装飾構造体
【課題】発電光を受光して自身で発電した電力に基づいて装飾体を光らせる自己発電および自己発光型の装飾構造体を提供することを課題とする。
【解決手段】装飾構造体は、三次元形状をもつ立体意匠的に形成された装飾体１を形成する基部２と、装飾体１に配置された太陽電池３と、装飾体１に配置され太陽電池３に電気的に接続され且つ太陽電池３で発電した電力を蓄電する蓄電池４と、装飾体１に配置され蓄電池４に電気的に接続され蓄電池４からの出力により発光する光源５とを有する。
【解決手段】装飾構造体は、三次元形状をもつ立体意匠的に形成された装飾体１を形成する基部２と、装飾体１に配置された太陽電池３と、装飾体１に配置され太陽電池３に電気的に接続され且つ太陽電池３で発電した電力を蓄電する蓄電池４と、装飾体１に配置され蓄電池４に電気的に接続され蓄電池４からの出力により発光する光源５とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は装飾性を有する自己発電および自己発光型の装飾構造体に関する。本発明は自動車等の車両に搭載されるエンブレム、表示体、ナンバープレート等に適用できる。自己発電および自己発光型とは、自身が搭載する太陽電池で発電した電力に基づいて光源を発光させることをいう。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自動車等に搭載される表示要素（エンブレム）を発光させる技術が提案されている。特許文献２には、表土部を発光させるための電力を車両の電源から取り出す車両用表示装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2009-12558号公報
【特許文献２】特開平08-002342号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に係る技術によれば、発光するエンブレムを車両等に取り付けるあたり、車両用の車載電源からエンブレムまで配線させる配線作業が必要になる。更に、車載電源からの配線できない場所には、エンブレムを取り付けることができず、エンブレムを設置する場所に制限がある。
【０００５】
特許文献２に係る技術においても、同様に、車両用の車載電源からエンブレムまで配線させる配線作業が必要とされる。更に、車載電源からの配線できない場所には、エンブレムを取り付けることができず、エンブレムを設置する場所に制限がある。
【０００６】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、車載電源等の電源からの給電用の配線を必要とせず、発電光を受光して自身で発電した電力に基づいて装飾体を光らせる自己発電および自己発光型の装飾構造体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
様相１に係る装飾構造体は、三次元形状をもつ装飾体を形成する基部と、装飾体に配置された太陽電池と、装飾体に配置され太陽電池に電気的に接続され且つ太陽電池で発電した電力を蓄電する蓄電池と、装飾体に配置され蓄電池に電気的に接続され蓄電池からの出力により発光する光源とを具備することを特徴とする自己発電および自己発光型の装飾構造体である。
【０００８】
この場合、昼間または明所において太陽光等の発電光を受光して自身で発電した電力を蓄電池に蓄電し、蓄電した電力で夜間または暗所において装飾体を光らせる自己発電および自己発光型の装飾構造体を提供できる。装飾構造体は、文字（例えば数文字、絵文字を含む）、図形、模様等を例示できる。さらに、自動車等の車両に搭載されるエンブレム、表示体、ナンバープレート等が例示される。具体的には、シンボル、マーク、紋章、記章、家紋が例示され、さらに、会社の名称、車両の名称、型式、数文字が例示される。字体としては、アルファベット、ひらがな、カタカナ、アラビア文字、ロシア文字等が例示される。日本語、英語、ドイツ語、アラビア語等の言語は問わない。
【０００９】
様相２に係る装飾構造体によれば、様相１において、太陽電池、蓄電池、光源は、装飾体の内部に埋設されて隠蔽されている。太陽電池、蓄電池、光源が装飾体の内部に埋設されてシールされる。装飾構造体が屋外において使用される場合に適する。
【００１０】
様相３に係る装飾構造体によれば、様相１において、光源が発光した光を拡散させる光拡散部材が設けられており、光拡散部材は、装飾体の背面側において装飾体の外縁輪郭よりも外方に露出する露出部を有しており、露出部は夜間または暗所において光源の発光により光ることを特徴とする。光源が発光した光は、光拡散部材の内部を透過する。光拡散部材の露出部は導光により光る。従って、露出部は、装飾体の外縁輪郭よりも外方に露出しつつ光る。この場合、装飾体の外縁輪郭が発光されるように視認されるため、夜間または暗所において装飾体の視認性が向上する。
【００１１】
様相４に係る装飾構造体によれば、様相１において、装飾体は、発電光を入射させる入射開口を形成しており、太陽電池の発電光入射面は、装飾体の入射開口に対面するように装飾体の背面側に配置されている。装飾体の入射開口から太陽光等の発電光が太陽電池に入射されるため、太陽電池の発電面積および発電量は確保される。
【００１２】
様相５に係る装飾構造体によれば、様相１において、太陽電池の発電光入射面は、発電光を入射させるように装飾体の前面側に配置されている。太陽光等の発電光が太陽電池に入射されるため、太陽電池の発電量は確保される。
【００１３】
様相６に係る装飾構造体によれば、様相１において、蓄電池および光源を制御する制御部が設けられており、制御部は、光センサを用いることなく、太陽電池が発電する電力が所定値以下のとき環境が夜間または暗所であると推定し、蓄電池に蓄電されている電力に基づいて光源を発光させることを特徴とする。この場合、太陽電池の発電量が所定値以下のとき、制御部は、光センサを用いることなく、環境が夜間または暗所と推定し、蓄電池に蓄電されている電力に基づいて光源を発光させ、装飾体を光らせる。太陽電池が発電する電力の大小が光センサを代用するため、光センサが不要となる。このため、装飾体の形状や構造等の設計自由度が光センサによって制限されることが抑えられる。
【００１４】
様相７に係る装飾構造体によれば、様相１において、装飾体に設けられ発電光を検知する光センサと、光センサの検知信号が入力されると共に検知信号に応じて蓄電池および光源を制御する制御部とが設けられており、制御部は、光センサの検知信号に基づいて環境が明るいと判定するとき、太陽電池で発電した電力を蓄電池に蓄電させ、且つ光センサの検知信号に基づいて環境が暗いと判定されるとき、蓄電池に蓄電されている電力に基づいて光源を発光させることを特徴とする。この場合、太陽光等の発電光が明るくて、光センサの検知信号に基づいて環境が明るいと制御部が判定するときには、制御部は、太陽電池で発電した電力を蓄電池に蓄電させる。これに対して、光センサの検知信号に基づいて環境が暗いと制御部が判定するときには、制御部は、蓄電池に蓄電されている電力に基づいて光源を発光させる。これにより夜間または暗所における装飾体の意匠性が確保される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、この場合、太陽光等の発電光を受光して自身で発電した電力を蓄電池に蓄電させ、その電力に基づいて光源を光らせて装飾体の意匠性を高める自己発電および自己発光型の装飾構造体を提供することができる。装飾構造体は自己発電型および自己発光型であり、外部電源に接続する配線が不要である。このため本発明に係る装飾構造体を車両や建築物等の任意の場所に接着剤、接着テープ、取付具等を介して取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１に係り、（Ａ）は装飾構造体の平面図であり、（Ｂ）は装飾構造体のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、（Ｃ）は装飾構造体のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図２】実施形態１に係り、制御部の配線関係を示すブロック図である。
【図３】実施形態３に係り、制御部が実行するフローチャートである。
【図４】実施形態４に係り、（Ａ）は装飾構造体の平面図であり、（Ｂ）は装飾構造体のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図５】実施形態４に係り、制御部の配線関係を示すブロック図である。
【図６】実施形態５に係り、制御部が実行するフローチャートである。
【図７】実施形態６に係り、装飾構造体の断面図である。
【図８】実施形態６に係り、装飾構造体に埋設される太陽電池の概念を示す断面図である。
【図９】実施形態７に係り、（Ａ）は装飾構造体の平面図であり、（Ｂ）は異なる装飾構造体の平面図である。
【図１０】実施形態８に係り、装飾構造体の断面図である。
【図１１】実施形態９に係り、（Ａ）は装飾構造体の平面図であり、（Ｂ）は装飾構造体のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１２】実施形態１０に係り、（Ａ）は装飾構造体の平面図であり、（Ｂ）は装飾構造体のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１３】実施形態１１に係り、（Ａ）は装飾構造体の平面図であり、（Ｂ）は装飾構造体のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１４】実施形態１２に係り、装飾構造体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施形態１）
図１は実施形態１の概念を示す。装飾構造体は自動車等の車両に搭載されるエンブレムが例示される。エンブレムは、三次元的な立体意匠として形成された装飾体１を形成する基部２と、装飾体１に配置された太陽電池３と、基部２に配置され太陽電池３に電気的に接続され且つ太陽電池３で発電した電力を蓄電する蓄電池４と、基部２に配置され蓄電池４に電気的に接続され蓄電池４からの出力により発光する光源５とを有する。蓄電池４はキャパシタ等の物理電池、または、酸化還元反応等の化学反応を伴う化学電池で形成できる。装飾体１は所定の三次元形状の文字、図形、模様、数字等をもつ。装飾体１は、立体リングと、立体リング内に一体的に連接された『Ａ』の字体とを有する。形状はこれに限定されない。三次元形状とは、高さ、巾、長さをもつ立体的という意味である。装飾体１は、透光性を有しない硬質樹脂等の樹脂または金属で形成されていることが好ましい。内蔵している蓄電池４，光源５，制御部６を外側から視認させないためである。但し、場合によっては、装飾体１は、透光性を有する樹脂またはガラスで形成されていても良い。装飾体１は、太陽光等の発電光側の前面１０と、外気に触れる平面視でリング形状の外側端面１１と、外気に触れる内側端面１２と、太陽光等の発電光と反対側の背面１４とをもつ。
【００１８】
図１（Ｂ）に示すように、装飾体１は部位１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄをもつ。装飾体１は前面１０を閉鎖させるものの、背面側に開口する中空状の凹部１５を有する。図１（Ｂ）によれば、凹部１５は凹部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄをもち、さらに図１（Ｃ）によれば、凹部１５ｅ，凹部１５ｆ，凹部１５ｈをもつ。装飾体１は、太陽光等の発電光を前面１０側から太陽電池３に入射させるための入射開口１６を形成している。図１（Ａ）に示すように、入射開口１６は、第１入射開口１６ａと、第２入射開口１６ｂと、第３入射開口１６ｃと、第４入射開口１６ｄとをもつ。入射開口１６は、装飾体１の内側端面１２で区画されている。第１入射開口１６ａは装飾体１の内側端面１２ａ１，１２ａ２で区画されている。第２入射開口１６ｂは装飾体１の内側端面１２ｂ１，１２ｂ２，１２ｂ３で区画されている。第３入射開口１６ｃは装飾体１の内側端面１２ｃ１，１２ｃ２で区画されている。第４入射開口１６ｄは装飾体１の内側端面１２ｄ１，１２ｄ２，１２ｄ３，１２ｄ４で区画されている。
【００１９】
装飾体１のうち後方（矢印Ｒ方向）に突出する背面１４には、シール性を高めるように溶着またはリングシールを介して背面ケース７が液密的に固着される。太陽電池３、蓄電池４、光源５は、装飾体１の凹部１５の内部に埋設されて隠蔽されており、太陽電池３、蓄電池４、光源５に対する液密性が確保されている。具体的には図１（Ｂ）に示すように、凹部１５ａに光源５ａが収容される。凹部１５ｂに制御部６が収容される。凹部１５ｃに蓄電池４が収容される。凹部１５ｄには光源５ｄが収容される。図１（Ｃ）に示すように、凹部１５ｅに光源５ｅが収容される。凹部１５ｆに背面ケース７が収容される。凹部１５ｈに光源５ｈが収容される。
【００２０】
光源５（５ａ，５ｄ，５ｅ，５ｈ）は、小型性、低消費電力性、低発熱性を考慮すると、ＬＥＤが好ましいが、他の光源としても良い。光源５の色としては、赤色、青色、緑色、白色、黄色等を適宜選択できる。光源５の個数は、エンブレムや光拡散部材９の大きさ等により設定できるものの、特に限定されるものではなく、エンブレムのサイズ、エンブレムの形状の複雑さ等に影響されるものの、複数または単数にできる。
【００２１】
図１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、光源５が発光した光を受光して拡散させる板状をなす光拡散部材９が装飾体１の背面１４側（装飾体１に埋設されている光源５，制御部６，蓄電池４の背面側）に設けられている。太陽電池３と装飾体１との間には、光拡散部材９が配置されている。光拡散部材９は板状をなしており、光源５からの光（人工光）を透過させて拡散させるためのものであり、導光性および光拡散性を有する樹脂やガラス等の導光材料で形成されている。光源５が点灯すると、光が矢印Ｅ２方向（図１（Ｂ）参照）に光拡散部材９に向けて発光されるため、光拡散部材９において光が透過拡散され、光拡散部材９の全体が光る。光拡散部材９は、平面視において、装飾体１を形成する外縁輪郭よりも外方に露出する露出部９０をもつ。光拡散部材９の全体が光るため、露出部９０は、夜間や暗所等において輝いて視認される部位であり、装飾体１の外縁輪郭よりもαぶん外方に露出する。このため夜間や暗所等において光拡散部材９に光源５の光が拡散されて露出部９０が光れば、あたかも装飾体１の外縁輪郭が輝くように視認される。夜間や暗所等における意匠性が高まる。図１（Ｂ）（Ｃ）に示すように、光拡散部材９は太陽電池３よりも太陽光等の発電光入射側に配置されているものの、光拡散部材９は、太陽光等の発電光を入射させるための対面開口９１を有する。このため矢印Ｗ方向に入射する太陽光等の発電光を対面開口９１を介して太陽電池３の発電光入射面３０に効率よく入射させることができる。すなわち、図１（Ｂ）（Ｃ）に示すように、太陽電池３の発電光入射面３０が装飾体１の入射開口１６に対面する。対面開口９１は、装飾体１の入射開口１６に対面すると共にこれに近似する形状をもつ。太陽電池３は薄い板状をなしており、光拡散部材９よりも後方となるように装飾体１の背面１４側に配置されている。太陽電池３はシリコン太陽電池等の公知の太陽電池を採用できるが、色素増感型太陽電池を例示できる。なお、図１（Ｂ）（Ｃ）から理解できるように、太陽光等の発電光側から、装飾体１、光拡散部材９、太陽電池３、背面ケース７の順に配置されている。
【００２２】
図１（Ｂ）に示すように、蓄電池４および光源５を制御するための制御部６が、装飾体１の凹部１５ｂの内部に液密的に埋設されている。この場合、光拡散部材９は装飾体１の背面側に溶着、融着または接着剤等を介して液密的に固着することが好ましい。太陽光等の発電光が明るくて太陽電池３の発電量が所定値以上のときには、環境は昼間または明所であると考えられ、装飾体１の外縁輪郭を光らせる必要がないため、制御部６は、太陽電池３で発電した電力を蓄電池４に蓄電させる指令を蓄電池４に出力し、且つ、光源５の発光を停止させる指令を光源５に出力し、蓄電池４の電力の消耗を抑える。図２は、太陽電池３、蓄電池４、光源５、制御部６、光センサ８が接続されているブロック図を示す。光センサ８の検知信号は周囲の明るさを制御部６に報知する。周囲の明るさが暗く、蓄電池４の電圧が蓄電所定値以上の場合（＝蓄電池４に規定以上の電力が蓄積されている場合）には、制御部６は、光源５を点灯する。これに対して、環境が明るく、かつ、太陽電池３が蓄電池４を充電するのに必要とされる電圧で発電している場合には、制御部６は太陽電池３と蓄電池４とを電気的に接続し、太陽電池３で発電した電力を蓄電池４に速やかに充電させる。周囲の明るさが第２所定値よりも明るい場合であっても、太陽電池３の電圧が蓄電池４を充電するのに必要とされる電圧よりも低い電圧で発電している場合は、制御部６は太陽電池３と蓄電池４とを接続しない。このとき、環境が明るいため、光源５は点灯せず、消灯している。ここで、蓄電池４の電圧が小さい場合には、蓄電池４の過放電を防止するために、環境が夜間または暗所であっても、制御部６は光源５の点灯を停止し、光源５は消灯状態で待機する。この場合、場合によっては、ユーザーや設計者が決めた時間だけ、制御部６は光源５を点灯させてもよい。この場合、蓄電池４は所定の時間で光源５が点灯できるだけの電力を蓄えることが可能な容量である必要がある。
【００２３】
さて本実施形態によれば、図１（Ｃ）に示すように、光センサ８は、装飾体１の前面１０側の凹部１５ｆ内に配置されている。光センサ８が太陽光等の発電光（矢印Ｗ方向）を検知すると、光センサ８の検知信号が配線を通じて制御部６に入力されると共に、光センサ８の検知信号に応じて制御部６は配線を通じて蓄電池４および光源５を制御する。すなわち、環境が明るいときには、エンブレムを光らせる必要性が乏しいため、制御部６は、光源５の発光を停止させる指令を光源５に出力する。これにより、蓄電池４の電力の消耗を抑制する。環境が明るいとき（太陽電池３で発電できるものの、装飾体１を光らせる必要性が乏しい）には、太陽光等の発電光により太陽電池３が発電する。太陽電池３が発電した電力は、光源５を点灯させず、蓄電池４に蓄電される。これに対して、環境が暗いときにはエンブレムを光らせることが好ましい。そこで、制御部６は、蓄電池４に蓄電されている電力に基づいて、光源５を発光させる指令を光源５に出力する。この場合、夜間や暗所等（太陽電池３による発電が期待できない）において、光源５が発光し、その光が光拡散部材９の内部を透過拡散し、光拡散部材９の全体が光り、光拡散部材９の露出部９０が光る。このため、夜間や暗所等において装飾体１の外縁輪郭が輝くように視認者によって視認され、装飾体１の意匠性が高まる。
【００２４】
本実施形態によれば、図１（Ｃ）に示すように、光センサ８は装飾体１の前面１０に形成されたセンサ開口１７に対面するように、凹部１５ｆに収容されており、装飾体１の前面１０よりも装飾体１の背面１４側に退避している。これにより光センサ８が装飾体１の前面１０よりも突出せず、装飾体１の前面１０よりも背面１４側に退避されており、エンブレムの使用時における光センサ８の損傷が抑制される。このように光センサ８が装飾体１の前面１０よりも内方に退避しているものの、センサ開口１７に接近しつつ対面しているため、外部の太陽光等の発電光を効果的に光センサ８のセンサ面に入射できる利点が得られる。場合によっては、太陽光等の発電光を散乱させる金属粉末粒子等を含む光散乱部１８を、センサ開口１７付近に配置することも好ましい。この場合、エンブレムが車両等に搭載されているときには、車両の進む方向が変更されると、エンブレムの装飾体１の前面１０の向きが変更される頻度が高い。このようなときであっても、装飾体１の前面１０側に埋設されている光センサ８は、太陽光等の発電光を効果的に受光できることを期待できる。よって、環境が明るいにも拘わらず、現在の環境が夜間または暗所であると、光センサ８により検知されることが抑制され、光源５が点灯してしまうことが抑制される。但し、光センサ８を前面１０よりも前側に突出させていても良い。
【００２５】
太陽電池３はシリコン太陽電池等の公知の太陽電池を採用できるが、色素増感型太陽電池とすることができる。この場合、太陽電池３の薄肉化に貢献でき、ひいてはエンブレムの厚みが増加することが抑制される。光拡散部材９も板状をなすため、エンブレムの厚みが増加することが抑制される。色素増感型太陽電池によれば、酸化チタンの膜に吸着させる色素を変えることで、異なる色を示す太陽電池３を得ることが出来る。例えば、シス-ビス(イソチオシアナ ト)ビス(2,2’-ビピリジル-4,4 ’-ジカルボン酸) ルテニウム(II)二テトラブチルア ンモニウム錯体(通称N719)）を用いることにより、赤色をもつ太陽電池３が可能になる。また2,2 ’:6’,2”-テルピリジル-4, 4 ’,4”-トリカルボン酸)ルテニウム(II)三テトラブチルアンモニウム錯体(通称ブラックダイ)）を用いることで、黒っぽい濃緑色をもつ太陽電池３が可能になる。また、D131有機色素（三菱製紙株式会社）を用いることにより、黄色をもつ太陽電池３も可能になる。この場合、意匠性を高め得る。
【００２６】
本実施形態によれば、装飾体１を三次元的な立体意匠形状にするために装飾体１の内部に形成される凹部１５（デッドスペース）に光源５、制御部６および蓄電池４が埋設されて隠蔽されているため、エンブレムの小型化に一層貢献できる。万一、作動時において、制御部６、蓄電池４および光源５が熱を帯びるときであっても、制御部６、蓄電池４および光源５は装飾体１の前面１０側に埋設されているため、外気への放熱性を期待でき、制御部６、蓄電池４および光源５の過熱が抑えられる。殊に車両が走行するときには、エンブレムと空気との接触頻度が増加し、結果として、制御部６、蓄電池４および光源５は装飾体１の前面１０側に埋設されているため、外気への放熱性を期待できる。更に、装飾体１の入射開口１６は、装飾体１の意匠の輪郭を形成するために必要である。このような入射開口１６は、太陽電池３の発電光入射面３０に太陽光等の発電光を入射させるための空間を兼用しており、外気に露出されており、外気に接触する。このような入射開口１６をもつ装飾体１の内部の凹部１５に、制御部６、蓄電池４および光源５が埋設されている。このため装飾体１の入射開口１６を介して、制御部６、蓄電池４および光源５の放熱を一層促進できる。
【００２７】
以上説明したように本実施形態によれば、太陽光等の発電光を受光して太陽電池３自身で発電した電力を、装飾体１に埋設した蓄電池４に蓄電し、蓄電池４に蓄電した電力で、装飾体１の外縁輪郭を積極的に光らせるという自己発電および自己発光型のエンブレム（装飾構造体）を提供することができる。従って、光源５を車両等のバッテリーに電気的に接続させる長い配線を不要にできる利点が得られる。従って、エンブレムを設置する場所の選択の自由度を高めることができる。一般的には、太陽光等の発電光を太陽電池３が受光して発電しているときには、環境は明るいため、光源５を光らせる必要性は乏しい。太陽光等の発電光を太陽電池３が受光せず発電していないとき、あるいは、発電電圧が低いときには、環境は暗いため、光源５を光らせる必要性があると考えられる。本実施形態によれば、装飾体１の入射開口１６は、装飾体１の内側端面１２で区画されている。図１（Ｂ）（Ｃ）に示すように、内側端面１２は、装飾体１の背面１４に対してほぼ垂直方向に沿っている。このため入射開口１６の背面側の開口幅ＤＡ（図１（Ｂ）（Ｃ）参照）を、できるだけ大きめに確保できる。ひいては太陽電池３が入射開口１６を介して太陽光等の発電光を受光できる受光面積および受光量を確保するのに貢献できる。装飾体１のうち入射開口１６を区画する内側端面１２としては、光反射性を高めるように光反射面で形成されていることが好ましい。この場合、入射光ＬＷ（図１（Ｃ）参照）として示すように、装飾体１の入射開口１６を形成する内側端面１２で反射させた太陽光等の発電光を太陽電池３に直ちに入射させることができる。よって、太陽電池３の受光量が増加される効果を期待できる。
【００２８】
エンブレムのサイズが大きい場合には、装飾体１が大きくなり、大きな蓄電池４を装飾体１の凹部１５に搭載できるので、このような使い方も可能である。光源５の点灯に使う電力は太陽電池３により発電され、蓄電池４に蓄えられるので、自動車等の車両の車載電源から電力を取る必要がない。本実施形態のような光るエンブレムの設置にあたり、電力用の配線を新設する必要がない。エンブレムを撤去する場合においても、同様にエンブレムのみの撤去ですみ、エンブレムと車載電源とを繋ぐ配線を撤去せずともよく、工事が楽である。
【００２９】
（実施形態２）
本実施形態は前記した前記した実施形態と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有するため、図１および図２を準用する。制御部６は、光センサ８が検知した発電量が所定値以上のとき、環境が昼間または明所であるため、光源５の発光を停止または抑制させる指令を光源５に出力する。光センサ８が検知した発電量が所定値未満のとき、環境が夜間または暗所であるため、蓄電池４に蓄電されている電力に基づいて光源５を発光させる指令を光源５に出力する。この場合、装飾体１の外縁に位置する露出部９０が明るく輝くため、意匠性を高めることができる。
【００３０】
（実施形態３）
図３は制御部６が実行するフローチャートを示す。本実施形態は前記した前記した実施形態と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。図３に示すように、まず、光センサ８の出力値である日射強度Ｓが敷居値Ｓ１よりも大きいか否かを、制御部６は判定する（ステップＳ１０２）。日射強度Ｓが敷居値Ｓ１よりも大きい場合には（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、環境が明るい。そこで、太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ４よりも大きいか否かを制御部６は判定する（ステップＳ１０４）。太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ４以上のときには（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、太陽電池３は充分に発電しているため、制御部６は、太陽電池３が発電した電力を蓄電池４に所定時間充電する（ステップＳ１０６）。次に、制御部６は、蓄電池４の蓄電電圧Ｖｂａｔが敷居値電圧ｖ５よりも大きいか否か判定する（ステップＳ１０８）。蓄電池４の蓄電電圧Ｖｂａｔが敷居値電圧ｖ５よりも大きくないときには（ステップＳ１０８のＮｏ）、蓄電池４は充電可能で有るため、制御部６は、太陽電池３が発電した電力を蓄電池４に継続的に充電する（ステップＳ１０６）。敷居値電圧ｖ５はそれ以上充電すると、蓄電池４の寿命が損なわれる電圧を意味する。蓄電池４の蓄電電圧Ｖｂａｔが敷居値電圧ｖ５よりも大きいときには（ステップＳ１０８のＹｅｓ）、蓄電池４は充分に充電されているため、制御部６は充電を停止させ（ステップＳ１１０）、所定時間待機する（ステップＳ１１２）。
【００３１】
日射強度Ｓが敷居値Ｓ１よりも大きくない場合には（ステップＳ１０２のＮｏ）、環境は夜間または暗所であると推定される。そこで、制御部６は、蓄電池４の電圧Ｖbatが敷居値電圧ｖ２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１１４）。蓄電池４の電圧Ｖbatが敷居値電圧ｖ２よりも大きい場合には（ステップＳ１１４のＹｅｓ）、蓄電池４は放電可能であり、制御部６は光源５を点灯させる（ステップＳ１１６）。蓄電池４の電圧Ｖbatが敷居値電圧ｖ２よりも大きくない場合には（ステップＳ１１４のＮｏ）、光源５は消灯状態とされる（ステップＳ１１８）。この場合、蓄電池４の電力の過剰消費が抑制される。
【００３２】
（実施形態４）
図４および図５は実施形態４を示す。本実施形態は前記した前記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。但し、太陽光等の発電光を検知する光センサは装飾体１の前面１０に搭載されておらず、装飾体１の前面１０にセンサ開口を形成する必要が無く、装飾体１の意匠性の選択の自由度を高めることができる。このように装飾体１は光センサレス方式である。図５に示すように、蓄電池４および光源５を制御する制御部６が設けられている。太陽光等の発電光が明るく、太陽電池３の発電量が大きいとき（発電電圧が閾値値Ａよりも高いとき）には、装飾体１を光らせる必要性が乏しいため、発電電圧に基づいて、制御部６は、光源５の発光を停止させる指令を光源５に出力し、蓄電池４の蓄電量の低下を抑制する。これに対して、夜間または暗所等のように太陽光等の発電光が暗く、太陽電池３の発電量が少ないときには（発電電圧が閾値値Ｂよりも低いとき）、制御部６は、蓄電池４に蓄電されている電力に基づいて光源５を発光させる指令を光源５に出力し、夜間または暗所等において装飾体１の輪郭を光らせる。この場合、意匠性を高めることができる。
【００３３】
（実施形態５）
図６は実施形態５を示す。本実施形態は実施形態４と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。光センサは装飾体１の前面１０に搭載されておらず、装飾体１にセンサ開口を形成する必要が無く、装飾体１の意匠性の選択の自由度を高めることができる。図６は制御部６が実行するフローチャートを示す。図６に示すように、まず、太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ４よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０２）。太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ４以上のときには（ステップＳ２０２のＹｅｓ）、環境が明るいと推定され、光源５を点灯させることなく、太陽電池３が発電した電力を蓄電池４に所定時間充電する（ステップＳ２０４）。蓄電池４は敷居値電圧ｖ５以上に蓄電されると、蓄電池４の寿命に影響を与える。そこで、太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ５よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０６）。太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ５よりも大きくないときには（ステップＳ２０６のＮｏ）、制御部６は、太陽電池３が発電した電力を蓄電池４に継続的に充電する（ステップＳ２０４）。太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ５以上のときには（ステップＳ２０６のＹｅｓ）、制御部６は蓄電池４への充電中止（ステップＳ２０８）し、所定時間待機する（ステップＳ２１０）。
【００３４】
太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ４よりも大きくないときには（ステップＳ２０２のＮｏ）、環境は夜間または暗所であると推定される。次に、制御部６は、太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ３よりも小さいか判定する（ステップＳ２１２）。太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ３よりも小さいとき（ステップＳ２１２のＹｅｓ）には、環境は夜間または暗所と推定される。そして、制御部６は、蓄電池４の電圧Ｖbatが敷居値電圧ｖ２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２１４）。蓄電池４の電圧Ｖbatが敷居値電圧ｖ２よりも大きい場合には（ステップＳ２１４のＹｅｓ）、蓄電池４の電圧が光源５の点灯に対して良好であると考えられるため、制御部６は光源５を点灯させる（ステップＳ２１６）。蓄電池４の電圧Ｖbatが敷居値電圧ｖ２よりも大きくない場合（ステップＳ２１４のＮｏ）には、蓄電池４の蓄電電力が少ないため、光源５は消灯状態とされる（ステップＳ２１８）。この場合、蓄電池４の過剰電力消費が抑制される。
【００３５】
（実施形態６）
図７および図８は実施形態６を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。太陽電池３は薄型化を図り得る色素増感型太陽電池とされている。図７に示すように、太陽電池３の背面と背面ケース７との間には、反射面７８ｃをもつ反射板７８が設けられている。太陽電池３自体は、厚み方向に薄肉化されていると共に、厚み方向に透光性を有する。図７に示すように、太陽電池３の発電光入射面３０が装飾体１の入射開口１６に対面するように、太陽電池３は光拡散部材９の背面と反射板７８とに挟まれるように配置されている。従って、図７に示すように、太陽光等の発電光の入射側（矢印Ｗ方向）から、装飾体１、光拡散部材９、太陽電池３、反射板７８、背面ケース７の順に配置されている。太陽光等の発電光が装飾体１の入射開口１６を介して太陽電池３に入射される。太陽電池３は厚み方向に透光性を有するため、太陽電池３を厚み方向に透過した光は反射板７８により反射される。この場合、反射板７８により反射された光は、太陽電池３に再び受光されるため、発電効率を高めることができる。なお、色素増感型太陽電池３は色素に基づく色（赤色、黄色、緑色等）を有するため、装飾体１の背景色として利用できる。
【００３６】
図８は本実施形態の太陽電池３の概念を示す断面図である。太陽電池３は色素増感型太陽電池であり、光極３１、対極３２、電解質部３３およびシール部材３４等から構成されている。図８に示すように、光極３１は、透光性基板３１０と透明導電膜３１１と光電変換活物質層３１２とから構成され、厚み方向に透光性を有する。対極３２は、透光性基板３２０と透明導電膜３２１から構成され、厚み方向に透光性を有する。透光性基板３１０や透光性基板３２０は、透光ガラスや透光樹脂等透光性に優れている材料で形成できる。透明導電膜３１１や透明導電膜３２１は、酸化インジウムと酸化スズの化合物やフッ素ドープの酸化スズ等の透光性と導電性に優れた蒸着膜で形成できる。透明導電膜３２１上には白金触媒粒子３２４が担持されている。光電変換活物質層３１２は、色素を吸着した酸化チタン（一般的にはアナターゼ）粒子層で形成できる。電解質部３３は電子を放出して酸化され、且つ、対極３２から電子を獲得し還元される、例えばＩ−／Ｉ３−等のような酸化還元対を含み、それらが移動しやすい電解液が使用されることが好ましい。電解質部３３は有機溶剤などの電解液が好ましいが、イオン性液体や、ホール移動材料を用いた固体電解質でもよい。また、ゲルなどに電解液やイオン性液体を含浸させたり、電解液やイオン性液体にナノ粒子を混合させたりして、流動性を抑制した擬似電解質でもよい。電解質部３３は溶液であるので、光極３１および対極３２の周囲はシール部材３４によってシールされ、電解質部３３の液漏れが防止されている。電解質部３３は透光性を有している。光極３１、対極３２、電解質部３３はいずれも透光性を有しているので、太陽電池３は透光性を有する。
【００３７】
図７に示すように、厚み方向に透光性をもつ太陽電池３の背面に反射板７８が設置されているため、大理石調の独特な外観が実現され、エンブレムは独自の意匠性を有することが出来る。また、太陽電池３の背面側に光反射板７８が設置されるため、反射板７８の反射面７８ｃで反射された光がもう一度太陽電池３を通過する。この場合、反射板７８が設けられていない場合に比較し、太陽電池３の発電電力が増える。なお、反射板７８の代りに、ユーザーが好む色に着色した着色板７９を用いてもよい。反射板７８や着色板７９は背面ケース７に対して別体とされており、任意に交換することが可能になる。但し、反射板７８や着色板７９は背面ケース７に一体成形されていてもよい。
【００３８】
（実施形態７）
図９（Ａ）（Ｂ）は実施形態７を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。太陽電池３は色素増感型太陽電池とされている。本実施形態のように、太陽電池３として色素増感型太陽電池を採用すれば、色素増感型太陽電池は、光極および対極の作成をスクリーン印刷、ステンシル印刷、パッド印刷などにより行うことができ、任意の形状の光極を簡単に安価に実現できる。従って、色素増感型太陽電池の形状自由度が向上する。このため図９（Ａ）（Ｂ）に示すような様々な形状のンブレムが容易に可能になる。
【００３９】
（実施形態８）
図１０は実施形態８を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。太陽電池３は色素増感型太陽電池とされており、厚み方向に光透過性をもつ。そこで、図１０に示すように、太陽光等の発電光の入射側から、装飾体１、太陽電池３、光拡散部材９、背面ケース７の順に配置されている。よって太陽電池３は光拡散部材９よりも前方（前面１０側）に位置している。光源５が矢印Ｅ２方向に発光した光は、太陽電池３を厚み方向に透過し、光拡散部材９に至る。この場合、実施形態１のように光拡散部材９で阻害されていた光が太陽電池３を厚み方向に透過して光拡散部材９で反射するため、より多くの光が太陽電池３に届くことができる。このため太陽電池３の発電量を増加させることができる。なお、色素増感型太陽電池では電極全体が厚み方向に光透過性を持つので、光拡散部材９への光源５の光の到達を阻害しない。
【００４０】
（実施形態９）
図１１（Ａ）（Ｂ）は実施形態９を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。装飾体１は、光を透過できる材料（例えば透光ガラス、透光樹脂）で形成されている。図１１（Ｂ）に示すように、装飾体１は、凹部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを有する。太陽電池３は、装飾体１の凹部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに埋設され、且つ、太陽光等の発電光を効率良く入射させ得るように装飾体１の前面１０側に配置されている。従って、太陽電池３の発電光入射面３０は、太陽光等の発電光を入射させるように装飾体１の前面１０側に配置されている。発電面積をできるだけ確保するため、太陽電池３は、装飾体１の平面形状に整合する平面形状されていることが好ましい。従って、太陽電池３の輪郭形状は、装飾体１の輪郭形状とほぼ同じまたは近似した形状されていることが好ましい。この場合、太陽電池３への太陽光等の発電光の入射効率を高めることができる。本実施形態では、図１１（Ｂ）に示すように、装飾体１の凹部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄにおいて、太陽電池３の背面側に位置するように、制御部６、光源５、蓄電池４が設けられている。光拡散部材９は、制御部６、光源５、蓄電池４の背面側に配置されている。本実施形態においても、夜間または暗所において蓄電池４の電力により光源５が矢印Ｅ２方向に光拡散部材９に向けて発光すると、光源５の光は、光源５の背面側の光拡散部材９の全体で拡散され、光拡散部材９の全体が光る。視認者が装飾体１の前面１０側から視認すると、光拡散部材９の露出部９０が輝いて見える。従って、夜間または暗所において、装飾体１の外縁輪郭が輝いた状態に視認され、意匠性を高めることができる。
【００４１】
（実施形態１０）
図１２は実施形態１０を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。図１２に示すように、太陽電池３は、厚み方向に光を透過できる光透過型の色素増感型太陽電池で形成されており、太陽光等の発電光を入射させて発電効率を高めるように装飾体１の前面１０側に配置されている。即ち、太陽電池３の発電光入射面３０は、太陽光等の発電光を入射させるように装飾体１の前面１０側に配置されている。図１２に示すように、装飾体１の内部において、太陽電池３の背面側に、制御部６、光源５、蓄電池４が設けられている。制御部６、光源５、蓄電池４の背面側は背面ケース７で液密的に覆われている。図１２から理解できるように、光拡散部材９は装飾部材１の凹部１５に配置されており、凹部１５内の光源５と太陽電池３とを装飾体１の厚み方向に仕切る。ここで、光源５が矢印Ｅ１方向に発光すると、その光は光拡散部材９で散乱され、光拡散部材９の全体が光る。光拡散部材９は太陽電池３の背面側に配置されているため、太陽電池３の全体が光っているように視認される。即ち、光拡散部材９の光は太陽電池３を厚み方向（図１２に示す矢印Ｅ１方向）に沿って前面１０を透過するため、装飾体１の全体（装飾体１に埋設されている太陽電池３の全体）が光っているように視認され、意匠性が確保される。
【００４２】
（実施形態１１）
図１３は実施形態１１を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。装飾体１は、太陽光等の発電光を入射させ得るように透光性を持つ材料（例えば透光ガラスまたは透光樹脂）で形成されている。第１太陽電池３ｆは、装飾体１の輪郭形状とほぼ同一の輪郭形状をなしており、且つ、太陽光等の発電光を効率よく入射させて発電効率を高めるように装飾体１の前面１０側に配置されている。従って、第１太陽電池３ｆの発電光入射面３０は、太陽光等の発電光を入射させるように装飾体１の前面１０側に配置されている。図１３に示すように、装飾体１の内部において、第１太陽電池３ｆの背面側に、制御部６、光源５、蓄電池４が設けられている。制御部６、光源５、蓄電池４の背面側は、光拡散部材９が配置されている。光源５は矢印Ｅ１，Ｅ２方向に発光できる両面発光タイプである。光拡散部材９の対面開口９１は、装飾体１の入射開口１６に対面しつつ、装飾体１の入射開口１６に対面する形状をもつ。光拡散部材９の背面には第２太陽電池３ｓが設けられている。第２太陽電池３ｓは、薄板形状をなしており、装飾体１の入射開口１６におよび光拡散部材９の対面開口９１に対面する。装飾体１の背面１４は背面ケース７で液密的に覆われている。
【００４３】
昼間等においては、エンブレムに矢印Ｗ方向に入射する太陽光等の発電光は、第１太陽電池３ｆに受光されて発電に寄与する。エンブレムの入射開口１６を透過した太陽光等の発電光は、第２太陽電池３ｓに受光されて発電に寄与する。このようにエンブレムに入射する太陽光等の発電光から太陽電池３ｆ，３ｓによって電力を効率よく取り出すことができる。これに対して夜間等においては、光源５（互いに反対方向のＥ１，Ｅ２方向に発光する）が点灯すると、その光は矢印Ｅ１方向に伝搬して太陽電池３を前面１０側に向けて透過し、ひいては装飾体１に埋設されている太陽電池３が光っているように視認される。また、図１３に示すように、光源５の光は矢印Ｅ２方向にも伝搬し、光源５の背面に配置されている光拡散部材９で散乱され、光拡散部材９の全体が光り、ひいては、露出部９０が光っているように視認者に視認される。なお図１３に示す実施形態においても、光源５は、光を矢印Ｅ２方向に伝搬させるものの、矢印Ｅ１方向には伝搬させない構造とすることもできる。
【００４４】
（実施形態１２）
図１４は実施形態１２を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。図１４から理解できるように、太陽電池３は装飾体１の前面１０側に配置されているため、太陽光等の発電光の入射効率を高め得る。昼間等においては、エンブレムに矢印Ｗ方向に入射する太陽光等の発電光は、太陽電池３に受光されて発電に寄与する。これに対して夜間等においては、光源５が矢印Ｅ２方向に発光すると、光源５の背面側に配置されている光拡散部材９で散乱され、光拡散部材９の全体が光り、ひいては、装飾体１の外縁輪郭を形成する露出部９０が光っているように視認者に視認される。
【００４５】
（その他）本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。エンブレム以外の表示体に適用することもできる。
【符号の説明】
【００４６】
１は装飾体、１０は前面、１１は外側端面、１２は内側端面、１５は凹部、１６は入射開口、１７はセンサ開口、２は基部、３は太陽電池、３０は発電光入射面、４は蓄電池、５は光源、６は制御部、７は背面ケース、８は光センサ、９は光拡散部材、９０は露出部、９１は対面開口を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は装飾性を有する自己発電および自己発光型の装飾構造体に関する。本発明は自動車等の車両に搭載されるエンブレム、表示体、ナンバープレート等に適用できる。自己発電および自己発光型とは、自身が搭載する太陽電池で発電した電力に基づいて光源を発光させることをいう。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自動車等に搭載される表示要素（エンブレム）を発光させる技術が提案されている。特許文献２には、表土部を発光させるための電力を車両の電源から取り出す車両用表示装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2009-12558号公報
【特許文献２】特開平08-002342号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に係る技術によれば、発光するエンブレムを車両等に取り付けるあたり、車両用の車載電源からエンブレムまで配線させる配線作業が必要になる。更に、車載電源からの配線できない場所には、エンブレムを取り付けることができず、エンブレムを設置する場所に制限がある。
【０００５】
特許文献２に係る技術においても、同様に、車両用の車載電源からエンブレムまで配線させる配線作業が必要とされる。更に、車載電源からの配線できない場所には、エンブレムを取り付けることができず、エンブレムを設置する場所に制限がある。
【０００６】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、車載電源等の電源からの給電用の配線を必要とせず、発電光を受光して自身で発電した電力に基づいて装飾体を光らせる自己発電および自己発光型の装飾構造体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
様相１に係る装飾構造体は、三次元形状をもつ装飾体を形成する基部と、装飾体に配置された太陽電池と、装飾体に配置され太陽電池に電気的に接続され且つ太陽電池で発電した電力を蓄電する蓄電池と、装飾体に配置され蓄電池に電気的に接続され蓄電池からの出力により発光する光源とを具備することを特徴とする自己発電および自己発光型の装飾構造体である。
【０００８】
この場合、昼間または明所において太陽光等の発電光を受光して自身で発電した電力を蓄電池に蓄電し、蓄電した電力で夜間または暗所において装飾体を光らせる自己発電および自己発光型の装飾構造体を提供できる。装飾構造体は、文字（例えば数文字、絵文字を含む）、図形、模様等を例示できる。さらに、自動車等の車両に搭載されるエンブレム、表示体、ナンバープレート等が例示される。具体的には、シンボル、マーク、紋章、記章、家紋が例示され、さらに、会社の名称、車両の名称、型式、数文字が例示される。字体としては、アルファベット、ひらがな、カタカナ、アラビア文字、ロシア文字等が例示される。日本語、英語、ドイツ語、アラビア語等の言語は問わない。
【０００９】
様相２に係る装飾構造体によれば、様相１において、太陽電池、蓄電池、光源は、装飾体の内部に埋設されて隠蔽されている。太陽電池、蓄電池、光源が装飾体の内部に埋設されてシールされる。装飾構造体が屋外において使用される場合に適する。
【００１０】
様相３に係る装飾構造体によれば、様相１において、光源が発光した光を拡散させる光拡散部材が設けられており、光拡散部材は、装飾体の背面側において装飾体の外縁輪郭よりも外方に露出する露出部を有しており、露出部は夜間または暗所において光源の発光により光ることを特徴とする。光源が発光した光は、光拡散部材の内部を透過する。光拡散部材の露出部は導光により光る。従って、露出部は、装飾体の外縁輪郭よりも外方に露出しつつ光る。この場合、装飾体の外縁輪郭が発光されるように視認されるため、夜間または暗所において装飾体の視認性が向上する。
【００１１】
様相４に係る装飾構造体によれば、様相１において、装飾体は、発電光を入射させる入射開口を形成しており、太陽電池の発電光入射面は、装飾体の入射開口に対面するように装飾体の背面側に配置されている。装飾体の入射開口から太陽光等の発電光が太陽電池に入射されるため、太陽電池の発電面積および発電量は確保される。
【００１２】
様相５に係る装飾構造体によれば、様相１において、太陽電池の発電光入射面は、発電光を入射させるように装飾体の前面側に配置されている。太陽光等の発電光が太陽電池に入射されるため、太陽電池の発電量は確保される。
【００１３】
様相６に係る装飾構造体によれば、様相１において、蓄電池および光源を制御する制御部が設けられており、制御部は、光センサを用いることなく、太陽電池が発電する電力が所定値以下のとき環境が夜間または暗所であると推定し、蓄電池に蓄電されている電力に基づいて光源を発光させることを特徴とする。この場合、太陽電池の発電量が所定値以下のとき、制御部は、光センサを用いることなく、環境が夜間または暗所と推定し、蓄電池に蓄電されている電力に基づいて光源を発光させ、装飾体を光らせる。太陽電池が発電する電力の大小が光センサを代用するため、光センサが不要となる。このため、装飾体の形状や構造等の設計自由度が光センサによって制限されることが抑えられる。
【００１４】
様相７に係る装飾構造体によれば、様相１において、装飾体に設けられ発電光を検知する光センサと、光センサの検知信号が入力されると共に検知信号に応じて蓄電池および光源を制御する制御部とが設けられており、制御部は、光センサの検知信号に基づいて環境が明るいと判定するとき、太陽電池で発電した電力を蓄電池に蓄電させ、且つ光センサの検知信号に基づいて環境が暗いと判定されるとき、蓄電池に蓄電されている電力に基づいて光源を発光させることを特徴とする。この場合、太陽光等の発電光が明るくて、光センサの検知信号に基づいて環境が明るいと制御部が判定するときには、制御部は、太陽電池で発電した電力を蓄電池に蓄電させる。これに対して、光センサの検知信号に基づいて環境が暗いと制御部が判定するときには、制御部は、蓄電池に蓄電されている電力に基づいて光源を発光させる。これにより夜間または暗所における装飾体の意匠性が確保される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、この場合、太陽光等の発電光を受光して自身で発電した電力を蓄電池に蓄電させ、その電力に基づいて光源を光らせて装飾体の意匠性を高める自己発電および自己発光型の装飾構造体を提供することができる。装飾構造体は自己発電型および自己発光型であり、外部電源に接続する配線が不要である。このため本発明に係る装飾構造体を車両や建築物等の任意の場所に接着剤、接着テープ、取付具等を介して取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１に係り、（Ａ）は装飾構造体の平面図であり、（Ｂ）は装飾構造体のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、（Ｃ）は装飾構造体のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図２】実施形態１に係り、制御部の配線関係を示すブロック図である。
【図３】実施形態３に係り、制御部が実行するフローチャートである。
【図４】実施形態４に係り、（Ａ）は装飾構造体の平面図であり、（Ｂ）は装飾構造体のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図５】実施形態４に係り、制御部の配線関係を示すブロック図である。
【図６】実施形態５に係り、制御部が実行するフローチャートである。
【図７】実施形態６に係り、装飾構造体の断面図である。
【図８】実施形態６に係り、装飾構造体に埋設される太陽電池の概念を示す断面図である。
【図９】実施形態７に係り、（Ａ）は装飾構造体の平面図であり、（Ｂ）は異なる装飾構造体の平面図である。
【図１０】実施形態８に係り、装飾構造体の断面図である。
【図１１】実施形態９に係り、（Ａ）は装飾構造体の平面図であり、（Ｂ）は装飾構造体のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１２】実施形態１０に係り、（Ａ）は装飾構造体の平面図であり、（Ｂ）は装飾構造体のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１３】実施形態１１に係り、（Ａ）は装飾構造体の平面図であり、（Ｂ）は装飾構造体のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１４】実施形態１２に係り、装飾構造体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施形態１）
図１は実施形態１の概念を示す。装飾構造体は自動車等の車両に搭載されるエンブレムが例示される。エンブレムは、三次元的な立体意匠として形成された装飾体１を形成する基部２と、装飾体１に配置された太陽電池３と、基部２に配置され太陽電池３に電気的に接続され且つ太陽電池３で発電した電力を蓄電する蓄電池４と、基部２に配置され蓄電池４に電気的に接続され蓄電池４からの出力により発光する光源５とを有する。蓄電池４はキャパシタ等の物理電池、または、酸化還元反応等の化学反応を伴う化学電池で形成できる。装飾体１は所定の三次元形状の文字、図形、模様、数字等をもつ。装飾体１は、立体リングと、立体リング内に一体的に連接された『Ａ』の字体とを有する。形状はこれに限定されない。三次元形状とは、高さ、巾、長さをもつ立体的という意味である。装飾体１は、透光性を有しない硬質樹脂等の樹脂または金属で形成されていることが好ましい。内蔵している蓄電池４，光源５，制御部６を外側から視認させないためである。但し、場合によっては、装飾体１は、透光性を有する樹脂またはガラスで形成されていても良い。装飾体１は、太陽光等の発電光側の前面１０と、外気に触れる平面視でリング形状の外側端面１１と、外気に触れる内側端面１２と、太陽光等の発電光と反対側の背面１４とをもつ。
【００１８】
図１（Ｂ）に示すように、装飾体１は部位１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄをもつ。装飾体１は前面１０を閉鎖させるものの、背面側に開口する中空状の凹部１５を有する。図１（Ｂ）によれば、凹部１５は凹部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄをもち、さらに図１（Ｃ）によれば、凹部１５ｅ，凹部１５ｆ，凹部１５ｈをもつ。装飾体１は、太陽光等の発電光を前面１０側から太陽電池３に入射させるための入射開口１６を形成している。図１（Ａ）に示すように、入射開口１６は、第１入射開口１６ａと、第２入射開口１６ｂと、第３入射開口１６ｃと、第４入射開口１６ｄとをもつ。入射開口１６は、装飾体１の内側端面１２で区画されている。第１入射開口１６ａは装飾体１の内側端面１２ａ１，１２ａ２で区画されている。第２入射開口１６ｂは装飾体１の内側端面１２ｂ１，１２ｂ２，１２ｂ３で区画されている。第３入射開口１６ｃは装飾体１の内側端面１２ｃ１，１２ｃ２で区画されている。第４入射開口１６ｄは装飾体１の内側端面１２ｄ１，１２ｄ２，１２ｄ３，１２ｄ４で区画されている。
【００１９】
装飾体１のうち後方（矢印Ｒ方向）に突出する背面１４には、シール性を高めるように溶着またはリングシールを介して背面ケース７が液密的に固着される。太陽電池３、蓄電池４、光源５は、装飾体１の凹部１５の内部に埋設されて隠蔽されており、太陽電池３、蓄電池４、光源５に対する液密性が確保されている。具体的には図１（Ｂ）に示すように、凹部１５ａに光源５ａが収容される。凹部１５ｂに制御部６が収容される。凹部１５ｃに蓄電池４が収容される。凹部１５ｄには光源５ｄが収容される。図１（Ｃ）に示すように、凹部１５ｅに光源５ｅが収容される。凹部１５ｆに背面ケース７が収容される。凹部１５ｈに光源５ｈが収容される。
【００２０】
光源５（５ａ，５ｄ，５ｅ，５ｈ）は、小型性、低消費電力性、低発熱性を考慮すると、ＬＥＤが好ましいが、他の光源としても良い。光源５の色としては、赤色、青色、緑色、白色、黄色等を適宜選択できる。光源５の個数は、エンブレムや光拡散部材９の大きさ等により設定できるものの、特に限定されるものではなく、エンブレムのサイズ、エンブレムの形状の複雑さ等に影響されるものの、複数または単数にできる。
【００２１】
図１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、光源５が発光した光を受光して拡散させる板状をなす光拡散部材９が装飾体１の背面１４側（装飾体１に埋設されている光源５，制御部６，蓄電池４の背面側）に設けられている。太陽電池３と装飾体１との間には、光拡散部材９が配置されている。光拡散部材９は板状をなしており、光源５からの光（人工光）を透過させて拡散させるためのものであり、導光性および光拡散性を有する樹脂やガラス等の導光材料で形成されている。光源５が点灯すると、光が矢印Ｅ２方向（図１（Ｂ）参照）に光拡散部材９に向けて発光されるため、光拡散部材９において光が透過拡散され、光拡散部材９の全体が光る。光拡散部材９は、平面視において、装飾体１を形成する外縁輪郭よりも外方に露出する露出部９０をもつ。光拡散部材９の全体が光るため、露出部９０は、夜間や暗所等において輝いて視認される部位であり、装飾体１の外縁輪郭よりもαぶん外方に露出する。このため夜間や暗所等において光拡散部材９に光源５の光が拡散されて露出部９０が光れば、あたかも装飾体１の外縁輪郭が輝くように視認される。夜間や暗所等における意匠性が高まる。図１（Ｂ）（Ｃ）に示すように、光拡散部材９は太陽電池３よりも太陽光等の発電光入射側に配置されているものの、光拡散部材９は、太陽光等の発電光を入射させるための対面開口９１を有する。このため矢印Ｗ方向に入射する太陽光等の発電光を対面開口９１を介して太陽電池３の発電光入射面３０に効率よく入射させることができる。すなわち、図１（Ｂ）（Ｃ）に示すように、太陽電池３の発電光入射面３０が装飾体１の入射開口１６に対面する。対面開口９１は、装飾体１の入射開口１６に対面すると共にこれに近似する形状をもつ。太陽電池３は薄い板状をなしており、光拡散部材９よりも後方となるように装飾体１の背面１４側に配置されている。太陽電池３はシリコン太陽電池等の公知の太陽電池を採用できるが、色素増感型太陽電池を例示できる。なお、図１（Ｂ）（Ｃ）から理解できるように、太陽光等の発電光側から、装飾体１、光拡散部材９、太陽電池３、背面ケース７の順に配置されている。
【００２２】
図１（Ｂ）に示すように、蓄電池４および光源５を制御するための制御部６が、装飾体１の凹部１５ｂの内部に液密的に埋設されている。この場合、光拡散部材９は装飾体１の背面側に溶着、融着または接着剤等を介して液密的に固着することが好ましい。太陽光等の発電光が明るくて太陽電池３の発電量が所定値以上のときには、環境は昼間または明所であると考えられ、装飾体１の外縁輪郭を光らせる必要がないため、制御部６は、太陽電池３で発電した電力を蓄電池４に蓄電させる指令を蓄電池４に出力し、且つ、光源５の発光を停止させる指令を光源５に出力し、蓄電池４の電力の消耗を抑える。図２は、太陽電池３、蓄電池４、光源５、制御部６、光センサ８が接続されているブロック図を示す。光センサ８の検知信号は周囲の明るさを制御部６に報知する。周囲の明るさが暗く、蓄電池４の電圧が蓄電所定値以上の場合（＝蓄電池４に規定以上の電力が蓄積されている場合）には、制御部６は、光源５を点灯する。これに対して、環境が明るく、かつ、太陽電池３が蓄電池４を充電するのに必要とされる電圧で発電している場合には、制御部６は太陽電池３と蓄電池４とを電気的に接続し、太陽電池３で発電した電力を蓄電池４に速やかに充電させる。周囲の明るさが第２所定値よりも明るい場合であっても、太陽電池３の電圧が蓄電池４を充電するのに必要とされる電圧よりも低い電圧で発電している場合は、制御部６は太陽電池３と蓄電池４とを接続しない。このとき、環境が明るいため、光源５は点灯せず、消灯している。ここで、蓄電池４の電圧が小さい場合には、蓄電池４の過放電を防止するために、環境が夜間または暗所であっても、制御部６は光源５の点灯を停止し、光源５は消灯状態で待機する。この場合、場合によっては、ユーザーや設計者が決めた時間だけ、制御部６は光源５を点灯させてもよい。この場合、蓄電池４は所定の時間で光源５が点灯できるだけの電力を蓄えることが可能な容量である必要がある。
【００２３】
さて本実施形態によれば、図１（Ｃ）に示すように、光センサ８は、装飾体１の前面１０側の凹部１５ｆ内に配置されている。光センサ８が太陽光等の発電光（矢印Ｗ方向）を検知すると、光センサ８の検知信号が配線を通じて制御部６に入力されると共に、光センサ８の検知信号に応じて制御部６は配線を通じて蓄電池４および光源５を制御する。すなわち、環境が明るいときには、エンブレムを光らせる必要性が乏しいため、制御部６は、光源５の発光を停止させる指令を光源５に出力する。これにより、蓄電池４の電力の消耗を抑制する。環境が明るいとき（太陽電池３で発電できるものの、装飾体１を光らせる必要性が乏しい）には、太陽光等の発電光により太陽電池３が発電する。太陽電池３が発電した電力は、光源５を点灯させず、蓄電池４に蓄電される。これに対して、環境が暗いときにはエンブレムを光らせることが好ましい。そこで、制御部６は、蓄電池４に蓄電されている電力に基づいて、光源５を発光させる指令を光源５に出力する。この場合、夜間や暗所等（太陽電池３による発電が期待できない）において、光源５が発光し、その光が光拡散部材９の内部を透過拡散し、光拡散部材９の全体が光り、光拡散部材９の露出部９０が光る。このため、夜間や暗所等において装飾体１の外縁輪郭が輝くように視認者によって視認され、装飾体１の意匠性が高まる。
【００２４】
本実施形態によれば、図１（Ｃ）に示すように、光センサ８は装飾体１の前面１０に形成されたセンサ開口１７に対面するように、凹部１５ｆに収容されており、装飾体１の前面１０よりも装飾体１の背面１４側に退避している。これにより光センサ８が装飾体１の前面１０よりも突出せず、装飾体１の前面１０よりも背面１４側に退避されており、エンブレムの使用時における光センサ８の損傷が抑制される。このように光センサ８が装飾体１の前面１０よりも内方に退避しているものの、センサ開口１７に接近しつつ対面しているため、外部の太陽光等の発電光を効果的に光センサ８のセンサ面に入射できる利点が得られる。場合によっては、太陽光等の発電光を散乱させる金属粉末粒子等を含む光散乱部１８を、センサ開口１７付近に配置することも好ましい。この場合、エンブレムが車両等に搭載されているときには、車両の進む方向が変更されると、エンブレムの装飾体１の前面１０の向きが変更される頻度が高い。このようなときであっても、装飾体１の前面１０側に埋設されている光センサ８は、太陽光等の発電光を効果的に受光できることを期待できる。よって、環境が明るいにも拘わらず、現在の環境が夜間または暗所であると、光センサ８により検知されることが抑制され、光源５が点灯してしまうことが抑制される。但し、光センサ８を前面１０よりも前側に突出させていても良い。
【００２５】
太陽電池３はシリコン太陽電池等の公知の太陽電池を採用できるが、色素増感型太陽電池とすることができる。この場合、太陽電池３の薄肉化に貢献でき、ひいてはエンブレムの厚みが増加することが抑制される。光拡散部材９も板状をなすため、エンブレムの厚みが増加することが抑制される。色素増感型太陽電池によれば、酸化チタンの膜に吸着させる色素を変えることで、異なる色を示す太陽電池３を得ることが出来る。例えば、シス-ビス(イソチオシアナ ト)ビス(2,2’-ビピリジル-4,4 ’-ジカルボン酸) ルテニウム(II)二テトラブチルア ンモニウム錯体(通称N719)）を用いることにより、赤色をもつ太陽電池３が可能になる。また2,2 ’:6’,2”-テルピリジル-4, 4 ’,4”-トリカルボン酸)ルテニウム(II)三テトラブチルアンモニウム錯体(通称ブラックダイ)）を用いることで、黒っぽい濃緑色をもつ太陽電池３が可能になる。また、D131有機色素（三菱製紙株式会社）を用いることにより、黄色をもつ太陽電池３も可能になる。この場合、意匠性を高め得る。
【００２６】
本実施形態によれば、装飾体１を三次元的な立体意匠形状にするために装飾体１の内部に形成される凹部１５（デッドスペース）に光源５、制御部６および蓄電池４が埋設されて隠蔽されているため、エンブレムの小型化に一層貢献できる。万一、作動時において、制御部６、蓄電池４および光源５が熱を帯びるときであっても、制御部６、蓄電池４および光源５は装飾体１の前面１０側に埋設されているため、外気への放熱性を期待でき、制御部６、蓄電池４および光源５の過熱が抑えられる。殊に車両が走行するときには、エンブレムと空気との接触頻度が増加し、結果として、制御部６、蓄電池４および光源５は装飾体１の前面１０側に埋設されているため、外気への放熱性を期待できる。更に、装飾体１の入射開口１６は、装飾体１の意匠の輪郭を形成するために必要である。このような入射開口１６は、太陽電池３の発電光入射面３０に太陽光等の発電光を入射させるための空間を兼用しており、外気に露出されており、外気に接触する。このような入射開口１６をもつ装飾体１の内部の凹部１５に、制御部６、蓄電池４および光源５が埋設されている。このため装飾体１の入射開口１６を介して、制御部６、蓄電池４および光源５の放熱を一層促進できる。
【００２７】
以上説明したように本実施形態によれば、太陽光等の発電光を受光して太陽電池３自身で発電した電力を、装飾体１に埋設した蓄電池４に蓄電し、蓄電池４に蓄電した電力で、装飾体１の外縁輪郭を積極的に光らせるという自己発電および自己発光型のエンブレム（装飾構造体）を提供することができる。従って、光源５を車両等のバッテリーに電気的に接続させる長い配線を不要にできる利点が得られる。従って、エンブレムを設置する場所の選択の自由度を高めることができる。一般的には、太陽光等の発電光を太陽電池３が受光して発電しているときには、環境は明るいため、光源５を光らせる必要性は乏しい。太陽光等の発電光を太陽電池３が受光せず発電していないとき、あるいは、発電電圧が低いときには、環境は暗いため、光源５を光らせる必要性があると考えられる。本実施形態によれば、装飾体１の入射開口１６は、装飾体１の内側端面１２で区画されている。図１（Ｂ）（Ｃ）に示すように、内側端面１２は、装飾体１の背面１４に対してほぼ垂直方向に沿っている。このため入射開口１６の背面側の開口幅ＤＡ（図１（Ｂ）（Ｃ）参照）を、できるだけ大きめに確保できる。ひいては太陽電池３が入射開口１６を介して太陽光等の発電光を受光できる受光面積および受光量を確保するのに貢献できる。装飾体１のうち入射開口１６を区画する内側端面１２としては、光反射性を高めるように光反射面で形成されていることが好ましい。この場合、入射光ＬＷ（図１（Ｃ）参照）として示すように、装飾体１の入射開口１６を形成する内側端面１２で反射させた太陽光等の発電光を太陽電池３に直ちに入射させることができる。よって、太陽電池３の受光量が増加される効果を期待できる。
【００２８】
エンブレムのサイズが大きい場合には、装飾体１が大きくなり、大きな蓄電池４を装飾体１の凹部１５に搭載できるので、このような使い方も可能である。光源５の点灯に使う電力は太陽電池３により発電され、蓄電池４に蓄えられるので、自動車等の車両の車載電源から電力を取る必要がない。本実施形態のような光るエンブレムの設置にあたり、電力用の配線を新設する必要がない。エンブレムを撤去する場合においても、同様にエンブレムのみの撤去ですみ、エンブレムと車載電源とを繋ぐ配線を撤去せずともよく、工事が楽である。
【００２９】
（実施形態２）
本実施形態は前記した前記した実施形態と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有するため、図１および図２を準用する。制御部６は、光センサ８が検知した発電量が所定値以上のとき、環境が昼間または明所であるため、光源５の発光を停止または抑制させる指令を光源５に出力する。光センサ８が検知した発電量が所定値未満のとき、環境が夜間または暗所であるため、蓄電池４に蓄電されている電力に基づいて光源５を発光させる指令を光源５に出力する。この場合、装飾体１の外縁に位置する露出部９０が明るく輝くため、意匠性を高めることができる。
【００３０】
（実施形態３）
図３は制御部６が実行するフローチャートを示す。本実施形態は前記した前記した実施形態と基本的には同様の構成、同様の作用効果を有する。図３に示すように、まず、光センサ８の出力値である日射強度Ｓが敷居値Ｓ１よりも大きいか否かを、制御部６は判定する（ステップＳ１０２）。日射強度Ｓが敷居値Ｓ１よりも大きい場合には（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、環境が明るい。そこで、太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ４よりも大きいか否かを制御部６は判定する（ステップＳ１０４）。太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ４以上のときには（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、太陽電池３は充分に発電しているため、制御部６は、太陽電池３が発電した電力を蓄電池４に所定時間充電する（ステップＳ１０６）。次に、制御部６は、蓄電池４の蓄電電圧Ｖｂａｔが敷居値電圧ｖ５よりも大きいか否か判定する（ステップＳ１０８）。蓄電池４の蓄電電圧Ｖｂａｔが敷居値電圧ｖ５よりも大きくないときには（ステップＳ１０８のＮｏ）、蓄電池４は充電可能で有るため、制御部６は、太陽電池３が発電した電力を蓄電池４に継続的に充電する（ステップＳ１０６）。敷居値電圧ｖ５はそれ以上充電すると、蓄電池４の寿命が損なわれる電圧を意味する。蓄電池４の蓄電電圧Ｖｂａｔが敷居値電圧ｖ５よりも大きいときには（ステップＳ１０８のＹｅｓ）、蓄電池４は充分に充電されているため、制御部６は充電を停止させ（ステップＳ１１０）、所定時間待機する（ステップＳ１１２）。
【００３１】
日射強度Ｓが敷居値Ｓ１よりも大きくない場合には（ステップＳ１０２のＮｏ）、環境は夜間または暗所であると推定される。そこで、制御部６は、蓄電池４の電圧Ｖbatが敷居値電圧ｖ２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１１４）。蓄電池４の電圧Ｖbatが敷居値電圧ｖ２よりも大きい場合には（ステップＳ１１４のＹｅｓ）、蓄電池４は放電可能であり、制御部６は光源５を点灯させる（ステップＳ１１６）。蓄電池４の電圧Ｖbatが敷居値電圧ｖ２よりも大きくない場合には（ステップＳ１１４のＮｏ）、光源５は消灯状態とされる（ステップＳ１１８）。この場合、蓄電池４の電力の過剰消費が抑制される。
【００３２】
（実施形態４）
図４および図５は実施形態４を示す。本実施形態は前記した前記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。但し、太陽光等の発電光を検知する光センサは装飾体１の前面１０に搭載されておらず、装飾体１の前面１０にセンサ開口を形成する必要が無く、装飾体１の意匠性の選択の自由度を高めることができる。このように装飾体１は光センサレス方式である。図５に示すように、蓄電池４および光源５を制御する制御部６が設けられている。太陽光等の発電光が明るく、太陽電池３の発電量が大きいとき（発電電圧が閾値値Ａよりも高いとき）には、装飾体１を光らせる必要性が乏しいため、発電電圧に基づいて、制御部６は、光源５の発光を停止させる指令を光源５に出力し、蓄電池４の蓄電量の低下を抑制する。これに対して、夜間または暗所等のように太陽光等の発電光が暗く、太陽電池３の発電量が少ないときには（発電電圧が閾値値Ｂよりも低いとき）、制御部６は、蓄電池４に蓄電されている電力に基づいて光源５を発光させる指令を光源５に出力し、夜間または暗所等において装飾体１の輪郭を光らせる。この場合、意匠性を高めることができる。
【００３３】
（実施形態５）
図６は実施形態５を示す。本実施形態は実施形態４と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。光センサは装飾体１の前面１０に搭載されておらず、装飾体１にセンサ開口を形成する必要が無く、装飾体１の意匠性の選択の自由度を高めることができる。図６は制御部６が実行するフローチャートを示す。図６に示すように、まず、太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ４よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０２）。太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ４以上のときには（ステップＳ２０２のＹｅｓ）、環境が明るいと推定され、光源５を点灯させることなく、太陽電池３が発電した電力を蓄電池４に所定時間充電する（ステップＳ２０４）。蓄電池４は敷居値電圧ｖ５以上に蓄電されると、蓄電池４の寿命に影響を与える。そこで、太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ５よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０６）。太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ５よりも大きくないときには（ステップＳ２０６のＮｏ）、制御部６は、太陽電池３が発電した電力を蓄電池４に継続的に充電する（ステップＳ２０４）。太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ５以上のときには（ステップＳ２０６のＹｅｓ）、制御部６は蓄電池４への充電中止（ステップＳ２０８）し、所定時間待機する（ステップＳ２１０）。
【００３４】
太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ４よりも大きくないときには（ステップＳ２０２のＮｏ）、環境は夜間または暗所であると推定される。次に、制御部６は、太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ３よりも小さいか判定する（ステップＳ２１２）。太陽電池３の発電電圧Ｖｐｖが敷居値電圧ｖ３よりも小さいとき（ステップＳ２１２のＹｅｓ）には、環境は夜間または暗所と推定される。そして、制御部６は、蓄電池４の電圧Ｖbatが敷居値電圧ｖ２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２１４）。蓄電池４の電圧Ｖbatが敷居値電圧ｖ２よりも大きい場合には（ステップＳ２１４のＹｅｓ）、蓄電池４の電圧が光源５の点灯に対して良好であると考えられるため、制御部６は光源５を点灯させる（ステップＳ２１６）。蓄電池４の電圧Ｖbatが敷居値電圧ｖ２よりも大きくない場合（ステップＳ２１４のＮｏ）には、蓄電池４の蓄電電力が少ないため、光源５は消灯状態とされる（ステップＳ２１８）。この場合、蓄電池４の過剰電力消費が抑制される。
【００３５】
（実施形態６）
図７および図８は実施形態６を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。太陽電池３は薄型化を図り得る色素増感型太陽電池とされている。図７に示すように、太陽電池３の背面と背面ケース７との間には、反射面７８ｃをもつ反射板７８が設けられている。太陽電池３自体は、厚み方向に薄肉化されていると共に、厚み方向に透光性を有する。図７に示すように、太陽電池３の発電光入射面３０が装飾体１の入射開口１６に対面するように、太陽電池３は光拡散部材９の背面と反射板７８とに挟まれるように配置されている。従って、図７に示すように、太陽光等の発電光の入射側（矢印Ｗ方向）から、装飾体１、光拡散部材９、太陽電池３、反射板７８、背面ケース７の順に配置されている。太陽光等の発電光が装飾体１の入射開口１６を介して太陽電池３に入射される。太陽電池３は厚み方向に透光性を有するため、太陽電池３を厚み方向に透過した光は反射板７８により反射される。この場合、反射板７８により反射された光は、太陽電池３に再び受光されるため、発電効率を高めることができる。なお、色素増感型太陽電池３は色素に基づく色（赤色、黄色、緑色等）を有するため、装飾体１の背景色として利用できる。
【００３６】
図８は本実施形態の太陽電池３の概念を示す断面図である。太陽電池３は色素増感型太陽電池であり、光極３１、対極３２、電解質部３３およびシール部材３４等から構成されている。図８に示すように、光極３１は、透光性基板３１０と透明導電膜３１１と光電変換活物質層３１２とから構成され、厚み方向に透光性を有する。対極３２は、透光性基板３２０と透明導電膜３２１から構成され、厚み方向に透光性を有する。透光性基板３１０や透光性基板３２０は、透光ガラスや透光樹脂等透光性に優れている材料で形成できる。透明導電膜３１１や透明導電膜３２１は、酸化インジウムと酸化スズの化合物やフッ素ドープの酸化スズ等の透光性と導電性に優れた蒸着膜で形成できる。透明導電膜３２１上には白金触媒粒子３２４が担持されている。光電変換活物質層３１２は、色素を吸着した酸化チタン（一般的にはアナターゼ）粒子層で形成できる。電解質部３３は電子を放出して酸化され、且つ、対極３２から電子を獲得し還元される、例えばＩ−／Ｉ３−等のような酸化還元対を含み、それらが移動しやすい電解液が使用されることが好ましい。電解質部３３は有機溶剤などの電解液が好ましいが、イオン性液体や、ホール移動材料を用いた固体電解質でもよい。また、ゲルなどに電解液やイオン性液体を含浸させたり、電解液やイオン性液体にナノ粒子を混合させたりして、流動性を抑制した擬似電解質でもよい。電解質部３３は溶液であるので、光極３１および対極３２の周囲はシール部材３４によってシールされ、電解質部３３の液漏れが防止されている。電解質部３３は透光性を有している。光極３１、対極３２、電解質部３３はいずれも透光性を有しているので、太陽電池３は透光性を有する。
【００３７】
図７に示すように、厚み方向に透光性をもつ太陽電池３の背面に反射板７８が設置されているため、大理石調の独特な外観が実現され、エンブレムは独自の意匠性を有することが出来る。また、太陽電池３の背面側に光反射板７８が設置されるため、反射板７８の反射面７８ｃで反射された光がもう一度太陽電池３を通過する。この場合、反射板７８が設けられていない場合に比較し、太陽電池３の発電電力が増える。なお、反射板７８の代りに、ユーザーが好む色に着色した着色板７９を用いてもよい。反射板７８や着色板７９は背面ケース７に対して別体とされており、任意に交換することが可能になる。但し、反射板７８や着色板７９は背面ケース７に一体成形されていてもよい。
【００３８】
（実施形態７）
図９（Ａ）（Ｂ）は実施形態７を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。太陽電池３は色素増感型太陽電池とされている。本実施形態のように、太陽電池３として色素増感型太陽電池を採用すれば、色素増感型太陽電池は、光極および対極の作成をスクリーン印刷、ステンシル印刷、パッド印刷などにより行うことができ、任意の形状の光極を簡単に安価に実現できる。従って、色素増感型太陽電池の形状自由度が向上する。このため図９（Ａ）（Ｂ）に示すような様々な形状のンブレムが容易に可能になる。
【００３９】
（実施形態８）
図１０は実施形態８を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。太陽電池３は色素増感型太陽電池とされており、厚み方向に光透過性をもつ。そこで、図１０に示すように、太陽光等の発電光の入射側から、装飾体１、太陽電池３、光拡散部材９、背面ケース７の順に配置されている。よって太陽電池３は光拡散部材９よりも前方（前面１０側）に位置している。光源５が矢印Ｅ２方向に発光した光は、太陽電池３を厚み方向に透過し、光拡散部材９に至る。この場合、実施形態１のように光拡散部材９で阻害されていた光が太陽電池３を厚み方向に透過して光拡散部材９で反射するため、より多くの光が太陽電池３に届くことができる。このため太陽電池３の発電量を増加させることができる。なお、色素増感型太陽電池では電極全体が厚み方向に光透過性を持つので、光拡散部材９への光源５の光の到達を阻害しない。
【００４０】
（実施形態９）
図１１（Ａ）（Ｂ）は実施形態９を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。装飾体１は、光を透過できる材料（例えば透光ガラス、透光樹脂）で形成されている。図１１（Ｂ）に示すように、装飾体１は、凹部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを有する。太陽電池３は、装飾体１の凹部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに埋設され、且つ、太陽光等の発電光を効率良く入射させ得るように装飾体１の前面１０側に配置されている。従って、太陽電池３の発電光入射面３０は、太陽光等の発電光を入射させるように装飾体１の前面１０側に配置されている。発電面積をできるだけ確保するため、太陽電池３は、装飾体１の平面形状に整合する平面形状されていることが好ましい。従って、太陽電池３の輪郭形状は、装飾体１の輪郭形状とほぼ同じまたは近似した形状されていることが好ましい。この場合、太陽電池３への太陽光等の発電光の入射効率を高めることができる。本実施形態では、図１１（Ｂ）に示すように、装飾体１の凹部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄにおいて、太陽電池３の背面側に位置するように、制御部６、光源５、蓄電池４が設けられている。光拡散部材９は、制御部６、光源５、蓄電池４の背面側に配置されている。本実施形態においても、夜間または暗所において蓄電池４の電力により光源５が矢印Ｅ２方向に光拡散部材９に向けて発光すると、光源５の光は、光源５の背面側の光拡散部材９の全体で拡散され、光拡散部材９の全体が光る。視認者が装飾体１の前面１０側から視認すると、光拡散部材９の露出部９０が輝いて見える。従って、夜間または暗所において、装飾体１の外縁輪郭が輝いた状態に視認され、意匠性を高めることができる。
【００４１】
（実施形態１０）
図１２は実施形態１０を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。図１２に示すように、太陽電池３は、厚み方向に光を透過できる光透過型の色素増感型太陽電池で形成されており、太陽光等の発電光を入射させて発電効率を高めるように装飾体１の前面１０側に配置されている。即ち、太陽電池３の発電光入射面３０は、太陽光等の発電光を入射させるように装飾体１の前面１０側に配置されている。図１２に示すように、装飾体１の内部において、太陽電池３の背面側に、制御部６、光源５、蓄電池４が設けられている。制御部６、光源５、蓄電池４の背面側は背面ケース７で液密的に覆われている。図１２から理解できるように、光拡散部材９は装飾部材１の凹部１５に配置されており、凹部１５内の光源５と太陽電池３とを装飾体１の厚み方向に仕切る。ここで、光源５が矢印Ｅ１方向に発光すると、その光は光拡散部材９で散乱され、光拡散部材９の全体が光る。光拡散部材９は太陽電池３の背面側に配置されているため、太陽電池３の全体が光っているように視認される。即ち、光拡散部材９の光は太陽電池３を厚み方向（図１２に示す矢印Ｅ１方向）に沿って前面１０を透過するため、装飾体１の全体（装飾体１に埋設されている太陽電池３の全体）が光っているように視認され、意匠性が確保される。
【００４２】
（実施形態１１）
図１３は実施形態１１を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。装飾体１は、太陽光等の発電光を入射させ得るように透光性を持つ材料（例えば透光ガラスまたは透光樹脂）で形成されている。第１太陽電池３ｆは、装飾体１の輪郭形状とほぼ同一の輪郭形状をなしており、且つ、太陽光等の発電光を効率よく入射させて発電効率を高めるように装飾体１の前面１０側に配置されている。従って、第１太陽電池３ｆの発電光入射面３０は、太陽光等の発電光を入射させるように装飾体１の前面１０側に配置されている。図１３に示すように、装飾体１の内部において、第１太陽電池３ｆの背面側に、制御部６、光源５、蓄電池４が設けられている。制御部６、光源５、蓄電池４の背面側は、光拡散部材９が配置されている。光源５は矢印Ｅ１，Ｅ２方向に発光できる両面発光タイプである。光拡散部材９の対面開口９１は、装飾体１の入射開口１６に対面しつつ、装飾体１の入射開口１６に対面する形状をもつ。光拡散部材９の背面には第２太陽電池３ｓが設けられている。第２太陽電池３ｓは、薄板形状をなしており、装飾体１の入射開口１６におよび光拡散部材９の対面開口９１に対面する。装飾体１の背面１４は背面ケース７で液密的に覆われている。
【００４３】
昼間等においては、エンブレムに矢印Ｗ方向に入射する太陽光等の発電光は、第１太陽電池３ｆに受光されて発電に寄与する。エンブレムの入射開口１６を透過した太陽光等の発電光は、第２太陽電池３ｓに受光されて発電に寄与する。このようにエンブレムに入射する太陽光等の発電光から太陽電池３ｆ，３ｓによって電力を効率よく取り出すことができる。これに対して夜間等においては、光源５（互いに反対方向のＥ１，Ｅ２方向に発光する）が点灯すると、その光は矢印Ｅ１方向に伝搬して太陽電池３を前面１０側に向けて透過し、ひいては装飾体１に埋設されている太陽電池３が光っているように視認される。また、図１３に示すように、光源５の光は矢印Ｅ２方向にも伝搬し、光源５の背面に配置されている光拡散部材９で散乱され、光拡散部材９の全体が光り、ひいては、露出部９０が光っているように視認者に視認される。なお図１３に示す実施形態においても、光源５は、光を矢印Ｅ２方向に伝搬させるものの、矢印Ｅ１方向には伝搬させない構造とすることもできる。
【００４４】
（実施形態１２）
図１４は実施形態１２を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。図１４から理解できるように、太陽電池３は装飾体１の前面１０側に配置されているため、太陽光等の発電光の入射効率を高め得る。昼間等においては、エンブレムに矢印Ｗ方向に入射する太陽光等の発電光は、太陽電池３に受光されて発電に寄与する。これに対して夜間等においては、光源５が矢印Ｅ２方向に発光すると、光源５の背面側に配置されている光拡散部材９で散乱され、光拡散部材９の全体が光り、ひいては、装飾体１の外縁輪郭を形成する露出部９０が光っているように視認者に視認される。
【００４５】
（その他）本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。エンブレム以外の表示体に適用することもできる。
【符号の説明】
【００４６】
１は装飾体、１０は前面、１１は外側端面、１２は内側端面、１５は凹部、１６は入射開口、１７はセンサ開口、２は基部、３は太陽電池、３０は発電光入射面、４は蓄電池、５は光源、６は制御部、７は背面ケース、８は光センサ、９は光拡散部材、９０は露出部、９１は対面開口を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元形状をもつ装飾体を形成する基部と、前記基部に配置された太陽電池と、前記基部に配置され太陽電池に電気的に接続され且つ前記太陽電池で発電した電力を蓄電する蓄電池と、前記基部に配置され前記蓄電池に電気的に接続され前記蓄電池からの出力により発光する光源とを具備することを特徴とする自己発電および自己発光型の装飾構造体。
【請求項２】
請求項１において、前記太陽電池、前記蓄電池、前記光源は、前記装飾体の内部に埋設されている装飾構造体。
【請求項３】
請求項１または２において、前記光源が発光した光を拡散させる光拡散部材が設けられており、前記光拡散部材は、前記装飾体の背面側において前記装飾体の外縁輪郭よりも外方に露出する露出部を有しており、前記露出部は夜間または暗所において前記光源の発光により光ることを特徴とする装飾構造体。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの一項において、前記装飾体は、発電光を入射させる入射開口を形成しており、前記太陽電池の発電光入射面は、前記装飾体の前記入射開口に対面しつつ前記装飾体の背面側に配置されていることを特徴とする装飾構造体。
【請求項５】
請求項１〜３のうちの一項において、前記太陽電池の発電光入射面は、前記発電光を入射させるように前記装飾体の前面側に配置されていることを特徴とする装飾構造体。
【請求項６】
請求項１〜５のうちの一項において、前記蓄電池および前記光源を制御する制御部が設けられており、前記制御部は、光センサを用いることなく、前記太陽電池が発電する電力が所定値以下のとき環境が夜間または暗所であると推定し、前記蓄電池に蓄電されている電力に基づいて前記光源を発光させることを特徴とする装飾構造体。
【請求項７】
請求項１〜５のうちの一項において、前記装飾体に設けられ発電光を検知する光センサと、前記光センサの検知信号が入力されると共に前記検知信号に応じて前記蓄電池および前記光源を制御する制御部とが設けられており、
前記制御部は、前記光センサの検知信号に基づいて環境が明るいと判定されるとき、前記太陽電池で発電した電力を前記蓄電池に蓄電させ、且つ前記光センサの検知信号に基づいて環境が暗いと判定されるとき、前記蓄電池に蓄電されている電力に基づいて前記光源を発光させることを特徴とする装飾構造体。
【請求項１】
三次元形状をもつ装飾体を形成する基部と、前記基部に配置された太陽電池と、前記基部に配置され太陽電池に電気的に接続され且つ前記太陽電池で発電した電力を蓄電する蓄電池と、前記基部に配置され前記蓄電池に電気的に接続され前記蓄電池からの出力により発光する光源とを具備することを特徴とする自己発電および自己発光型の装飾構造体。
【請求項２】
請求項１において、前記太陽電池、前記蓄電池、前記光源は、前記装飾体の内部に埋設されている装飾構造体。
【請求項３】
請求項１または２において、前記光源が発光した光を拡散させる光拡散部材が設けられており、前記光拡散部材は、前記装飾体の背面側において前記装飾体の外縁輪郭よりも外方に露出する露出部を有しており、前記露出部は夜間または暗所において前記光源の発光により光ることを特徴とする装飾構造体。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの一項において、前記装飾体は、発電光を入射させる入射開口を形成しており、前記太陽電池の発電光入射面は、前記装飾体の前記入射開口に対面しつつ前記装飾体の背面側に配置されていることを特徴とする装飾構造体。
【請求項５】
請求項１〜３のうちの一項において、前記太陽電池の発電光入射面は、前記発電光を入射させるように前記装飾体の前面側に配置されていることを特徴とする装飾構造体。
【請求項６】
請求項１〜５のうちの一項において、前記蓄電池および前記光源を制御する制御部が設けられており、前記制御部は、光センサを用いることなく、前記太陽電池が発電する電力が所定値以下のとき環境が夜間または暗所であると推定し、前記蓄電池に蓄電されている電力に基づいて前記光源を発光させることを特徴とする装飾構造体。
【請求項７】
請求項１〜５のうちの一項において、前記装飾体に設けられ発電光を検知する光センサと、前記光センサの検知信号が入力されると共に前記検知信号に応じて前記蓄電池および前記光源を制御する制御部とが設けられており、
前記制御部は、前記光センサの検知信号に基づいて環境が明るいと判定されるとき、前記太陽電池で発電した電力を前記蓄電池に蓄電させ、且つ前記光センサの検知信号に基づいて環境が暗いと判定されるとき、前記蓄電池に蓄電されている電力に基づいて前記光源を発光させることを特徴とする装飾構造体。
【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】
【公開番号】特開２０１２−１３７７７（Ｐ２０１２−１３７７７Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４７７７９（Ｐ２０１０−１４７７７９）
【出願日】平成２２年６月２９日（２０１０．６．２９）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２９日（２０１０．６．２９）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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