にメッセージや図柄等で情報を提供するという効果を有する。
なお、電源部４ｅに代えて、図１１で示した電源部４ｄを使用することにより、二次電池４１もしくは太陽電池４３から映像データ表示装置５に電力供給を行っても良い。

以上説明したように、本実施の形態による信号機用表示装置は、コレステリック液晶表示モジュール５３を使用した映像データ表示装置５を別途設け、商用電源からの電力供給が絶たれる際に、映像データ表示装置５内の映像データ蓄積部５２に予め蓄積されている所望の映像データを表示させるように構成されているので、メモリ性の動作モードを有するコレステリック液晶表示デバイスは電力供給が絶たれる前の最後の映像データを表示し続けることが可能となり、電力供給が断たれても、信号機を視認する利用者に対して常にメッセージや図柄等で情報を提供することができる。

本発明は、信号機設置場所周辺の照度に応じた高い視認性を有する信号表示を行えると共に、消費電力を低減することができる信号機用表示装置の実現に有用である。

本発明の実施の形態１による信号機用表示装置の要部の概略構成を示す模式図である。 実施の形態１による信号機用表示装置の機能を説明するためのブロック図である。 実施の形態１による信号機用表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２による信号機用表示装置の機能を説明するためのブロック図である。 実施の形態２による信号機用表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。 実施の形態３による信号機用表示装置の機能を説明するためのブロック図である。 実施の形態３による信号機用表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。 実施の形態４による信号機用表示装置の機能を説明するためのブロック図である。 実施の形態４による信号機用表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。 実施の形態４による信号機用表示装置の電源部の動作を説明するためのフローチャートである。 実施の形態５による信号機用表示装置の機能を説明するためのブロック図である。 実施の形態５による信号機用表示装置の電源部の動作を説明するためのフローチャートである。電源部４ｄの動作を示すフローチャートである。 実施の形態６による信号機用表示装置の機能を説明するためのブロック図である。 実施の形態６による信号機用表示装置の映像データ表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

２ 表示モジュール
３、３ａ、３ｂ、３ｃ 表示制御モジュール
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ 電源部
５ 映像データ表示装置
１０ 制御線
２１ コレステリック液晶表示モジュール
２２ コレステリック液晶デバイス表示部
２３ コレステリック液晶デバイス駆動部
２４ ＬＥＤ表示モジュール
２５ ＬＥＤデバイス表示部
２６ ＬＥＤデバイス駆動部
２２１ ガラス
２２２、２２４ 画素電極
２２３ コレステリック液晶表示部画素

Claims (7)

1. 反射型のコレステリック液晶デバイス表示部と該コレステリック液晶デバイス表示部を駆動するコレステリック液晶デバイス駆動部からなり、所定の色信号を点灯表示するコレステリック液晶表示モジュールと、
   ＬＥＤデバイス表示部と該ＬＥＤデバイス表示部を駆動するＬＥＤデバイス駆動部からなり、上記コレステリック液晶デバイス表示部と上記コレステリック液晶デバイス駆動部の間に配置される共に、上記コレステリック液晶表示モジュールが点灯表示するのとほぼ同じ色の色信号を点灯表示するＬＥＤ表示モジュールと、
   上記コレステリック液晶表示モジュールと上記ＬＥＤ表示モジュールのいずれか一方の駆動を選択し、選択した表示モジュールを駆動して色信号を点灯表示させると共に、上記ＬＥＤ表示モジュールを選択した場合は上記コレステリック液晶デバイス表示部を光透過状態に設定する表示制御モジュールと、
   上記コレステリック液晶表示モジュール、上記ＬＥＤ表示モジュールおよび上記表示制御モジュールに電力を供給する電源部とを備えることを特徴とする信号機用表示装置。
2. 上記表示制御モジュールは、信号機設置場所周辺の照度を測定する照度センサを有し、上記照度センサによって測定された照度測定値が所定の閾値より大きい場合には上記コレステリック液晶表示モジュールの駆動を選択し、上記照度センサによって測定された照度測定値が上記所定の閾値より小さい場合には上記ＬＥＤ表示モジュールの駆動を選択することを特徴とする請求項１に記載の信号機用表示装置。
3. 上記表示制御モジュールは、信号機設置場所周辺の照度を測定する照度センサと、該照度センサで測定される照度に対応するコレステリック液晶表示モジュールおよびＬＥＤ表示モジュールの定量的視認性データを格納する表示モジュール視認データ格納部と、該表示モジュール視認データ格納部に格納されている上記視認性データに基づいて、上記コレステリック液晶表示モジュールと上記ＬＥＤ表示モジュールの駆動割合を判定する表示モジュール点灯条件判定部とを有し、上記表示モジュール点灯条件判定部の判定結果に基づいて上記コレステリック液晶表示モジュールおよびＬＥＤ表示モジュールを点灯駆動することを特徴とする請求項１に記載の信号機用表示装置。
4. 上記電源部は商用電源と二次電池とを備え、通常時は上記商用電源から電力を供給し、上記商用電源からの電力供給が断たれた場合は、上記二次電池から電力を供給することを特徴とする請求項１から3のいずれか１項に記載の信号機用表示装置。
5. 上記電源部は、上記二次電池の電力蓄積量を監視し、通常時は上記二次電池から電力を供給し、上記二次電池では表示装置の駆動を行うのに十分な電力を供給できないと判断した場合は、上記商用電源に切り換えて電力を供給することを特徴とする１から3のいずれか１項に記載の信号機用表示装置。
6. 上記電源部は、更に太陽電池を備え、上記商用電源からの電力供給が絶たれ、かつ上記二次電池に表示装置の駆動を行うのに十分な電力が蓄積されていない場合は、上記太陽電池から電力供給を行うことを特徴とする請求項４に記載の信号機用表示装置。
7. コレステリック液晶表示モジュールを使用した映像データ表示装置を別途設け、上記商用電源からの電力供給が絶たれる際に、上記映像データ表示装置内の映像データ蓄積部に予め蓄積されている所望の映像データを表示させることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。

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