(57)【要約】【課題】使用者への負担が少なく操作性に優れるうえ、効率よく発光して周囲からの良好な認知性を確保でき、しかも耐久性に優れる杖を提供する。【解決手段】シャフト部(２)とこのシャフト部(２)の上端にグリップ部(３)とを有する杖である。グリップ部(３)に発電素子(８)と蓄電手段(９)と制御手段(10)とを備える。電力を受けることで外方へ光を放出する発光部(13)をシャフト部(２)とグリップ部(３)とのいずれかに配置する。発電素子(８)で発電した電力を蓄電手段(９)に蓄積し、蓄電手段(９)に蓄積された電力を、制御手段(10)を介して発光部(13)へ供給する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト部(２)とこのシャフト部(２)の上端にグリップ部(３)とを有する杖であって、
電力を受けることで外方へ光を放出する発光部(13)と電力を受けることで音を発生する発音部（33）との少なくとも一方が設けられ、
上記のグリップ部(３)は、振動することにより発電する発電素子(８)を備え、
上記の発光部(13)及び発音部（33）の少なくとも一方は、上記の発電素子(８)で発電した電力が供給可能に構成されていることを特徴とする、杖。
【請求項２】
上記の発電素子(８)は一端がグリップ部(３)に支持され、他端が自由端となっており、この自由端の近傍に衝突部材(25)を配置して、この衝突部材(25)と上記の発電素子(８)とのいずれか一方をグリップ部(３)に固定支持するとともに、他方を回動可能にグリップ部(３)に支持し、その回動により上記の発電素子(８)の自由端側が上記の衝突部材(25)へ突き当たるように構成した、請求項１に記載の杖。
【請求項３】
上記の発電素子(８)は、磁性材料で構成され一端がグリップ部(３)に支持された磁歪棒(16)と、磁性材料で構成され上記の磁歪棒(16)と平行に配置された剛性棒(19)と、磁歪棒(16)に巻かれたコイル(17)とを備えた振動発電素子(8a)で構成され、上記の磁歪棒(16)と剛性棒(19)とのそれぞれの両端は互いに連結固定してあり、磁歪棒(16)の軸方向と垂直な方向の振動によりこの磁歪棒(16)が伸長または収縮することで発電する、請求項１または請求項２に記載の杖。
【請求項４】
上記の磁歪棒(16)は、グリップ部（3）に支持された端部とは反対側の端部に揺動促進部材(20)を備えており、この揺動促進部材(20)は剛性材料からなり、磁歪棒(16)から離れた位置に重心を有している、請求項３に記載の杖。
【請求項５】
上記の発電素子(８)は、上記グリップ部（3）の軸方向に沿って配置された可撓性部材（30）と、上記の可撓性部材（30）の軸方向に沿う面に取り付けられた圧電体（31）とを備えた歪み発電素子(8b)で構成され、上記の可撓性部材（30）の軸方向一端側が上記のグリップ部（3）の内部に支持部(15)を介して固定され、上記の可撓性部材（30）の軸方向他端側が自由端となり、上記の可撓性部材（30）が支持部(15)を支点として撓むことにより上記の圧電体（31）が歪んで発電する、請求項１に記載の杖。
【請求項６】
上記の可撓性部材（30）は、上記のグリップ部（３）に支持された端部とは反対側の端部に揺動促進部材(20)を備えており、この揺動促進部材(20)は剛性材料からなり、上記の圧電体（31）から離れた位置に重心を有している、請求項５に記載の杖。
【請求項７】
上記の発電素子(８)は、上記のグリップ部(３)の外周面に対し、グリップ部(３)の軸方向の回りを回動可能に、このグリップ部(３)に支持してある、請求項３または請求項４に記載の杖。
【請求項８】
上記のグリップ部(３)に複数の発電素子(８)を備えており、各発電素子(８)が良好に発電する振動方向を互いに異ならせてある、請求項１から７のいずれかに記載の杖。
【請求項９】
上記のグリップ部(３)に蓄電手段(９)と制御手段(10)とを備えており、上記の発電素子(８)により発電した電力を上記の蓄電手段(９)に蓄積し、この蓄電手段(９)から上記の制御手段(10)を介して上記の発光部(13)及び発音部（33）の少なくとも一方へ電力を供給可能に構成した、請求項１から８のいずれかに記載の杖。
【請求項１０】
上記の発光部(13)及び発音部（33）のうち、少なくとも発光部(13)が設けられ、
上記の発光部(13)は、明滅状態に発光させてある、請求項１から９のいずれかに記載の杖。
【請求項１１】
上記のシャフト部(２)の少なくとも一部に光透過性壁部(14)が設けてあり、上記の発光部(13)はこの光透過性壁部(14)を介して外方へ光を放出可能である、請求項１０に記載の杖。
【請求項１２】
上記の光透過性壁部(14)は、シャフト部(２)の上半部に設けてある、請求項１１に記載の杖。
【請求項１３】
上記の発光部(13)及び発音部（33）のうち、少なくとも発音部（33）が設けられ、
上記の発電素子(８)から上記の発音部（33）への電力の供給を許可する許可状態と、上記の発電素子(８)から上記の発音部（33）への電力の供給を禁止する禁止状態とに切り換え可能な切換部（34）を備えている、請求項１から９のいずれかに記載の杖。
【請求項１４】
上記のシャフト部(２)が、互いに連結・分離可能な複数のシャフト部分(2a〜2e)からなる、請求項１から１３のいずれかに記載の杖。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視覚障害者等が安全に歩行するための杖に関し、さらに詳しくは、使用者への負担が少なく操作性に優れるうえ、効率よく発光して周囲からの良好な認知性を確保でき、しかも耐久性に優れる、杖に関する。
【背景技術】
【０００２】
視覚障害者が使用する、いわゆる白杖は、進行方向の状況等を探るため、路面をなぞるように滑らせたり、周囲のものに軽く当てたりしてセンサのように使用される。このためこのような杖は、軽量で振り回し性に優れ、且つ障害物との接触に対しその感触を使用者へ良好に伝達できるとともに、耐衝撃性に優れる等の特性が要求される。
【０００３】
また上記の白杖は、周囲からの認知性に優れることも要求されており、例えばシャフト部の外周面に光反射シートを巻き付けるなどして、夜間、自動車等からの照明を受けたときにその光を反射することで、周囲の他者に注意喚起できるようにしてある。
【０００４】
しかしながら、他者が照明の弱い自転車に乗っている場合や、照明を持たない歩行者である場合は、上記の光反射テープでは充分な反射光を発することができず、これらの他者と衝突したり、接触したりする虞がある。
【０００５】
従来、上記の問題を解消するため、杖本体であるシャフト部にＬＥＤ(発光ダイオード)などの安全灯を付設した杖が提案されている(例えば、特許文献１〜４を参照。)。特許文献１の杖は、杖に内蔵された乾電池によって安全灯を点灯させるものであるが、この場合、使用者が定期的に乾電池の交換を行う必要があった。
【０００６】
特許文献２〜４の照明付き杖は、乾電池の代わりに振動発電機を備えている。この振動発電機は、歩行時の杖の振動や揺れによって発電を行うものである。これにより、特許文献２〜４の照明付き杖は、特許文献１のものとは違い、乾電池の交換作業が不要となり、使用者は安心して継続的に杖を使用できる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２７５２６１号公報
【特許文献２】特開２００７−０００２６１号公報
【特許文献３】特開平９−２９９４２１号公報
【特許文献４】特開平７−４７００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来の照明付き杖の振子発電機では、効率よく発電するため、この振子発電機がシャフト部内のうち振幅幅の大きい先端部分またはその近傍に付設され、従って上記の安全灯やパワーコンデンサもその近傍に配置される。
【０００９】
しかしながら、これらの振子発電機やパワーコンデンサは小型化が容易でなく、杖の細いシャフト部内へ収めることが容易でないうえ、これらを収容した杖は先端近傍の重量が大きくなる。視覚障害者が使用する白杖は、長時間に亘って先端を地面から僅かに持ち上げた状態で使用されることが多いため、先端近傍が重くなると、使用者に加わる負担が大きくなるうえ、操作性が低下する問題がある。
【００１０】
また、特に視覚障害者が使用する白杖は、杖の先端で路面を探ることから、この先端部が他物と最も接触し易く、この先端部に加わる衝撃等が大きいと破損する虞がある。このため、この先端部近傍に振子発電素子等の部材を収容してあると、シャフト部が破損したときにこれらの部材も損傷して、それらの寿命よりも早期に交換しなければならなくなる虞がある。
【００１１】
一般に上記の振子発電機は、発電のための振動方向が特定される場合がある。一方、視覚障害者が使用する白杖にあっては、進行方向を探るため杖の先端を水平方向へ揺動させることが多く、使用者が把持するグリップの形状に応じて、シャフト部の揺動方向が一定する。この揺動方向と上記の振子発電機の特定の振動方向とが一致すると、杖の使用時に効率よく発電できて好ましい。
【００１２】
しかしながら、シャフト部が互いに連結・分離可能な複数のシャフト部分からなる、いわゆる折り畳み式杖にあっては、このシャフト部分は、通常、他のシャフト部分やグリップ部に連結する際、軸心回りへ任意に回動可能である。このため、上記の振子発電機をシャフト部分に設けた場合、折り畳み式杖にあっては、グリップ部に対してこの振子発電機の姿勢が一定しない。従ってこのグリップ部を把持して杖を使用する際に、シャフト部分の揺動方向と上記の振子発電機の特定の振動方向とが容易に一致しないので、使用時の発電効率を高く維持することが容易でない虞がある。
【００１３】
本発明の技術的課題は上記の問題点を解消し、使用者への負担が少なく操作性に優れるうえ、効率よく発光して周囲からの良好な認知性を確保でき、しかも耐久性に優れる、照明付き杖を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は上記の課題を解決するために、次のように構成したものである。
即ち本発明は杖に関し、シャフト部(２)とこのシャフト部(２)の上端にグリップ部(３)とを有する杖であって、電力を受けることで外方へ光を放出する発光部(13)と電力を受けることで音を発生する発音部（33）との少なくとも一方が設けられ、上記のグリップ部(３)は、振動することにより発電する発電素子(８)を備え、上記の発光部(13)及び発音部（33）の少なくとも一方は、上記の発電素子(８)で発電した電力が供給可能に構成されていることを特徴とする。
【００１５】
上記の杖を使用すると、その杖が振られることにより上記の発電素子に振動が付与されて電力が発生し、この電力により上記の発光部が発光する。この発光に必要な電力を供給する発電素子は、金属材料で構成され重い場合があるが、グリップ部に配置されているため上記のシャフト部は、特に先端部が軽量に維持される。
【００１６】
上記の発電素子は、特定の方向に振動すると最も効率よく発電する場合があるが、この発電素子はグリップ部に備わっている。使用者がこのグリップ部を把持して杖を使用すると、グリップ部の表面形状に応じた所定の方向に杖が揺動するので、この揺動により生じる振動方向と、上記の発電素子が効率よく発電する振動方向とを容易に一致させることができる。
【００１７】
上記の杖は、使用中に他人や路面上の障害物、自転車や自動車など、他物と接触し或いは衝突した際に強い応力を受けると破損する虞があるが、そのような破損は杖の先端部またはその近傍に生じやすい。しかし本発明では、上記の発電素子がグリップ部に備えられているので、杖が他物と接触し或いは衝突しても、この発電素子が破損しないように、上記のグリップ部で十分に保護される。
【００１８】
上記の発電素子は、振動を受けて発電するものであればよく、特定の構造のものに限定されないが、例えば特許４９０５８２０号公報に記載されているもの等を採用することができる。この文献に記載の発電素子は、磁性材料で構成され一端がグリップ部に支持された磁歪棒と、磁性材料で構成され上記の磁歪棒と平行に配置された剛性棒と、磁歪棒に巻かれたコイルとを備え、上記の磁歪棒と剛性棒とのそれぞれの両端は互いに連結固定してあり、磁歪棒の軸方向と垂直な方向の振動により磁歪棒が伸長または収縮することで発電する構造のものである。この構造の発電素子は、上記の振動による僅かな応力で磁歪棒が撓むことにより、梃の原理でこの磁歪棒を強い力で伸長または収縮させることができ、小形でありながら効率よく発電できるので好ましい。
【００１９】
上記の発電素子に付与される振動は、例えば上記の磁歪棒の自由端側が十分な質量を備える場合など、杖の揺動により磁歪棒を十分に撓ませることでこの発電素子に振動を付与することも可能である。しかし、グリップ部に支持された発電素子の支持端部とは反対側の、発電素子の自由端の近傍に衝突部材を配置して、この衝突部材と上記の発電素子とのいずれか一方をグリップ部に固定支持するとともに、他方を回動可能にグリップ部に支持し、その回動により上記の発電素子の自由端側が上記の衝突部材へ突き当たるように構成してもよい。この場合は、杖の揺動により、発電素子と衝突部材とのいずれかが揺動し、発電素子の自由端側が衝突部材へ突き当たることで、この発電素子に振動が付与される。
【００２０】
上記の衝突部材は、少なくとも発電素子が突き当たる部分が硬く、耐衝撃性があればよく、特定の材質に限定されないが、上記の発電素子の磁力が及ばないように非磁性体で構成されていると好ましい。具体的には、アルミニウム等の金属材料や炭素繊維強化樹脂材料、セラミックス材料などでこの衝突部材を形成することができる。
【００２１】
上記の磁歪棒は特定の材質や形状、寸法のものに限定されないが、この磁歪棒の端部のうち、グリップ部へ支持された端部とは反対側の端部に揺動促進部材が備えられており、この揺動促進部材は剛性材料からなり、磁歪棒から離れた位置に重心を有していると、上記の杖の揺動により効率よく振動させることができ、発電効率を高めることができるので好ましい。
【００２２】
上記の発電素子は、上記の磁歪棒の軸心と剛性棒の軸心とを含む平面内で、磁歪棒の軸方向と垂直な方向に振動すると、磁歪棒は撓むことで最も良好に伸縮し、効率良く発電する。このため上記の振動発電素子は、上記のグリップ部の外周面に対し、グリップ部の軸方向の回りを回動可能に、このグリップ部に支持してあると、この振動発電素子のグリップ部への取付け姿勢を調整することで、使用時の杖の揺動により生じる振動方向と、この振動発電素子が効率よく発電する振動方向とを確実に一致させることができて好ましい。
【００２３】
また、上記の発電素子は、上記グリップ部の軸方向に沿って配置された可撓性部材と、上記の可撓性部材の軸方向に沿う面に取り付けられた圧電体とを備えるものでもよい。この場合には、上記の可撓性部材（30）の軸方向一端側が上記のグリップ部（3）の内部に支持部(15)を介して固定され、上記の可撓性部材（30）の軸方向他端側が自由端となり、上記の可撓性部材（30）が支持部(15)を支点として撓むことにより上記の圧電体（31）が歪んで発電する。
【００２４】
上記の可撓性部材（30）は板状のものでもよく、その厚みが薄ければ薄いほど圧電体（31）の歪み量が大きくなるので、可撓性部材（30）の厚みはできるだけ薄いのが好ましい。
【００２５】
また、上記の可撓性部材（30）の他端（自由端）に揺動促進部材を設けることにより、上記の圧電体（31）から離れた位置に重心がくる。そして、この重心位置が上記の圧電体（31）から離れれば離れるほど、揺動促進部材が大きく揺動して圧電体（31）の歪量が大きくなる。これにより、上記の振動発電素子の発電効率を高めることができる。可撓性部材（30）と圧電体（31）との軸方向の長さを長くすることによって、揺動促進部材を大きく揺動させてもよい。この場合であっても、上記の振動発電素子の発電効率を高めることができる。
【００２６】
また上記のグリップ部に複数の発電素子を備えており、各発電素子が良好に発電する振動方向を互いに異ならせてあると、使用時に杖を任意の方向に揺動させても、その揺動によりいずれかの発電素子が他より効率よく発電することができ、全ての発電素子の発電を総合した総電力を一定水準に維持できるので好ましい。具体的には、例えば２つの発電素子を、一方の発電素子が良好に発電する振動方向と、他方の発電素子が良好に発電する振動方向とが互いに直交するように、グリップ部に設けることができる。
【００２７】
上記の発電素子で発電した電力は、上記の発光部へ直接供給するように構成してもよいが、杖の揺動により生じる振動は必ずしも一定しないので、この発光部へ供給される電力も一定せず、上記の発光部を安定した明るさで発光させることが容易でない。そこで上記のグリップ部に、例えばコンデンサ等の蓄電手段と制御回路等の制御手段とを備えており、上記の発電素子により発電した電力を上記の蓄電手段に蓄積し、この蓄電手段から上記の制御手段を介して上記の発光部へ電力を供給可能に構成すると、振動発電素子で発電した電力が蓄電手段に蓄積されるので、この蓄電手段から上記の制御手段を介して上記の発光部へ供給させる電力を安定させ、上記の発光部を安定した明るさで発光させることができて好ましい。
【００２８】
上記の発光部は、発電素子で発電した電力を受けて発光するものであればよく、特定の構造のものに限定されず、例えば小形の電球などを用いることも可能である。しかしこの発光部にＬＥＤ(発光ダイオード)を用いると、小さな電力で明瞭に発光でき、好ましい。またこの発光部は、一定の明るさで継続して発光するものであってもよいが、明滅状態に発光させてあると、消費電力を低減できるうえ、周囲の他者に対してはかえって発光していることが明瞭となり、杖の認知性を高めることができて好ましい。
【００２９】
上記の発光部は、例えばグリップ部に設けてこのグリップ部から直接外方へ発光するように構成してもよいが、この場合は発光部による照明の指向性が強く、この杖を例えば暗所で使用した場合、特定の範囲以外からは容易に認知できなくなる虞がある。
【００３０】
これに対し、上記のシャフト部の少なくとも一部に光透過性壁部が設けてあり、上記の発光部はこの光透過性壁部を介して外方へ光を放出可能である場合は、この光透過性壁部を目視できる全ての方向から、この杖を認知できるので好ましい。
【００３１】
ここで上記の光透過性壁部とは、上記の発光部から発光された光を透過できるものであればよく、例えばガラス繊維強化樹脂筒体などを用いて透明または半透明に形成される。またこの光透過性壁部は、光拡散シートなどが貼り付けてあると、発光部からの光が良好に拡散するので周囲のさまざまな方向からの認知性が高まり、より好ましい。
【００３２】
上記の光透過性壁部は、上記のシャフト部の任意の部位に形成することができるが、シャフト部の上半部に設けてあると、上記のグリップ部の振動発電素子と近接した位置に上記の発光部を配置できるうえ、使用時に杖が他物と接触または衝突を生じやすい杖の先端部から十分に離隔しているため、この光透過性壁部やその近傍に配設された上記の発光部が破損することを防止でき、好ましい。
【００３３】
上記の杖は、１本の筒体等から形成されたシャフト部を備える、折り畳むことができない、いわゆる直式の杖であってもよく、この場合は接続部などを省略してシャフト部を軽量にできるので好ましい。しかし本発明の杖は、上記のシャフト部が、互いに連結・分離可能な複数のシャフト部分からなる、いわゆる折り畳み式の杖であってもよく、この場合は、不使用時に杖を折り畳んでコンパクトにでき、容易に携帯できるので好ましい。
【００３４】
上記の杖は、上記の蓄電手段を備える場合に、充電端子を備えてもよく、この場合は、不使用時等に放電しきった場合、この充電端子を介して外部電源から上記の蓄電手段へ充電することで、速やかに発光部へ所定の電力が供給可能となり、この発光部を発光させることができるので、好ましい。
【００３５】
また上記の杖は、ボタン型電池などの乾電池や充電式電池などを、例えば補助電源として備えていてもよく、これらの電源からの電力と上記の振動発電素子からの電力とを併用することも可能である。
【００３６】
上記の杖が蓄電手段を備える場合、この蓄電手段と上記の発光部との間にスイッチを設け、このスイッチを入切操作することで発光部への電力供給を停止可能に構成してもよい。この場合は、スイッチを切操作することで、杖の不使用時には蓄電手段からの放電を低減でき、従って使用時には、長時間にわたって上記の発光部を発光させることができるので好ましい。
【００３７】
また上記の杖は、明暗センサを備えることができる。この場合は、この明暗センサの検出に基づき上記の発光部へ電力を供給することで、夜間や暗所でこの杖を使用する場合にこの発光部を確実に発光させることができ、好ましい。
【００３８】
また上記杖は、上記のシャフト部やグリップ部に発光部の代わりに発音部を備えてもよい。また、上記のシャフト部やグリップ部に発音部を追加してもよい。この場合は、上記の発電素子で発電した電力を発光部及び発音部の両方へ供給することで、上記の発光部からの発光と発音部から生じる音とにより、照明付き杖に対する認知性を飛躍的に高めることができ、暗所はもとより、人混みのなかでも容易にこの杖を認識できるので好ましい。また、上記杖に切換部を設けることにより、振動発電素子から発音部への電力の供給を許可する許可状態と、振動発電素子から発音部への電力の供給を禁止する禁止状態とに切り換えることができる。これにより、例えば使用者が必要に応じて発音部の音を出したり、音を出さなかったりすることが可能となる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明は上記のように構成され作用することから、次の効果を奏する。
【００４０】
(１)杖に発光部のみが配置されている場合において、杖の使用中は、上記の発電素子からの電力で上記の発光部が発光するので、周囲の他者は、夜間や暗所などはもとより人混みのなかでもこの杖を容易に認識でき、これを使用する視覚障害者が安全に歩行することができる。
【００４１】
(２)杖に発音部のみが配置されている場合において、杖の使用中は、上記の発電素子からの電力で上記の発音部から音が出るので、周囲の他者は、夜間や暗所などはもとより人混みのなかでもこの杖を容易に認識でき、これを使用する視覚障害者が安全に歩行することができる。
【００４２】
(３)杖に発光部及び発音部が配置されている場合において、杖の使用中は、上記の発電素子からの電力で上記の発光部が発光すると同時に上記の発音部から音が出るので、周囲の他者は、夜間や暗所などはもとより人混みのなかでもこの杖を容易に認識でき、これを使用する視覚障害者が安全に歩行することができる。
【００４３】
(４)上記の発電素子はグリップ部に配置されているため、上記のシャフト部は、特に先端部が軽量に維持される。この結果、この照明付き杖の操作性を良好に維持できるうえ、この杖の先端を長時間にわたって持ち上げるように使用する場合であっても、使用者に対する負担を軽減できる。
【００４４】
(５)上記の発電素子はグリップ部に備わっているので、使用者がこのグリップ部を把持して杖を使用する際、その把持に応じた所定の方向に杖が揺動し、グリップ部の発電素子に特定方向の振動が与えられる。従って、この振動方向と発電素子が効率よく発電する振動方向とを容易に一致させることができ、この結果、発電素子を効率よく発電させて、上記の発光部を良好に発光させ、周囲からの良好な認知性を確保することができる。
【００４５】
(６)使用中の杖が、他物と接触し或いは衝突した際に強い応力を受けることがあっても、上記の発電素子はグリップ部に備えられているので、このグリップ部で十分に保護することができ、上記の応力による破損等が良好に防止されるので耐久性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態を示す、折り畳み式照明付き杖の外観図である。
【図２】第１実施形態の、折り畳み状態の照明付き杖の外観図である。
【図３】第１実施形態の照明付き杖のグリップ部の近傍を示し、図３(ａ)はグリップ部近傍の断面図であり、図３(ｂ)は振動発電素子の側面図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示す、直式照明付き杖の外観図である。
【図５】第３実施形態の歪み発電素子を示す図であり、 (ａ)は平面図、 (ｂ)は側面図である。
【図６】第４実施形態の杖のグリップ部の近傍の断面図である。
【図７】第５実施形態の杖のグリップ部の近傍の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、図面に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこの実施形態に記載のものに限定されないことは、言うまでもない。
【００４８】
（第１実施形態）
図１に示す第１実施形態の照明付き杖(１)は、シャフト部(２)と、このシャフト部(２)の上端に付設したグリップ部(３)と、シャフト部(２)の下端に付設した石突き(４)とを有する。
【００４９】
上記の照明付き杖(１)はいわゆる折り畳み式杖であり、図１と図２に示すように、上記のシャフト部(２)は互いに連結・分離可能な複数の、例えば５つのシャフト部分(2a〜2e)からなる。最も上段のシャフト部分(2a)は上記のグリップ部(３)の下端に一体に形成してある。シャフト部分(2a〜2e)が互いに対向する連結端部には、一方のシャフト部分に小径のインナーパイプ(５)が設けてあり、このインナーパイプ(５)を他方のシャフト部分の端部内へ挿入することで、シャフト部分(2a〜2e)同士が互いに連結される。また最下段のシャフト部分(2e)を除く他のシャフト部分(2a〜2d)には、連結端部を保護するためのジョイントカバー(６)がそれぞれ付設してある。また各シャフト部分(2a〜2e)内にはゴム紐(７)が挿通してあり、このゴム紐(７)の弾圧力により、組み付け時にシャフト部分(2a〜2e)同士が互いに分離しないように押圧される。
【００５０】
上記の照明付き杖(１)は、図１に示すように、使用時は各シャフト部分(2a〜2e)が互いに連結される。またこの照明付き杖(１)は、図２に示すように、不使用時には各シャフト部分(2a〜2e)が互いに分離され、コンパクトに折り畳まれて携帯などされる。
【００５１】
図３(ａ)に示すように、上記のグリップ部(３)の内部には、発電素子としての振動発電素子（8a）と、コンデンサ等の蓄電手段(９)と、制御回路等の制御手段(10)とが設けてある。またグリップ部(３)の上面にはスイッチ(11)が付設してある。なおこのグリップ部(３)の上面には、前記のゴム紐(７)の端部で形成したストラップ(12)が付設してある。
【００５２】
上記のシャフト部(２)のうち、上から２段目のシャフト部分(2b)には、上端の内部にＬＥＤ(発光ダイオード)からなる発光部(13)が、発光方向をこのシャフト部分(2b)の内部に臨ませて付設してある。この２段目のシャフト部分(2b)は、筒壁が、例えばガラス繊維強化樹脂層等の透明材料で形成され、上記の発光部(13)からの光が容易に透過する、光透過性壁部(14)とされている。そしてこの光透過性壁部(14)には、例えば光拡散シートなど、発光部(13)からの光を良好に拡散させる部材が、光透過性壁部(14)の内面または外面に貼り付けてある。
【００５３】
上記の振動発電素子（8a）は、使用時の照明付き杖(１)の揺動により付与される振動で発電し、その発電した電力が上記の蓄電手段(９)に蓄積される。この照明付き杖(１)の不使用時には、上記のスイッチ(11)が切られ、上記の蓄電手段(９)から発光部(13)への電力の供給は停止されている。これに対しこの照明付き杖(１)が使用される際には、上記のスイッチ(11)を入れることで、この蓄電手段(９)に蓄積されている電力が上記の制御手段(10)を介して上記の発光部(13)へ供給される。この電力を受けた発光部(13)は、上記の制御手段(10)の制御により、例えば明滅するように、点灯する。この発光部(13)からの光は、上記の光透過性壁部(14)を通過し上記の拡散シートにより拡散される。そしてこの発光が周囲の他者に目視されることで、この照明付き杖(１)が良好に認知される。
【００５４】
上記の振動発電素子（8a）は、例えば図３(ａ)と図３(ｂ)に示すように、図３(ａ)における上端がグリップ部(３)内の支持部(15)に支軸(22)を介して回動自在に支持されており、下端は自由端となっている。この発電素子(８)は、磁性材料で構成され互いに平行に配置された一対の磁歪棒(16)と、それらの磁歪棒(16)に巻かれたコイル(17)とを備えており、両磁歪棒(16・16)は、両端がヨーク(18)を介して互いに連結固定してある。この両ヨーク(18)間には、磁性材料で構成されたバックヨーク(23)が永久磁石(24)を介して付設してある。上記の磁歪棒(16)は、互いに他方の磁歪棒(16)に対して、磁性材料で構成された剛性棒(19)を兼ねている。各磁歪棒(16)は、両磁歪棒(16・16)の軸心を含む平面内で磁歪棒(16)の軸方向と垂直な方向(例えば図３(ａ)の紙面と直交する方向)に振動すると、他方の磁歪棒(16)を剛性棒(19)として、梃の原理によりこの磁歪棒(16)が伸長または収縮し、周囲のコイル(17)に電流が発生する。
【００５５】
上記の振動発電素子（8a）の自由端の両側方には、例えばアルミニウム材料や炭素繊維強化樹脂材料からなる板状の衝突部材(25)が配置してある。図３(ｂ)に示すように、この衝突部材(25)はグリップ部(３)の内面に固定支持されている。照明付き杖(１)の使用時に上記の発電素子(８)が支軸(22)を中心に回動すると、発電素子(８)の自由端がこの衝突部材(25)に突き当たり、その衝撃で振動発電素子（8a）に振動が付与される。
【００５６】
上記の振動発電素子（8a）は、両磁歪棒(16・16)の軸心を含む平面内で磁歪棒(16)の軸方向と垂直な方向に振動すると、良好に発電することができる。このため、この振動発電素子（8a）は、上記のグリップ部(３)の外面形状に応じて、所定の姿勢で取り付けられる。具体的には、使用者がこのグリップ部(３)を把持して照明付き杖(１)を使用する際の、例えば杖先端を水平方向へ揺動させる方向と、上記の発電素子(８)が効率よく発電する振動方向とが一致するように、この発電素子(８)がグリップ部(３)内に付設される。
【００５７】
上記の磁歪棒(16)には、グリップ部(３)へ支持された端部とは反対側の端部、即ち、自由端である下端に、揺動促進部材(20)が付設してある。この揺動促進部材(20)は、たとえば炭素繊維強化樹脂のような剛性の高い材料で形成されており、下端に錘部材(21)を付設することで、磁歪棒(16)から離れた位置に重心が形成してある。使用時に上記の照明付き杖(１)を揺動させると、この揺動促進部材(20)を備える発電素子(８)が良好に揺動し、この揺動促進部材(20)の自由端が上記の衝突部材に突き当たって、上記の磁歪棒(16)を効率良く振動させることができる。
【００５８】
上記の振動発電素子（8a）は、２本の磁歪棒(16・16)を用いたので効率よく発電できて好ましい。しかし本発明に用いる振動発電素子（8a）は、１本の磁歪棒(16)と、この磁歪棒(16)と平行に配置した剛性棒(19)と、磁歪棒(16)に巻かれたコイル(17)とを備えるものであってもよい。
【００５９】
また上記の振動発電素子（8a）は、特定の方向に振動すると効率よく発電できるので、上記の支持部(15)に対し、グリップ部(３)の軸方向の回りを回動可能に支持してもよく、この場合は、グリップ部(３)の外周面で特定される使用時の杖(１)の揺動方向に対し、振動発電素子（8a）の好ましい振動方向を容易に一致させることができて好ましい。なお、この振動発電素子（8a）の取付け姿勢は、グリップ部(３)の外周面に対し調整可能であればよく、従って、グリップ部(３)が本体とその外周面から成る場合は、グリップ部(３)の本体に振動発電素子（8a）を支持するとともに、この本体に対しグリップ部(３)の外周面を回動させて調整することも可能である。
【００６０】
また、上記のグリップ部(３)は、上記のシャフト部(２)に比べて内部空間が広いので、上記の振動発電素子（8a）を容易に配置することができる。この場合、例えば２つの振動発電素子（8a）を、一方の振動発電素子（8a）が良好に発電する振動方向と、他方の振動発電素子（8a）が良好に発電する振動方向とが互いに直交するように、即ち、グリップ部(３)の軸方向から見て、それぞれの発電に良好な振動方向が互いに直交するように、グリップ部(３)に付設することができ、これにより、使用時に杖(１)を任意の方向に揺動させても、その揺動によりいずれかの振動発電素子（8a）が他より効率よく発電でき、両振動発電素子（8a）の発電を総合した総電力を一定水準に維持することができる。
【００６１】
（第２実施形態）
上記の第１実施形態では、照明付き杖(１)がいわゆる折り畳み式杖である場合について説明した。しかし本発明の照明付き杖は、例えば図４に示す第２実施形態のように、折り畳み不能な直式杖であってもよい。
【００６２】
即ちこの第２実施形態では、第１実施形態と同様、照明付き杖(１)は、シャフト部(２)と、このシャフト部(２)の上端に設けたグリップ部(３)と、シャフト部(２)の下端に固設した石突き(４)とを有している。しかしこの第２実施形態では、上記の第１実施形態と異なり、上記のシャフト部(２)は全長に亘って一体に形成してあり、従ってこのシャフト部(２)は、上記の第１実施形態で用いた、シャフト部分を互いに接続するためのインナーパイプやジョイントカバーが省略してある。
【００６３】
このシャフト部(２)のうち、上記のグリップ部(３)に近傍の部分には、筒壁が透明または半透明の、光透過性壁部(14)が形成してあり、この光透過性壁部(14)に光拡散シートが貼り付けてある。そして発光部(13)がこの光透過性壁部(14)内に発光方向を臨ませて、上記のシャフト部(２)内に付設してある。その他の構成は上記の第１実施形態と同様に構成され、同様に作用するので説明を省略する。
【００６４】
上記の実施形態で説明した照明付き杖（1）は、本発明の技術的思想を具体化するために例示したものであり、各部の構造や配置構成、材料、寸法、形状などをこの実施形態のものに限定するものではなく、本発明の特許請求の範囲内において種々の変更を加え得るものである。
【００６５】
例えば上記の実施形態では、発電素子（8）として、磁歪棒と剛性棒とコイルとを備えるものを用いたので、小形でありながら効率よく発電できて好ましい。しかし本発明で用いる発電素子は、使用時の照明付き杖の揺動により振動し発電するものであればよく、例えば圧電素子を用いたものなど、他の構造の振動発電素子を用いてもよい。
【００６６】
また上記の実施形態では、グリップ部（3）に発電素子（8）を回動自在に支持し、衝突部材（25）をグリップ部（3）に固定したので、狭いスペースでも発電素子（8）に振動を良好に付与させることができて好ましい。しかし本発明では、グリップ部（3）に衝突部材（25）を回動自在に支持し、発電素子（8）の一端をグリップ部（8）に固定支持してもよい。この場合は、杖（1）の揺動により衝突部材（25）が揺動して発電素子（8）の自由端側に突き当たり、これにより発電素子（8）に振動が付与される。さらに本発明では、発電素子（8）の一端をグリップ部（3）に固定支持した場合に、上記の衝突部材（25）を省略することも可能である。
【００６７】
また上記の実施形態では、発光部（13）としてＬＥＤを用いたので、小電力により効率よく発光できて好ましい。しかし本発明に用いる発光部（13）は、上記の発電素子（8）が発電した電力を供給されて発光できるものであればよく、ＬＥＤ以外の発光部を用いてもよい。
【００６８】
また上記の実施形態では、上記の発光部（13）を明滅させるように、蓄電手段（9）からの電力を制御手段（10）で制御した。しかし本発明では、この発光部（13）を継続的に点灯するものであってもよい。
【００６９】
また上記の実施形態では、上記の発光部（13）をシャフト部（2）内に付設した。しかし本発明ではこの発光部（13）を照明付き杖（1）のグリップ部（3）とシャフト部（2）のいずれに配置してもよい。例えばこの発光部（13）を、シャフト部（2）の上部内に発光方向を臨ませるように、グリップ部（3）の下端に付設してもよい。またこの発光部（13）を、グリップ部（3）やシャフト部（2）の表面に付設して、直接外方へ発光するように構成することも可能である。
【００７０】
上記の照明付き杖（1）には、他の任意の装置や部材を付設することができる。
【００７１】
例えば上記のグリップ部（3）等は、上記の蓄電手段（9）へ充電可能な充電端子を備えてもよい。この場合は、蓄電手段（9）が放電しきっているときに、この充電端子を介して外部電源から上記の蓄電手段（9）へ充電することで、上記の発光部（13）を速やかに発光させることができる。
【００７２】
また上記のグリップ部（3）等には、ボタン型電池などの乾電池や、充電式電池などを、使用者の負担とならない範囲で備えていてもよく、例えば上記の振動発電素子（8a）からの電力が不足する場合などに、これらの電源からの電力を併用してもよい。
【００７３】
また上記の照明付き杖（1）は、明暗センサを備えることができる。この場合は、この明暗センサの検出に基づき上記の発光部（13）へ電力を供給することで、夜間や暗所でこの発光部（13）を確実に発光させることができる。
【００７４】
また、上記の照明付き杖（1）には、グリップ部（3）にスイッチを設けたので、不使用時の発光を停止して蓄電手段（9）に蓄積された電力の低減を防止でき、好ましい。しかし本発明では、照明付き杖（1）の使用中は上記の振動発電素子（8a）で発電した電力が上記の発光部（13）へ供給され、この発光部（13）が常時発光することから、上記のスイッチを省略することも可能である。上記の振動発電素子（8a）で発電した電力は、上記の発光部（13）へ直接供給してもよく、この場合は上記の蓄電手段（9）を省略することができ、さらには上記の制御手段（10）を省略することも可能である。
【００７５】
上記の光透過性壁部（14）は、シャフト部（2）のうちの任意の範囲に設けることができることは、言うまでもない。
【００７６】
（第３実施形態）
第３実施形態の杖（1）が、第１実施形態又は第２実施形態の杖（1）と異なる点は、発電素子が振動発電素子でなく、歪み発電素子（8b）で構成されていることである。以下、この構成の異なる点について説明する。第３実施形態の杖（1）の歪み発電素子（8b）は、図５に示すように、可撓性部材としての薄い金属板（30）と、圧電体としての歪みゲージ（31）とを備え、金属板（30）の表面に歪みゲージ（31）を貼り付けることにより構成されている。金属板（30）は、グリップ部（3）の軸方向に長い矩形状に形成されている。金属板（30）は、上端部がグリップ部（3）内の支持部(15)を介して固定され、金属板（30）の下端部が自由端となるように、グリップ部（3）の内部に配置されている。
【００７７】
杖（1）の使用時に、金属板（30）がグリップ部（3）の内部で支持部(15)を支点として撓み、この撓みに応じて歪みゲージ（31）が歪んで発電を行う。歪みゲージ（31）で発生した電力が、制御手段（10）と蓄電手段（9）とを経由して発光部（13）へ供給される。
【００７８】
また、金属板（30）の下端部には、揺動促進部材（20）が設けられている。この揺動促進部材（20）の下端部に錘部材（21）が取り付けられている。これにより、歪み発電素子（8b）の重心をより下側へ下げることができ、金属板（30）をより大きく撓ませることができる。これにより、歪みゲージ（31）を効率よく発電させることができる。また金属板（30）と歪みゲージ（31）とを軸方向へ長くした場合でも、金属板（30）をより大きく撓ませることができ、歪みゲージ（31）を効率よく発電させることができる。また、金属板（30）の厚みを薄くすればするほど、金属板（30）をより大きく撓ませることができ、歪みゲージ（31）を効率よく発電させることができる。
【００７９】
（第４実施形態）
図６に示す第４実施形態の杖（1）が、第１実施形態から第３実施形態の何れか1つの杖（1）と異なる点は、発光部（13）に代えて、発音部としての電子ブザー（33）が設けられていることである。これにより、杖（1）の使用中に発電素子（8）で発生した電力が電子ブザー（33）へ供給され、電子ブザー（33）が鳴る。電子ブザー（33）の音により、杖（1）の周囲にいる人は、夜間又は暗所等はもとより人混みの中でも杖（1）を容易に認識することができ、杖（1）の使用者が安全に歩行することができる。尚、第４実施形態では、発音部として電子ブザー（33）を用いているが、これに限定されず圧電スピーカを用いてもよい。
【００８０】
（第５実施形態）
図７に示す第５実施形態の杖（1）が、第１実施形態から第３実施形態の何れか1つの杖と異なる点は、発光部（13）に追加して発音部としての電子ブザー（33）が設けられていることである。これにより、杖（1）の使用中に発電素子（8）で発生した電力が発光部（13）と電子ブザー（33）との両方へ供給され、発光部（13）が光ると同時に電子ブザー（33）が鳴る。発光部（13）の光と電子ブザー（33）の音とにより、杖（1）の周囲にいる人は、夜間又は暗所等はもとより人混みの中でも杖（1）をより一層容易に認識することができ、杖（1）の使用者が安全に歩行することができる。また、発光部（13）が光ると同時に電子ブザー（33）が鳴るので、杖（1）を使用する視覚障害者は、電子ブザー（33）が鳴ることにより、発光部（13）が光っていることを耳で確認することができる。これにより、視覚障害者が杖（1）を安心して使用することができる。
【００８１】
（第６実施形態）
第６実施形態の杖（1）が、第４実施形態又は第５実施形態の杖（1）と異なる点は、電子ブザー（33）をオン又はオフする切換部としての発音用スイッチ（34）が設けられていることである（図７を参照。）。この発音用スイッチ（34）は、歪み発電素子（8b）と電子ブザー（33）とが接続された電気回路に設けられている。尚、この電気回路は、杖（1）の制御手段（10）に設けられている。
【００８２】
発音用スイッチ（34）をオン（許可状態）にすると、歪み発電素子（8b）の電力が電子ブザー（33）へ供給されて電子ブザー（33）が鳴る。一方、スイッチ（34）をオフ（禁止状態）にすると、歪み発電素子（8b）の電力が電子ブザー（33）へ供給されなくなって電子ブザー（33）が鳴り止む。このように、杖（1）の使用者が、必要に応じて電子ブザー（33）を鳴らすことができるようになる。例えば、使用者が緊急事態のときに、スイッチ（34）をオンするようにしてもよい。
【００８３】
また、第６実施形態の変形例として、電子ブザー（33）に代えて圧電スピーカを用いる場合には、電気回路に歪み発電素子（8b）と音源発生回路とを接続するとともに音源発生回路に圧電スピーカを接続する。発音用スイッチ（34）は電気回路における歪み発電素子（8b）と音源発生回路（36）との間に接続される。この場合であっても、杖（1）の使用者が発音用スイッチ（34）をオンすることにより、必要に応じて圧電スピーカから音を鳴らすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明の杖は、使用者への負担が少なく操作性に優れるうえ、効率よく発光して周囲からの良好な認知性を確保でき、しかも耐久性に優れるので、特に視覚障害者が使用する、いわゆる白杖として有用であるが、足の不自由な高齢者や要介護者など、他の使用者が使用する杖としても有用である。
【符号の説明】
【００８５】
１…杖
２…シャフト部
2a〜2e…シャフト部分
３…グリップ部
４…石突き
５…インナーパイプ
６…ジョイントカバー
７…ゴム紐
８a…振動発電素子
９…蓄電手段
10…制御手段
11…スイッチ
12…ストラップ
13…発光部
14…光透過性壁部
15…支持部
16…磁歪棒
17…コイル
18…ヨーク
19…剛性棒
20…揺動促進部材
21…錘部材
22…支軸
23…バックヨーク
24…永久磁石
25…衝突部材
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図３】
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