(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤと該ＬＥＤを発光させる電源手段とを備えた救命用発光装置において、
上記電源手段は、全天候時において充電可能であり電源として使用可能な全天候型電源手段と、有限的に使用可能な１次電源手段とを共に備え、
上記全天候型電源手段は、
太陽電池と、
該太陽電池に逆流防止ダイオードを介して接続される充電電圧制御手段と、
該充電電圧制御手段に接続され上記太陽電池を蓄電する電気二重層コンデンサと、
該電気二重層コンデンサに接続される照度スイッチと、
該照度スイッチにより切り替え供給される上記電気二重層コンデンサに蓄電された電池電圧を上記ＬＥＤを発光させるための一定の電圧になるように制御する定電圧制御回路とを、含み構成され、
上記照度スイッチは、救命用発光装置外部の照度を監視し所定の照度以下となったときに上記電気二重層コンデンサに蓄電された電池電圧を上記ＬＥＤに供給するための切り換えを行い、上記ＬＥＤを発光させることを特徴とする救命用発光装置。
【請求項２】
前記１次電源手段が、乾電池と上記ＬＥＤの通電を行うスイッチとで構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の救命用発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は救命用発光装置に関し、特に、事故や災害が発生して遭難した際に夜間において遭難者を発見しやすくすることを図った救命用発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、船舶が沈没して水難事故が発生すると、乗客や乗員等の遭難者は救命胴衣を身にまとい、救命ボートに避難することがある。最悪の場合、遭難者は救命胴衣を身にまとったまま、あるいは浮輪を持ったまま漂流し、救助隊の到着を待つことになる。
【０００３】
しかし、水難事故が日中に発生した場合には、救命ボートに避難した遭難者あるいは漂流している遭難者は比較的発見されやすいが、これが夜間に発生した場合には、遭難者の発見はかなり困難なことになる。このため、このような事故にあっては、救助隊に対して発煙筒や救助用信号灯によって遭難位置を知らせるようにしている。しかし、このような発煙筒や救助用信号灯による遭難報知は、救助隊が近くにいる場合にはその効果を発揮するが、これらは長時間の使用に耐えるものではないので、遭難者が事故の発生した地点から遠くまで流されたりした場合には、報知効果が発揮できないという問題がある。
【０００４】
このため、例えば、特開２０００−６２６８７号公報に記載されているように、高輝度ＬＥＤと、この高輝度ＬＥＤの発光部を水面上に浮上させる浮力発生部とで構成し、浮力発生部の天面から高輝度ＬＥＤの発光部を突出させた救命用発光装置が提案されている。この救命用発光装置によれば、浮力発生部の天面から突出している高輝度のＬＥＤの発光部が水面上に浮上して発光するので、夜間の水難事故においても、遭難者がこの救命用発光装置を持っておくことにより、居場所を救助隊に知らせることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特開２０００−６２６８７号公報に記載された救命用発光装置によれば、以下のような問題がある。
（１）この救命用発光装置の高輝度ＬＥＤの発光部分の電源として、１次電池、即ち、３Ｖの乾電池を使用するものであるため、電池が消耗してしまうと発光しなくなり、救助までの時間が長期化した場合には、夜間の発光が停止してしまうという問題がある。
（２）このため、これらの電源として、鉛蓄電池、ニッケル−カドミウム電池，リチウムイオン電池等のように電池が消耗しても再度充電して使用することが可能な２次電池を使用することも考えられるが、２次電池の場合、化学反応に伴う電子の移動（酸化還元反応）により蓄電を行っているため、継続的に化学反応を起こすための電圧や電流を確保する必要があり、遭難状況においてはそのようなことは不可能である。これに対しては、例えば、太陽電池で発電した電気を上記の２次電池に蓄電して発光させるようにしてもよいが、２次電池の場合、太陽電池電圧が０Ｖ近くの不安定な状態となる曇天や雨天時の微弱電流では、化学反応を引き起こすに充分な電流や電圧を確保している状態とは言えず、蓄電は容易ではない。そのため、蓄電が不十分で夜間に発光せず、遭難者の発見や救助に充分な機能を発揮できないという問題がある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、天候に関係なく、事故発生当夜から継続して夜間に発光し続けることが可能で、遭難者の発見や救助に大きな効果を発揮することができる救命用発光装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、ＬＥＤと該ＬＥＤを発光させる電源手段とを備えた救命用発光装置において、上記電源手段は、全天候時において充電可能であり電源として使用可能な全天候型電源手段と、有限的に使用可能な１次電源手段とを共に備え、全天候型電源手段は、太陽電池と、太陽電池に逆流防止ダイオードを介して接続される充電電圧制御手段と、充電電圧制御手段に接続され太陽電圧を蓄電する電気二重層コンデンサと、電気二重層コンデンサに接続される照度スイッチと、照度スイッチにより切り替え供給される電気二重層コンデンサに蓄電された電池電圧をＬＥＤを発光させるための一定の電圧になるように制御する定電圧制御回路とを、含み構成され、照度スイッチは、救命用発光装置外部の照度を監視し所定の照度以下となったときに電気二重層コンデンサに蓄電された電池電圧をＬＥＤに供給するための切り換えを行い、ＬＥＤを発光させることを特徴とするものである。
【０００８】
以上の構成において、前記１次電源手段は、乾電池とＬＥＤの通電を行うスイッチとで構成されていることが望ましい。
【００１０】
本発明によれば、遭難事故等が発生したとき、１次電源手段が事故発生当夜のＬＥＤの発光用に使用され、全天候型蓄電手段で蓄電した電力によりその日以降の夜間のＬＥＤの発光用に使用される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態による救命用発光装置を示す図であり、図１（ａ）はその外観図、図１（ｂ）はその内部構造図である。図１（ａ）に示すように、この救命用発光装置１は、円柱状をしており、図１（ｂ）に示すように、電源部１０と発光部２０とが一体化されてなるものである。
【００１２】
この構成において、電源部１０には、１次電池である乾電池１１と、急速充電が可能な電気二重層コンデンサ１２と、これらが実装される電子回路基板１３とが収納されており、発光部２０には、これら乾電池１１および電気二重層コンデンサ１２の電力により発光するＬＥＤ２１と、太陽光を受けてその電池電圧を電気二重層コンデンサ１２に供給する太陽電池２２が収納されている。
【００１３】
図２は、この救命用発光装置１の回路構成を示す図である。図に示すように、全天候型電源システム側回路１００と、１次電池側回路２００とで構成される。全天候型電源システム側回路１００は、太陽電池１１と、電気二重層コンデンサ１２と、電気二重層コンデンサ１２に供給する太陽電池２２の充電電圧を制御する充電電圧制御回路１１０と、装置外部の照度を監視し所定の照度以下となったときに電気二重層コンデンサ１２に蓄電された電池電圧をＬＥＤ２１に供給するための切り換えを行う照度スイッチ１２０と、照度スイッチ１２０によって電気二重層コンデンサ１２から切り換え供給される電池電圧をＬＥＤ２１を発光させるための一定の電圧になるように制御する定電圧制御回路１３０と、から構成されている。なお、充電電圧制御回路１１０の前段には、照度スイッチ１２０の切り換え動作に伴う電気二重層コンデンサ１２の電池電圧の逆流を防止するための逆流防止用ダイオード１４０が設けられている。
【００１４】
この構成により、太陽電池２２から供給される電池電圧は充電電圧制御回路１１０で制御されて電気二重層コンデンサ１２に供給され、電気二重層コンデンサ１２で蓄電される。照度スイッチ１２０は、装置外部の照度を監視し、所定の照度以下となったときに電気二重層コンデンサ１２に蓄電された電池電圧をＬＥＤ２１に供給するためスイッチ切り換えを行う。照度スイッチ１２０によって電気二重層コンデンサ１２から切り換え供給される電池電圧は、定電圧制御回路１３０によってＬＥＤ２１を発光させるための一定の電圧になるように制御される。
【００１５】
一方、１次電池側回路２００は、前述した乾電池１１と、この乾電池によるＬＥＤ２１への通電のＯＮ／ＯＦＦを行う電池側スイッチ２１０と、で構成されている。
【００１６】
以上の構成を有する本実施の形態による救命用発光装置１の使用方法を説明する。まず、１次電池としての乾電池１１は、電池が消耗してしまうと充電できないので、例えば、遭難事故が発生したとき、少なくとも事故発生当夜のＬＥＤ２１の発光用に使用する。翌日は、その日の昼間の太陽光によって太陽電池２２で発電した電気を電気二重層コンデンサ１２に蓄電し、この電気二重層コンデンサ１２に蓄電した電力によりその日以降の夜間のＬＥＤ２１の発光用に使用する。これにより、事故発生当夜から継続してＬＥＤ２１を夜間に発光させることができる。
【００１７】
なお、本実施の形態では、蓄電手段として電気二重層コンデンサ１２を用いているが、その理由は以下の通りである。即ち、電気二重層コンデンサは、リチウムイオン電池等の２次電池より電気容量の面で小さいが、急速充電が可能（ほぼ数秒）である。２次電池の場合、化学反応に伴う電子の移動（酸化還元反応）により蓄電を行っているため、継続的に化学反応を起こすための電圧や電流を確保する必要があるが、電気二重層コンデンサの場合、化学反応に伴う電子の移動を行うことなく電荷を蓄積し、その端子電圧は充電電流量にしたがって上昇する。完全放電時の場合は０Ｖであるため、少しでも電圧がかかったり、電流量があれば充電モードとなる。例えば、太陽電池を例にとった場合の２次電池と電気二重層コンデンサの充電特性の違いは、以下のように言うことができる。
即ち、２次電池の場合、太陽電池電圧が０Ｖ近くの不安定な状態となる曇天や雨天時の微弱電流では、化学反応を引き起こすに充分な電流や電圧を確保している状態とは言えず、蓄電は容易ではない。化学反応においては電圧は反応のしやすさを表し、電流は反応速度を表す。曇天時や雨天時は化学反応が条件的に起こりにくく、従って、その速度も遅くなる。従って、曇天や雨天時には蓄電が不十分であるため夜間にＬＥＤが発光しない場合がある。これに対し、電気二重層コンデンサの場合、太陽電池電圧が０Ｖ近くの不安定な状態となる曇天や雨天時でも、微弱電流を充電しながら徐々に端子電圧を上げながら充電を行っていく。このように、２次電池と異なり、電気二重層コンデンサは、電圧が多少でもあればすぐに充電ができる。従って、天候に関係なく毎晩ＬＥＤを発光させることができる。
【００１８】
なお、太陽電池と電気二重層コンデンサを組み合わせただけの救命用発光装置、即ち、１次電池としての乾電池がない救命用発光装置も考えられるが、その場合は、その保管方法が制限を受けてしまうので望ましいとはいえない。即ち、常に太陽光が太陽電池部分に当たるような保管方法で救命用発光装置が保管可能であればこのような太陽電池と電気二重層コンデンサを組み合わせただけの救命用発光装置の使用も可能であるが、通常、このような救命用発光装置は、屋内等太陽光の当たらない場所で保管されているものであり、事故が発生してから太陽電池を直ちに発電させ電気二重層コンデンサに蓄電させるのは困難であるからである。事故が夜間に発生した場合は尚更である。
【００１９】
図３〜図６は、以上の構成を有する救命用発光装置１の配置例を説明するための図である。図３は比較的小型の救命浮き輪３００への配置例を示し、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）はその正面図である。図４は比較的大型の救命浮き輪４００への配置例を示し、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）はその正面図である。図５は救命ボート５００への配置例を示し、図６は救命胴衣６００への配置例を示す図である。図３〜図５に示す、救命浮き輪３００，４００及び救命ボート５００は主として海水難事故などで有効であり、図６に示す救命胴衣６００の場合は、海水難事故のみならず、陸上、例えば山間での遭難事故などの場合にも有効に使用される。
【００２０】
図３に示すように、比較的小型の救命浮き輪３００にあっては、その表面積が小さいことから、救命浮き輪３００の浮き部３１０の上面部にＬＥＤ２１からの出射光の方向が上方向になるように救命用発光装置１を複数（図では４個）配置する。比較的大型の救命浮き輪４００にあっては、その表面積が大きいことから、救命浮き輪４００の浮き部４１０の上面部のみならず側面部にも複数（図では上面部に４個、側面部に４個）配置し、ＬＥＤ２１からの出射光の方向が上方向だけでなく横方向あるいは斜め上方向になるようにしている。
また、図５に示すように、救命ボート５００にあっても、救命浮き輪４００と同様に救命ボート５００の浮き部５１０の上面部と側面部に複数（図では上面部に４個、側面部に４個）配置し、ＬＥＤ２１からの出射光の方向が上方向と横方向あるいは斜め上方向になるようにしている。
さらに、図６に示すように、救命胴衣６００にあっては、その表面積が小さいことから、救命胴衣６００のジャケット部６１０およびポケット部６２０に複数（図ではジャケット部６１０に２個、ポケット部に２個）配置し、ＬＥＤ２１からの出射光の方向が上方向になるようにしている。
【００２１】
このように、ＬＥＤ２１からの出射光の方向を上方向あるいは上方向と横方向あるいは斜め上方向に配置することにより、飛行機や船舶からの発見が容易となる。
【００２２】
図７〜図９は、このような救命浮き輪３００，４００，救命ボート５００あるいは救命胴衣６００への救命用発光装置１の固定方法を示す図であり、図７は埋め込みによる救命用発光装置１の固定方法を示す図、図８は固定具による救命用発光装置１の固定方法の１例を示す図、図９は固定具による救命用発光装置１の固定方法の他の例を示すである。
【００２３】
図７に示すように、埋め込みによる固定方法は、予め救命用具（救命浮き輪３００，４００，救命ボート５００あるいは救命胴衣６００）に固定用孔７００を設けておき、この固定用孔７００にこの救命用発光装置１を埋め込み、シリコン７１０によって接着固定する方法である。この固定方法は、予め救命用具に固定用孔７００を設けるものであるので、埋め込み専用の救命用具となる。
【００２４】
固定具による固定方法は、救命用発光装置１自体の支持固定と、支持固定された救命用発光装置１の固定場所への固定の２つの固定方法がある。図８は、このうち、両方の固定をベルトで行うようにした固定具を示す。図８（ａ）に示すように、この固定具８００は、救命用発光装置１を支持固定する１本の支持ベルト８１０と、支持固定ベルト８１０によって支持固定された救命用発光装置１を救命用具（救命浮き輪３００，４００，救命ボート５００あるいは救命胴衣６００）の固定場所に固定する２本の固定ベルト８２０とからなり、図８（ｂ）に示すように、救命用発光装置１に支持ベルト８１０を巻き回して救命用発光装置１自体を固定し、救命用具（救命浮き輪３００，４００，救命ボート５００あるいは救命胴衣６００）に固定ベルト８２０を巻き回して固定具８００を固定するものである。この固定に際しては、２本の固定ベルト８２０を十字にクロスさせて固定するようにすると、より強く固定することができる。支持ベルト８１０および固定ベルト８２０の長さの調節が必要な場合は、支持ベルト８１０および固定ベルト８２０にマジックテープを固定して調節するようにしても良い。また、ズボンのベルト方式で支持ベルト８１０および固定ベルト８２０に孔を開け、この孔を係止部材で係止し固定するようにしても良い。この場合は、救命用発光装置１を取り外すことができるので、必要により、取り外した救命用発光装置１を手で把持して合図したり、或いは懐中電灯として前方を照明するなどの使用が可能である。
【００２５】
図９は、図８と異なり、両方の固定を金属アタッチメントとベルトで行うようにした固定具を示す。即ち、図９（ａ）に示すように、この固定具９００は、救命用発光装置１を支持固定する金属リング９１０と、金属リング９１０によって支持固定された救命用発光装置１を救命用具（救命浮き輪３００，４００，救命ボート５００あるいは救命胴衣６００）の固定場所に固定する２本の固定ベルト９２０とからなる。金属リング９１０による救命用発光装置１自体の支持固定は、図９（ｂ）に示すように、リングの環状の終端にねじ孔を設けた片体９１１を形成し、この片体９１１を固定ねじ９１２により締め込み固定するようにする。なお、このようなねじ固定の場合、救命用発光装置１本体が金属リング９１０からズレる場合がある。このために、図９（ｃ）に示すように、救命用発光装置１のズレ防止用の溝９３０を救命用発光装置１の側面に設けるようにして、救命用発光装置１本体の金属リング９１０からのズレを防止しても良い。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の救助用発光装置によれば、ＬＥＤと、このＬＥＤを発光させる電源手段を備えた救命用発光装置において、電源手段を、全天候時において充電可能である電気二重層コンデンサを用いて電源として使用可能な全天候型電源手段と、有限的に使用可能な１次電源手段とを共に備えるようにしたので、天候に関係なく、事故発生当夜から継続して夜間に発光し続けることが可能で、遭難者の発見や救助に大きな効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による救命用発光装置を示す図であり、（ａ）はその外観図、（ｂ）はその内部構造図である。
【図２】本発明の実施の形態による救命用発光装置の回路構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態による救命用発光装置の配置例を説明するための図であり、比較的小型の救命浮き輪への配置例を示す図である。
【図４】本実施の形態による救命用発光装置の配置例を説明するための図であり、比較的大型の救命浮き輪への配置例を示す図である。
【図５】本実施の形態による救命用発光装置の配置例を説明するための図であり、救命ボートへの配置例を示す図である。
【図６】本実施の形態による救命用発光装置の配置例を説明するための図であり、救命胴衣への配置例を示す図である。
【図７】本実施の形態による救命用発光装置の固定方法を説明するための図であり、埋め込みによる救命用発光装置の固定方法を示す図である。
【図８】本実施の形態による救命用発光装置の固定方法を説明するための図であり、固定具による救命用発光装置の固定方法の一例を示す図である。
【図９】本実施の形態による救命用発光装置の固定方法を説明するための図であり、固定具による救命用発光装置の固定方法の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１      救命用発光装置
１０    電源部
１１    乾電池
１２    電気二重層コンデンサ
１３    電子回路基板
２０    発光部
２１    ＬＥＤ
２２    太陽電池
１００  全天候型電源システム側回路
１１０  充電電圧制御回路
１２０  照度スイッチ
１３０  定電圧制御回路
１４０  逆流防止用ダイオード
２００  １次電池側回路
２１０  電池側スイッチ
３００  小型の救命用浮き輪
３１０  浮き部
４００  大型の救命用浮き輪
４１０  浮き部
５００  救命ボート
５１０  浮き部
６００  救命胴衣
６１０  ジャケット部
６２０  ポケット部
７００  固定用孔
７１０  接着剤
８００  固定具
８１０  支持ベルト
８２０  固定ベルト
９００  固定具
９１０  金属ベルト
９１１  片体
９１２  固定ねじ
９３０  溝
【図１】
0003673866.tif 000002
【図２】
0003673866.tif 000003
【図３】
0003673866.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003673866.tif 000006
【図６】
0003673866.tif 000007
【図７】
0003673866.tif 000008
【図８】
0003673866.tif 000009
【図９】
0003673866.tif 000010