(57)【要約】【課題】安定した電力を得ることができる発電棒を提供する。【解決手段】発電棒１０００は、シャフト部１０と、シャフト部１０に外付けされた発電部１００と、を備え、発電部１００は、磁歪材料で構成された少なくとも１本の磁歪棒１０２ａと、磁歪棒１０２ａの周囲に巻き回され、磁歪棒１０２ａの磁束の変化により電流を発生するコイル１０３ａと、磁性体で構成され磁歪棒１０２ａの両端を支持するヨーク１０１ａ及び１０１ｂと、を有し、シャフト部１０の先端に与えられた衝撃により発生した高周波の振動による振動により発電する。【選択図】図１
2014180132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト部と、
前記シャフト部に外付けされた発電部と、を備え、
前記発電部は、
磁歪材料で構成された少なくとも１本の磁歪棒と、
前記磁歪棒の周囲に巻き回され、前記磁歪棒の磁束の変化により電流を発生するコイルと、
磁性体で構成され前記磁歪棒の両端を支持するヨークと、を有し、
前記シャフト部の先端に与えられた衝撃により発生した高周波の振動による振動により発電する
ことを特徴とする発電棒。
【請求項２】
円筒状のシャフト部と、
前記シャフト部の円筒内部に配置された発電部と、を備え、
前記発電部は、
磁歪材料で構成された少なくとも１本の磁歪棒と、
前記磁歪棒の周囲に巻き回され、前記磁歪棒の磁束の変化により電流を発生するコイルと、
磁性体で構成され前記磁歪棒の両端を支持するヨークと、を有し、
前記シャフト部の先端に与えられた衝撃により発生した高周波の振動による振動により発電する
ことを特徴とする発電棒。
【請求項３】
シャフト部と、
前記シャフト部の一部に、前記シャフト部に代えて組み込まれた発電部と、を備え、
前記発電部は、
磁歪材料で構成された少なくとも１本の磁歪棒と、
前記磁歪棒の周囲に巻き回され、前記磁歪棒の磁束の変化により電流を発生するコイルと、
磁性体で構成され前記磁歪棒の両端を支持するヨークと、を有し、
前記シャフト部の先端に与えられた衝撃により発生した高周波の振動による振動により発電する
ことを特徴とする発電棒。
【請求項４】
前記発電棒は、さらに、
前記シャフトに、前記発電部が発電した電力により発光する発光部を備える
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発電棒。
【請求項５】
前記発電部は、バックヨークを有する永久磁石を備える
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発電棒。
【請求項６】
前記発電部は、前記シャフト部の一端から他端の方向を見たときに、前記シャフト部の周方向に沿って、前記シャフト部の中心に対して１８０°の間隔で複数設けられている
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発電棒。
【請求項７】
前記発電部は、前記シャフト部の一端から他端の方向を見たときに、前記シャフト部の周方向に沿って、前記シャフト部の中心に対して９０°の間隔で複数設けられている
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発電棒。
【請求項８】
前記シャフト部は、複数の短棒部材で構成され、
前記複数の短棒部材の少なくとも１つに、前記発電部が設けられている
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の発電棒。
【請求項９】
前記ヨークは、前記磁歪棒の長尺方向と平行な方向に分割されており、前記分割されたヨークにより前記シャフト部を挟んで固定される割子式のヨークである
ことを特徴とする請求項１に記載の発電棒。
【請求項１０】
前記ヨークは、前記ヨークの一端から他端の方向を見たときに、円柱の形状を有している
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の発電棒。
【請求項１１】
前記シャフト部は、前記シャフト部の一端にグリップ部を備え、
前記グリップ部は、前記シャフト部の長尺方向と平行な平坦面を有し、
前記発電部は、前記シャフト部において前記平坦面と同一面側に少なくとも１つ設けられている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発電棒。
【請求項１２】
前記ヨークの一端は、前記シャフト部に接続され、
前記ヨークの他端には、慣性力により前記磁歪棒に対して振動する錘が配置されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の発電棒。
【請求項１３】
前記発光部は、前記発電部と一体に設けられている
ことを特徴とする請求項１または３に記載の発電棒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用時に発電することができる発電棒に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、杖や竿等の長い棒状の部材に発光素子を取り付け、使用状態に合わせて発光素子を点灯させることにより、周囲の者にその使用状態を報知する技術が知られている。
【０００３】
例えば、老人や、足または視覚に障害を有する被支援者等は、杖を使用し、歩行の安全を確保している。特に、杖の使用者が視覚障害者等の被支援者である場合には、被支援者は、杖の先端部の触感及び打音によって、被支援者の感覚により歩行の安全を確保している。また、杖の使用者自身が危険を予測し能動的に危険を回避することは難しいため、使用者を取り巻く周囲の者が使用者の存在を事前に認識することが求められる。また、一般に、薄暮時や夜間においては、歩行者の存在はドライバー等から認識しづらいことが知られており、ドライバー等に杖を使用している歩行者の存在を事前に認識させることが求められている。
【０００４】
被支援者の存在を周囲の者に認識させるための工夫として、被支援者が使用する白杖（白杖）に安全灯を設け、安全灯の点灯により被支援者の存在を報知する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、釣竿の使用に際し、使用者または周囲の者に釣竿の使用状況、例えば、使用者が釣竿を振り回したときに周囲の者の安全を確保するための技術も開示されている。例えば、圧電発光モジュールを竿本体に取り付けた竿先ライトに関する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−４７００７号公報
【特許文献２】特開２００６−２１０２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された白杖は、杖本体に安全灯が設けられ、杖本体に内蔵された電源から電力の供給を受けて安全灯が発光するものである。具体的には、例えば、電源としてパワーコンデンサを備え、パワーコンデンサに蓄電された電荷の放電により安全灯を発光させたり、電源として乾電池を用いて安全灯を発光させたりする構成となっている。
【０００８】
しかし、パワーコンデンサまたは乾電池を備えた白杖では、使用によりパワーコンデンサまたは乾電池に蓄電されている電荷量が減少するため、安全灯の発光輝度が徐々に低下する。したがって、安定した発光輝度を得ることが難しく、被支援者の存在を周囲の者に安定して報知することが難しいという問題がある。
【０００９】
また、パワーコンデンサや乾電池の電荷量が減少することにより、パワーコンデンサへの充電または乾電池の交換作業が必要となる。しかし、視覚障害者は、安全灯の発光輝度が低下したことを認識することが難しく、パワーコンデンサへの充電または乾電池の交換の作業を行うことは大きな負担となる。
【００１０】
また、特許文献２に開示された圧電発光モジュールは、釣竿の先端に圧電素子を取り付け、その釣竿の先端の振動により圧電素子に生じる起電力を利用し、発光体を発光させるように構成されている。しかし、圧電材料は機械的な強度が弱いため、竿先の振動が大きい場合には破壊することもあり、圧電素子に生じる起電力では安定した発光強度を得ることが難しいという問題もある。
【００１１】
また、安全灯などの発光部以外のもの、例えば、白杖にセンサが取り付けられている場合、センサの動作に必要な電力が安定しないといった問題もある。
【００１２】
上記課題に鑑み、本発明は、安定した電力を得ることができる発電棒を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を達成するため、本発明の一形態に係る発電棒は、シャフト部と、前記シャフト部に外付けされた発電部と、を備え、前記発電部は、磁歪材料で構成された少なくとも１本の磁歪棒と、前記磁歪棒の周囲に巻き回され、前記磁歪棒の磁束の変化により電流を発生するコイルと、磁性体で構成され前記磁歪棒の両端を支持するヨークと、を有し、前記シャフト部の先端に与えられた衝撃により発生した高周波の振動による振動により発電する。
【００１４】
この構成によれば、発電棒に発電部を備えることにより、発電部において発電棒のシャフト部の先端に与えられた衝撃により発生した高周波の振動により発電することができる。これにより、発電棒に配置された発電部の電力を安定したものとすることができる。また、電力源としてパワーコンデンサまたは乾電池を使用する場合に比べて、発電棒を使用する使用者におけるパワーコンデンサの充電または乾電池の交換の作業の負担を減らすことができる。したがって、発電棒を使用する使用者への負担を低減することができることができる。
【００１５】
また、上記の課題を達成するため、本発明の一形態に係る発電棒は、円筒状のシャフト部と、前記シャフト部の円筒内部に配置された発電部と、を備え、前記発電部は、磁歪材料で構成された少なくとも１本の磁歪棒と、前記磁歪棒の周囲に巻き回され、前記磁歪棒の磁束の変化により電流を発生するコイルと、磁性体で構成され前記磁歪棒の両端を支持するヨークと、を有し、前記シャフト部の先端に与えられた衝撃により発生した高周波の振動による振動により発電する。
【００１６】
この構成によれば、発電棒に発電部を備えることにより、発電部において発電棒のシャフト部の振動を利用して発電することができる。これにより、発電棒に配置された発電部の電力を安定したものとすることができる。また、電力源としてパワーコンデンサまたは乾電池を使用する場合に比べて、発電棒を使用する使用者におけるパワーコンデンサの充電または乾電池の交換の作業の負担を減らすことができる。したがって、発電棒を使用する使用者の負担を低減することができる。さらに、本実施の形態に係る発電棒は、円筒状のシャフト部の円筒内部に発電部が配置されるので、シャフト部の円筒外部において発電部が邪魔になることがなく、使用者は通常の杖などの棒と同様に使用することができる。また、発電棒の重量を軽くすることができるので、使用者への負担を軽減することができる。
【００１７】
また、上記の課題を達成するため、本発明の一形態に係る発電棒は、シャフト部と、前記シャフト部の一部に、前記シャフト部に代えて組み込まれた発電部と、を備え、前記発電部は、磁歪材料で構成された少なくとも１本の磁歪棒と、前記磁歪棒の周囲に巻き回され、前記磁歪棒の磁束の変化により電流を発生するコイルと、磁性体で構成され前記磁歪棒の両端を支持するヨークと、を有し、前記シャフト部の先端に与えられた衝撃により発生した高周波の振動による振動により発電する。
【００１８】
この構成によれば、発電棒に発電部を備えることにより、発電部において発電棒のシャフト部の振動を利用して発電することができる。これにより、発電棒に配置された発電部の電力を安定したものとすることができる。また、電力源としてパワーコンデンサまたは乾電池を使用する場合に比べて、発電棒を使用する使用者におけるパワーコンデンサの充電または乾電池の交換の作業の負担を減らすことができる。したがって、発電棒を使用する使用者への負担を低減することができる。さらに、本実施の形態に係る発電棒のシャフト部の一部として発電部が配置されているので、シャフト部の振動により受ける発電部の歪の量がより大きくなり、発電量を増加することができる。
【００１９】
また、前記発電棒は、さらに、前記シャフトに、前記発電部が発電した電力により発光する発光部を備えていてもよい。
【００２０】
この構成によれば、発電部の電力が安定した発電棒を提供することができる。
【００２１】
また、前記発電部は、バックヨークを有する永久磁石を備えていてもよい。
【００２２】
この構成によれば、バイアス磁化を印加することができるため、コイルを貫く磁束を大きくすることができる。
【００２３】
また、前記発電部は、前記シャフト部の一端から他端の方向を見たときに、前記シャフト部の周方向に沿って、前記シャフト部の中心に対して１８０°の間隔で複数設けられていてもよい。
【００２４】
この構成によれば、高周波の振動の振幅の方向に磁歪棒を配置することにより、効率よく発電を行うことができる。
【００２５】
また、前記発電部は、前記シャフト部の一端から他端の方向を見たときに、前記シャフト部の周方向に沿って、前記シャフト部の中心に対して９０°の間隔で複数設けられていてもよい。
【００２６】
この構成によれば、振動の方向によらず、平均した起電力を得ることができる。
【００２７】
また、前記シャフト部は、複数の短棒部材で構成され、前記複数の短棒部材の少なくとも１つに、前記発電部が設けられていてもよい。
【００２８】
この構成によれば、必要に応じて発電棒を折りたたんだり組み立てたりすることができるので、簡便に使用することができる。
【００２９】
また、前記ヨークは、前記磁歪棒の長尺方向と平行な方向に分割されており、前記分割されたヨークにより前記シャフト部を挟んで固定される割子式のヨークであってもよい。
【００３０】
この構成によれば、シャフト部に外付けで発電部を接合することができるので、使用者のニーズに応じて、発電部を取り付けたり外したりすることができる。
【００３１】
また、前記ヨークは、前記ヨークの一端から他端の方向を見たときに、円柱の形状を有していてもよい。
【００３２】
また、前記白杖は、前記シャフト部の上端に接続されたグリップ部をさらに備え、前記グリップ部は、前記シャフト部の長尺方向と平行な平坦面を有し、前記発電部は、少なくとも前記シャフト部において前記平坦面と同一面側に設けられていてもよい。
【００３３】
シャフト部に設けられたグリップ部が平坦面を有することにより、使用者がグリップ部を把持する向きは規制される。使用者が発電棒を使用する際には、一般的に、グリップ部の平坦面と垂直方向に振動が生じることとなる。したがって、発電部をグリップ部の平坦面と同一面側に配置することにより、使用者が発電棒を使用した際のシャフト部の振動を利用して効率よく発電することができる。
【００３４】
また、前記ヨークの一端は、前記シャフト部に接続され、前記ヨークの他端には、慣性力により前記磁歪棒に対して振動する錘が配置されていてもよい。
【００３５】
この構成によれば、高周波の振動がシャフト部を伝搬し、高周波の振動による振動によって慣性力により錘が振動する。これにより、衝撃が与えられるシャフト部の先端から離れた位置に発電部が配置された場合であっても効率よく発電することができる。
【００３６】
また、前記発光部は、前記発電部と一体に設けられていてもよい。
【００３７】
この構成によれば、発光部と発電部とが一体に設けられているので、発光部と発電部とを発電棒に一度に容易に外付けすることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によると、安定した電力を得ることができる発電棒を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施の形態１に係る発電棒の構成を示す概略図である。
【図２】図１に示した発電部の構成を示す概略図（正面図）である。
【図３Ａ】図１に示したＡＡ’線においてシャフト部の先端方向を見た断面図である。
【図３Ｂ】図１に示したＡＡ’線においてシャフト部の先端方向と反対方向を見た断面図である。
【図４】実施の形態１の変形例１に係る発電部の構成を示す概略図（断面図）である。
【図５】実施の形態１の変形例２に係る発電部の構成を示す概略図（正面図）である。
【図６】図５に示した発電部のＡＡ’線においてシャフト部の先端方向を見た断面図である。
【図７】実施の形態１の変形例３に係る発電部の構成を示す概略図（断面図）である。
【図８】実施の形態２に係る発電棒の構成を示す概略図である。
【図９】実施の形態２に係る発電部の構成を示す概略図（正面図）である。
【図１０】図７に示した発電部のＡＡ’線においてシャフト部の先端方向を見た断面図である。
【図１１】図７に示した発電部にバックヨークを有する磁石を取り付けた構成を示す概略図（正面図）である。
【図１２】実施の形態２に係る発電棒の使用方法の一例を示す概略図である。
【図１３】実施の形態２に示した発電部の高周波の振動の振幅方向に設けられた発電素子による発電電圧を示す図である。
【図１４】実施の形態２に示した発電部の高周波の振動の振幅方向と直交する方向に設けられた発電素子による発電電圧を示す図である。
【図１５】実施の形態２の変形例１に係る発電部の構成を示す概略図（正面図）である。
【図１６】図１５に示した発電部のＡＡ’線においてシャフト部の先端方向を見た断面図である。
【図１７】実施の形態２の変形例２に係る発電部の構成を示す概略図（正面図）である。
【図１８】図１７に示した発電部のＡＡ’線においてシャフト部の先端方向を見た断面図である。
【図１９】実施の形態３に係る発電棒の構成を示す概略図である。
【図２０】実施の形態４に係る白杖の構成を示す概略図（斜視図）である。
【図２１】図２０に示した発電部の構成を示す概略図（正面図）である。
【図２２】図２０に示した発電部の構成を示す概略図（正面図）である。
【図２３】図２０に示した発電部の構成を示す概略図（側面図）である。
【図２４Ａ】実施の形態４に係る白杖のシャフト部に配置された発電部の構成を示す拡大図（正面図）である。
【図２４Ｂ】実施の形態４に係る白杖のシャフト部に配置された発電部の構成を示す拡大図（断面図）である。
【図２４Ｃ】実施の形態４に係る白杖のシャフト部に配置された発電部における磁束を示す図である。
【図２５】実施の形態４に係る白杖のシャフト部に配置された発電部の動作を説明するための概略図である。
【図２６】実施の形態４に係る白杖のシャフト部に配置された発電部の動作を説明するための概略図である。
【図２７Ａ】実施の形態５に係る白杖のシャフト部に配置された発電部の構成を示す拡大図（正面図）である。
【図２７Ｂ】実施の形態５に係る白杖のシャフト部に配置された発電部の構成を示す拡大図（断面図）である。
【図２７Ｃ】実施の形態５に係る白杖のシャフト部に配置された発電部における磁束を示す図である。
【図２８】実施の形態５に係る白杖のシャフト部に配置された発電部の発電方法を示す概略図である。
【図２９】実施の形態５に係る白杖のシャフト部に配置された発電部の動作を示す概略図である。
【図３０】実施の形態５の変形例に係る白杖のシャフト部に配置された発電部の他の構成を示す拡大図（断面図）である。
【図３１Ａ】実施の形態６に係る白杖のシャフト部の各構成を示す概略図（正面図）である。
【図３１Ｂ】実施の形態６に係る白杖のシャフト部の短棒部材の各構成を示す概略図である。
【図３１Ｃ】実施の形態６に係る白杖のシャフト部の短棒部材を組み立てた構成を示す概略図である。
【図３２】実施の形態６に係る白杖のシャフト部に配置された発電部の動作を示す概略図である。
【図３３Ａ】実施の形態７に係る白杖の発電部の構成を示す概略図（斜視図）である。
【図３３Ｂ】実施の形態７に係る白杖の発電部の構成を示す概略図（側面図）である。
【図３４】実施の形態７に係る白杖のシャフト部に配置された発電部の構成を示す拡大図（正面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは一例である。したがって、これらの各形態により、本発明が限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲だけによって限定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
【００４１】
（実施の形態１）
はじめに、本発明に係る発電棒の基本構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る発電棒の構成を示す概念図である。
【００４２】
図１に示されるように、発電棒１０００は、シャフト部１０と、発光部４０と、発電部１００とを備える。
【００４３】
シャフト部１０は、例えばアルミニウム、ＣＦＲＰ、ケプラー等の非磁性材料で構成され、長さが１ｍ程度の棒状の形状を有している。なお、シャフト部１０は、互いに連結したり分離したりすることが可能な複数の短棒部材で構成されていてもよい。
【００４４】
発電部１００は、シャフト部１０の上端付近の、使用者が発電棒１０００を把持するときの把持部分の近傍に配置されている。使用者が発電棒１０００を使用する際に、発電棒１０００により地面を叩くと、一般的に、地面と垂直方向の振幅を有する振動が生じることとなる。したがって、シャフト部１０に対して発電部１００を地面に対向するように、又は、地面と反対側に配置することにより、使用者が発電棒１０００を使用した際のシャフト部１０の振動を利用して効率よく発電することができる。
【００４５】
発光部４０は、使用者が発電棒１０００を把持するときの把持部分近傍に配置されている。発光部４０は、例えばＬＥＤパネルで構成され、発電部１００と配線（図示せず）により電気的に接続されている。発光部４０は、発電部１００における発電により発生する誘導電圧（または誘導電流）が、配線を介して印加されることにより発光する。
【００４６】
図２、図３Ａ及び図３Ｂは、図１に示した発電部１００の構成を示す概略図であり、図２は正面図、図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ、図２に示した発電部１００のＡＡ’線においてシャフト部１０の先端方向を見た断面図、及び、シャフト部１０の先端方向と反対方向を見た断面図である。
【００４７】
図２に示すように、発電部１００は、ヨーク１０１ａ、１０１ｂと、磁歪材料からなる磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄと、コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄとを備える。
【００４８】
ヨーク１０１ａ、１０１ｂは、例えば鉄（Ｆｅ）で構成され、円筒状の形状を有している。ヨーク１０１ａは、磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの一端に共通して接続されている。また、ヨーク１０１ｂは、磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの他端に共通して接続されている。ここで、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、シャフト部１０の周方向に略９０°の間隔で配置されている。これにより、磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、平行梁の構成を有している。
【００４９】
ここで、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ヨーク１０１ａは、シャフト部１０に接続されているが、ヨーク１０１ｂは、シャフト部１０との間に隙間を有している。この構成により、シャフト部１０を伝搬する高周波の振動により、ヨーク１０１ｂは振動をすることになる。つまり、ヨーク１０１ｂは錘としての機能を有している。
【００５０】
磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、例えば鉄ガリウム合金であるＧａｌｆｅｎｏｌからなり、延性を有し、例えば、２ｍｍ×０．５ｍｍ×１６ｍｍの直方体の棒状の形状をしている。
【００５１】
また、磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄには、それぞれコイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄが巻かれている。コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄは、例えば銅線からなり、巻数は２５０巻である。コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄの巻数により、発電部１００に発生する電圧の大きさを調整することが可能である。コイルの巻数は、上記した巻数に限定されず、変更してもよい。
【００５２】
ここで、磁界中において、磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの少なくともいずれかが伸張し、少なくともいずれかが圧縮されるようにシャフト部１０の先端に振動を与えることにより、その振動により生じた高周波の振動がシャフト部１０の内部を伝搬する。この高周波の振動は、発電部１００まで伝搬され、発電部１００に設けられた磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、高周波の振動により伸縮する。
【００５３】
また、上記した構成により、ヨーク１０１ａ及び１０１ｂを介して、磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのそれぞれを通る磁束のループが発生する。この磁束のループが変化することにより、発電部１００において発電することができる。
【００５４】
すなわち、磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄが伸縮することにより、磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの磁化は逆磁歪効果により増加または減少する。これにより、コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄを貫く磁束密度が変化する。この磁束密度の時間的変化により、コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄには誘導電圧（または誘導電流）が発生する。このようにして、発電部１００は、シャフト部１０の振動が持続する期間、連続した発電を行うことができる。なお、磁束のループについては、後に詳述する。
【００５５】
さらに、発電部１００により得られた誘導電圧（または誘導電流）は、配線を介して、シャフト部１０に配置された発光部４０に印加される。これにより、発光部４０は、シャフト部１０の振動が持続する期間、連続して発光することができる。
【００５６】
以上、本実施の形態に係る発電棒１０００によれば、発電棒１０００に発電部１００を備えることにより、発電部１００において発電棒１０００のシャフト部１０の振動を利用して発電することができる。これにより、発電棒１０００に配置された発光部４０の発光輝度を安定したものとすることができる。また、発電棒１０００を使用する被支援者における、パワーコンデンサの充電または乾電池の交換の作業の負担を減らすことができる。したがって、発電棒１０００を使用する被支援者の負担を低減し、かつ、被支援者の存在を周囲の者に安定して報知することができる。
【００５７】
なお、磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄを形成する磁歪材料は、Ｇａｌｆｅｎｏｌに限らずその他の材料であってもよい。Ｇａｌｆｅｎｏｌを用いた場合には、応力を加えることによるＧａｌｆｅｎｏｌの内部磁化の変化は、飽和磁束密度が１Ｔ程度まで変化するので、発電部１００における発電量を上げることができる。Ｇａｌｆｅｎｏｌ以外の磁歪材料としては、例えば、鉄コバルト合金であるパーメンジュールであってもよい。
【００５８】
また、シャフト部１０に加えられる曲げ力の方向は、磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの軸方向に対して垂直の方向の成分を有する、つまり、磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄが伸張又は収縮する方向であれば、どのような方向に加えられてもよい。すなわち、シャフト部１０に加えられる曲げ力の方向が、シャフト部１０の先端の方向を見たときに磁歪棒１０２ａ及び１０２ｃを結ぶ方向、又は、磁歪棒１０２ｂ及び１０２ｄを結ぶ方向以外の方向のときは、磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのそれぞれには、磁歪棒１０２ａ及び１０２ｃを結ぶ方向、又は、磁歪棒１０２ｂ及び１０２ｄを結ぶ方向のベクトル成分に対応する大きさの起電力が発生する。したがって、本実施の形態に係る発電棒１０００によると、振動の方向によらず、平均した起電力を得ることができる。
【００５９】
また、磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの形状は、直方体の棒状の形状に限らず、例えば円柱状の棒状の形状や、その他の形状であってもよい。
【００６０】
また、発光部４０は、発電部１００と一体に設けられてもよい。
【００６１】
（実施の形態１の変形例１）
次に、実施の形態１の変形例１について説明する。本変形例における発電棒が実施の形態１に係る発電棒１０００と異なる点は、発電部１００のヨークが割子になっている点である。
【００６２】
図４は、本変形例に係る発電部の構成を示す概略図（断面図）である。
【００６３】
図４に示すように、本変形例に係る発電部は、実施の形態１に係る発電部１００と同様、ヨーク１０１ａ、１０１ｂと、磁歪材料からなる磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄと、コイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄとを備える。磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、シャフト部１０の周方向に沿ってシャフト部１０の中心に対して略９０°の間隔で配置されている。また、磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄにはそれぞれコイル１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄが巻かれている。なお、本変形例では発光部の図示を省略しているが、実施の形態１に示した発電棒と同様、発光部を備えている。
【００６４】
ここで、本変形例に係るヨークは割子になっており、ヨーク１０１ｃと１０１ｄとで構成されている。すなわち、図４に示すように、ヨーク１０１ｃ及び１０１ｄは、いずれもシャフト部１０の周方向に沿った半弧状の形状を有している。また、磁歪棒１０２ａと１０２ｂとは、一端がヨーク１０１ｃに接続されている。また、磁歪棒１０２ｃと１０２ｄとは、一端がヨーク１０１ｄに接続されている。ヨーク１０１ｃと１０１ｄとは、それぞれ両端に孔の開いた襞を有し、磁歪棒１０２ａが配置された位置と磁歪棒１０２ｄが配置された位置との間の位置でネジ１１４ａとナット１１５ａとで接合され、磁歪棒１０２ｂが配置された位置と磁歪棒１０２ｃが配置された位置との間の位置でネジ１１４ｂとナット１１５ｂとで接合されている。これにより、ヨーク１０１ｃと１０１ｄとで環状のヨークが構成される。
【００６５】
この構成によれば、シャフト部１０に外付けで発電部を接合することができるので、使用者のニーズに応じて、発電部を取り付けたり外したりすることができる。
【００６６】
なお、ヨーク１０１ｃ及び１０１ｄは、上記した構成に限らず、例えば、永久磁石とバックヨークを備える構成であってもよい。バックヨークは、磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄにバイアス磁化を印加するための構成である。
【００６７】
図４に示すように、ヨーク１０１ｃにおいて、磁歪棒１０２ａ及び１０２ｂの間には、バイアス用の永久磁石１１２ａが配置されている。また、ヨーク１０１ｄにおいて、磁歪棒１０２ｃ及び１０２ｄの間には、バイアス用の永久磁石１１２ｂが配置されている。また、永久磁石１１２ａ及び１１２ｂの上には、磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄと平行に、それぞれバックヨーク１１０ａ及び１１０ｂが吸着されている。
【００６８】
このように、永久磁石１１２ａ及び１１２ｂを設けることにより、磁歪棒１０２ａ、永久磁石１１２ａ、バックヨーク１１０ａ及び永久磁石１１２ｃを貫通するように磁束のループが発生する。同様に、永久磁石１１２ｂ及び１１２ｄを設けることにより、磁歪棒４０２ｃ、永久磁石１１２ｂ、バックヨーク１１０ｂ及び永久磁石１１２ｄを貫通するように磁束のループが発生する。つまり、永久磁石１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄおよびバックヨーク１１０ａ、１１０ｂを備えることにより、磁歪棒１０２ａ、１０２ｃにバイアス磁化を印加することができる。これにより、コイルを貫く磁束を大きくすることができる。
【００６９】
（実施の形態１の変形例２）
次に、実施の形態１の変形例２について説明する。本変形例における発電棒が実施の形態１に係る発電棒と異なる点は、発電部が、コイルが巻かれた磁歪素子を２本備える点である。
【００７０】
図５は、本変形例に係る発電部２００の構成を示す概略図（正面図）、図６は、図５に示した発電部２００のＡＡ’線においてシャフト部１０の先端方向を見た断面図である。図５及び図６に示すように、本変形例に係る発電部２００は、ヨーク１０１ａ及び１０１ｂと、磁歪材料からなる磁歪棒１０２ａ及び１０２ｃと、コイル１０３ａ及び１０３ｃとを備える。磁歪棒１０２ａ及び１０２ｃは、シャフト部１０の周方向に沿ってシャフト部１０の中心に対して略１８０°の間隔で配置され、磁歪棒１０２ａ及び１０２ｃにはそれぞれコイル１０３ａ及び１０３ｃが巻かれている。また、本変形例においても、ヨーク１０１ａは、シャフト部１０に接続されているが、ヨーク１０１ｂは、シャフト部１０との間に隙間を有している。この構成により、シャフト部１０を伝搬する高周波の振動により、ヨーク１０１ｂは振動をすることになる。つまり、ヨーク１０１ｂは錘としての機能を有している。なお、本変形例では発光部の図示を省略しているが、実施の形態１に示した発電棒と同様、発光部を備えている。
【００７１】
このような構成であっても、実施の形態１に係る発電部１００と同様に、発電棒１０００の先端に与えられた振動による高周波の振動がシャフト部１０を伝搬し、この高周波の振動によりヨーク１０１ｂが錘として振動することにより、磁歪棒１０２ａ及び１０２ｃが伸縮し、発電を行うことができる。また、高周波の振動の振幅の方向が定められているときは、その方向に磁歪棒１０２ａ及び１０２ｃを配置することにより、効率よく発電を行うことができる。
【００７２】
（実施の形態１の変形例３）
次に、実施の形態１の変形例３について説明する。本変形例に係る発電部が実施の形態１の変形例２に係る発電部と異なる点は、磁歪素子２本が近接して平行に並べられてペアになり、このペアがシャフト部１０の周方向に沿ってシャフト部１０の中心に対して略１８０°の間隔で配置された点である。
【００７３】
図７は、本変形例に係る発電部３００の構成を示す概略図（正面図）である。図７に示すように、発電部３００において、コイル１０３ａが巻かれた磁歪棒１０２ａとコイル１０３ｂが巻かれた磁歪棒１０２ｂとが平行に配置されている。また、コイル１０３ｃが巻かれた磁歪棒１０２ｃとコイル１０３ｄが巻かれた磁歪棒１０２ｄとが平行に配置されている。さらに、平行に配置された磁歪棒１０２ａ及び１０２ｂのペアと、平行に配置された磁歪棒１０２ｃ及び１０２ｄのペアとは、シャフト部１０の周方向において１８０°の間隔で配置されている。なお、本変形例においても、ヨーク１０１ａは、シャフト部１０に接続されているが、ヨーク１０１ｂは、シャフト部１０との間に隙間を有している。この構成により、シャフト部１０を伝搬する高周波の振動により、ヨーク１０１ｂは振動をすることになる。つまり、ヨーク１０１ｂは錘としての機能を有している。また、本変形例では発光部の図示を省略しているが、実施の形態１に示した発電棒と同様、発光部を備えている。
【００７４】
この構成によれば、磁歪棒１０２ａ及び１０２ｂのペアと磁歪棒１０２ｃ及び１０２ｄのペアとの位置関係が振動方向と同一になるように磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄが配置された場合には、シャフト部との関係で磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄが伸縮する。また、磁歪棒１０２ａ及び１０２ｂのペアと磁歪棒１０２ｃ及び１０２ｄのペアとの位置関係が振動方向と直交する方向になるように磁歪棒１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄが配置された場合には、ヨーク１０１ｂが錘として振動することにより、磁歪棒１０２ａと１０２ｂとは互いに伸縮し、磁歪棒１０２ｃと１０２ｄとは互いに伸縮する。
【００７５】
したがって、シャフト部１０を伝搬する高周波の振動の方向がどのような方向であっても、効率よく発電を行うことができる。よって、使用者は発電棒１０００を持つ向きを気にすることなく、簡便に使用することができる。
【００７６】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。本実施の形態に係る発電棒が実施の形態１に係る発電棒と異なる点は、発電部がシャフト部に組み込まれた構成である点である。
【００７７】
図８は、本実施の形態に係る発電棒の構成を示す概略図、図９は、本実施の形態に係る発電部の構成を示す概略図（正面図）、図１０は、図９に示した発電部のＡＡ’線においてシャフト部の先端方向を見た断面図、図１１は、図９に示した発電部にバックヨークを有する磁石を取り付けた構成を示す概略図（正面図）である。なお、図１０については、発電部の構成の理解を容易にするために断面図におけるハッチングは省略している。
【００７８】
図８に示すように、本実施の形態に係る発電棒１０００ａは、シャフト部１０ａと、発電部４００とを備えている。発電部４００は、図９に示すように、ヨーク４０１ａ、４０１ｂと、磁歪材料からなる磁歪棒４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄと、コイル４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ、４０３ｄとを備える。磁歪棒４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄは、シャフト部１０の周方向に略９０°の間隔で配置され、磁歪棒４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄにはそれぞれコイル４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ、４０３ｄが巻かれている。シャフト部１０ａは、円柱状の形状を有している。なお、本変形例では発光部の図示を省略しているが、実施の形態１に示した発電棒と同様、発光部を備えている。
【００７９】
ヨーク４０１ａ、４０１ｂは、円柱状の形状を有している。ヨーク４０１ａは、磁歪棒４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄの一端に共通して接続されている。また、ヨーク４０１ｂは、磁歪棒４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄの他端に共通して接続されている。ここで、図１０に示すように、磁歪棒４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄは、シャフト部１０ａの周方向に略９０°の間隔で配置されている。これにより、磁歪棒４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄは、平行梁の構成を有している。
【００８０】
ヨーク４０１ａの磁歪棒が接続された側の反対側には、発電部４００をシャフト部１０ａに接続するための固定冶具４０５ａが接続されている。また、ヨーク４０１ｂの磁歪棒が接続された側の反対側には、錘４０５ｂが接続されている。発電部４００は、おもり４０５ｂがシャフト部１０ａの先端と反対方向に配置されるように、固定冶具４０５ａによりシャフト部１０ａの内部に取り付けられている。
【００８１】
さらに、図１１に示すように、発電部４００は、バックヨーク４１０ａを有する永久磁石４１２ａ及び４１２ｃを備えていてもよい。バックヨーク４１０ａ及び４１０ｂは、磁歪棒４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄにバイアス磁化を印加するための構成である。
【００８２】
バックヨーク４１０ａは、磁性材料により構成され、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石（例えば、２ｍｍ×３ｍｍ×２ｍｍ、残留磁束密度１．２Ｔ）で構成される永久磁石４１２ａ及び４１２ｃによってヨーク４０１ａ及び４０１ｂに吸着されている。同様に、バックヨーク４１０ｂは、磁性材料により構成され、永久磁石４１２ｂ及び４１２ｄによってヨーク４０１ａ及び４０１ｂに吸着されている。
【００８３】
また、永久磁石４１２ａ及び４１２ｃを設けることにより、磁歪棒４０２ａ、永久磁石４１２ａ、バックヨーク４１０ａ及び永久磁石４１２ｃを貫通するように磁束のループが発生する。同様に、永久磁石４１２ｂ及び４１２ｄを設けることにより、磁歪棒４０２ｃ、永久磁石４１２ｂ、バックヨーク４１０ｂ及び永久磁石４１２ｄを貫通するように磁束のループが発生する。つまり、永久磁石４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ、４１２ｄおよびバックヨーク４１０ａ、４１０ｂを備えることにより、磁歪棒４０２ａ、４０２ｃにバイアス磁化を印加することができる。これにより、コイルを貫く磁束を大きくすることができる。
【００８４】
図１２は、本実施の形態に係る発電棒１０００ａの使用方法の一例を示す概略図である。
【００８５】
図１２に示すように、発電棒１０００ａのシャフト部１０ａを使用者が把持し、シャフト部１０ａの先端に振動が与えられると、高周波の振動がシャフト部１０ａの内部を伝搬する。この高周波の振動は、シャフト部１０ａの端部に配置された発電部４００に伝搬される。発電部４００の磁歪棒４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄは、伝搬された高周波による振動により伸縮する。これにより、磁歪棒４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄに巻かれたコイル４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ、４０３ｄに電流が流れ、発電を行うことができる。
【００８６】
なお、使用者が発電棒１０００ａを把持する位置は、図１２に示したようにシャフト部１０ａの発電部４００に近い部分であってもよいし、発電部４００の錘４０５ｂの位置に、錘４０５ｂに代えてグリップ部を設けて把持する構成としてもよい。
【００８７】
以上、本実施の形態に係る発電棒１０００ａによれば、シャフト部１０ａの一部に発電部４００を組み込んだ発電棒を提供することができる。シャフト部１０ａの一部として発電部４００が配置されているので、シャフト部１０ａの振動により受ける発電部４００の歪の量がより大きくなり、発電量を増加することができる。
【００８８】
図１３は、磁歪棒４０２ａ及び４０２ｃが配置された方向に振幅を有する高周波の振動による発電電圧を示す図である。また、図１４は、磁歪棒４０２ｂ及び４０２ｄが配置された方向に振幅を有する高周波の振動による発電電圧を示す図である。図１３及び図１４において、ｖ１は磁歪棒４０２ａ及びコイル４０３ａによる発電電圧、ｖ２は磁歪棒４０２ｂ及びコイル４０３ｂによる発電電圧、ｖ３は磁歪棒４０２ｃ及びコイル４０３ｃによる発電電圧、ｖ４は磁歪棒４０２ｄ及びコイル４０３ｄによる発電電圧である。
【００８９】
磁歪棒４０２ａ及び４０２ｃが配置された方向に振幅を有する高周波の振動が生じた場合、高周波の振動の振幅と同一の方向に配置された磁歪棒４０２ａ及び４０２ｃは磁歪棒４０２ｂ及び４０２ｄよりも大きく伸縮する。この場合、図１３に示すように、磁歪棒４０２ａ及びコイル４０３ａによる発電電圧ｖ１と、磁歪棒４０２ｃ及びコイル４０３ｃによる発電電圧ｖ３とは、磁歪棒４０２ｂ及びコイル４０３ｂによる発電電圧ｖ２と、磁歪棒４０２ｄ及びコイル４０３ｄによる発電電圧ｖ４よりも発電電圧が大きく表れていることが分かる。
【００９０】
また、磁歪棒４０２ｂ及び４０２ｄが配置された方向に振幅を有する高周波の振幅が生じた場合、高周波の振幅と同一の方向に配置された磁歪棒４０２ｂ及び４０２ｄは磁歪棒４０２ａ及び４０２ｃよりも大きく伸縮する。この場合、図１４に示すように、磁歪棒４０２ｂ及びコイル４０３ｂによる発電電圧ｖ２と、磁歪棒４０２ｄ及びコイル４０３ｄによる発電電圧ｖ４とは、磁歪棒４０２ａ及びコイル４０３ａによる発電電圧ｖ１と、磁歪棒４０２ｃ及びコイル４０３ｃによる発電電圧ｖ３よりも発電電圧が大きく表れていることが分かる。
【００９１】
このように、本実施の形態に係る発電棒１０００ａによると、発電棒１０００ａの先端に与えられた高周波の振動がシャフト部１０ａを伝搬し、高周波の振動により磁歪棒４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄが伸縮し、発電を行うことができる。
【００９２】
（実施の形態２の変形例１）
次に、実施の形態２の変形例１について説明する。本変形例に係る発電棒が実施の形態２に係る発電棒と異なる点は、発電部に設けられたヨーク及びヨークに接続された固定冶具及び錘が円筒状である点である。
【００９３】
図１５は、本変形例に係る発電部の構成を示す概略図（正面図）、図１６は、図１５に示した発電部のＡＡ’線においてシャフト部の先端方向を見た断面図である。なお、図１６については、発電部の構成の理解を容易にするために断面図におけるハッチングは省略している。
【００９４】
図１５に示すように、本変形例に係る発電棒は、実施の形態２に係る発電棒と同様に、発電部４００と、固定冶具４０５ａと、錘４０５ｂとを備えている。発電部４００は、ヨーク４０１ａ及び４０１ｂと、磁歪棒４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄと、コイル４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ、４０３ｄとを備えている。ヨーク４０１ａ及び４０１ｂと、固定冶具４０５ａと、錘４０５ｂとは、図１６に示すように円筒状に形成されている。なお、本変形例では発光部の図示を省略しているが、実施の形態１に示した発電棒と同様、発光部を備えている。
【００９５】
このような構成とすることにより、発電棒の重量を軽くすることができるので、使用者への負担を軽減することができる。
【００９６】
（実施の形態２の変形例２）
次に、実施の形態２の変形例２について説明する。本変形例に係る発電棒が実施の形態２に係る発電棒と異なる点は、コイルが巻かれた発電棒の数が２つである点である。
【００９７】
図１７は、本変形例に係る発電部の構成を示す概略図（正面図）、図１８は、図１７に示した発電部のＡＡ’線においてシャフト部の先端方向を見た断面図である。なお、図１８については、発電部の構成の理解を容易にするために断面図におけるハッチングは省略している。
【００９８】
図１７及び図１８に示すように、本変形例に係る発電棒は、実施の形態２に係る発電棒と同様に、発電部４００と、固定冶具４０５ａと、錘４０５ｂとを備えている。発電部４００は、ヨーク４０１ａ及び４０１ｂと、コイル４０３ａが巻かれた磁歪棒４０２ａと、コイル４０３ｂが巻かれた磁歪棒４０２ｂとを備えている。磁歪棒４０２ａと４０２ｂとは、シャフト部１０ａの周方向に沿ってシャフト部１０ａの中心に対して略１８０°の間隔で配置されている。なお、本変形例では発光部の図示を省略しているが、実施の形態１に示した発電棒と同様、発光部を備えている。
【００９９】
この構成によれば、シンプルな構造で、かつ、シャフト部１０に発電部４００を組み込んだ構成の発電棒を提供することができる。
【０１００】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。本実施の形態に係る発電棒が実施の形態２に係る発電棒と異なる点は、実施の形態２に係る円柱状のシャフト部１０ａに代えて円筒状のシャフト部の内部に発電部が配置されている点である。
【０１０１】
図１９は、本実施の形態に係る発電棒の構成を示す概略図である。図１９に示すように、本実施の形態に係る発電棒１０００ｂは、円筒状のシャフト部１０ｂと、発電部４００と、固定冶具４０５ａと、錘４０５ｂとを備えている。発電部４００は、錘４０５ｂがシャフト部１０ｂの先端と反対方向に配置されるように、固定冶具４０５ａによりシャフト部１０ｂの内部に取り付けられている。なお、本変形例では発光部の図示を省略しているが、実施の形態１に示した発電棒と同様、発光部を備えている。
【０１０２】
この構成によれば、シャフト部１０ｂの外部から発電部４００が見えない状態で発電部４００を配置することができる。したがって、シャフト部１０ｂの円筒外部において発電部４００が邪魔になることがなく、使用者は通常の杖などの棒と同様に使用することができる。また、発電棒１０００ｂの重量を軽くすることができるので、使用者への負担を軽減することができる。
【０１０３】
（実施の形態４）
次に、本発明に係る発電棒を杖として使用する場合について説明する。また、杖の例として、以下、視覚障害者等の被支援者が使用する白杖を一例として説明する。図２０は、本実施の形態に係る白杖の構成を示す斜視図である。
【０１０４】
図２０に示されるように、白杖１００１は、シャフト部１０１０と、グリップ部１０２０と、石突き１０３０と、発光部１０４０と、発電部１１００とを備える。
【０１０５】
シャフト部１０１０は、例えばアルミニウム、ＣＦＲＰ、ケプラー等の非磁性材料で構成され、長さが１ｍ程度の棒状の形状を有している。なお、シャフト部１０１０は、互いに連結したり分離したりすることが可能な複数の短棒部材で構成されていてもよい。
【０１０６】
グリップ部１０２０は、被支援者が白杖１００１を把持する部分であり、シャフト部１０１０の上端に接続されている。グリップ部１０２０は、シャフト部１０１０の長尺方向と平行な平坦面を有している。これにより、被支援者は、白杖１００１を一定の向きに把持することができる。
【０１０７】
石突き１０３０は、シャフト部１０１０の先端に配置され、被支援者が歩行する際に地面や障害物を打つことにより、触感及び打音により被支援者が障害物を認識することができるものである。被支援者が地面や障害物を打つことにより、シャフト部１０１０の先端に設けられた石突き１０３０に衝撃が与えられ、衝撃により発生した高周波の振動はシャフト部１０１０を伝搬する。この高周波の振動により、発電部１１００は発電を行う。
【０１０８】
発光部１０４０は、シャフト部１０１０の発電部１１００の近傍であって、被支援者が白杖１００１を倒して把持したときに上方向を向く位置に、または、被支援者が白杖１００１を立てて把持したときに被支援者側と反対方向を向く位置に配置されている。発光部１０４０は、例えばＬＥＤランプで構成され、発電部１１００と配線（図示せず）により電気的に接続されている。発光部１０４０は、発電部１１００における発電により発生する誘導電圧（または誘導電流）が、配線を介して印加されることにより発光する。
【０１０９】
発電部１１００は、取り付け具１０５０により、グリップ部１０２０が接続されたシャフト部１０１０の上端付近の、グリップ部１０２０の平坦面と同一面側に外付けされている。グリップ部１０２０が平坦面を有することにより、被支援者がグリップ部１０２０を把持する向きは規制される。被支援者が白杖１００１を使用する際には、一般的に、グリップ部１０２０の平坦面と垂直方向に高周波の振動による振動が生じることとなる。したがって、発電部１１００をグリップ部１０２０の平坦面と同一面側に配置することにより、被支援者が白杖１００１を使用した際、シャフト部１０１０をした高周波の振動による振動を利用して、効率よく発電することができる。
【０１１０】
また、取り付け具１０５０は、シャフト部１０１０を、シャフト部１０１０の周方向に沿ってシャフト部１０１０を囲むように取り付けられている。
【０１１１】
図２１〜図２３は、図２０に示した発電部の構成を示す概略図であり、図２１及び図２２は正面図、図２３は側面図である。
【０１１２】
図２１に示すように、発電部１１００は、ヨーク１１０１と、磁歪材料からなる磁歪棒１１０２と、コイル１１０３とを備える。
【０１１３】
ヨーク１１０１は、例えば直方体の棒状の形状の鉄ガリウム合金（Ｆｅ−Ｇａ）で構成され、両端の所定の領域以外の部分が凹状に形成されている。つまり、図２１及び図２２に示すように、ヨーク１１０１は、両端の所定領域が厚く、中央部分が薄く形成された梁構造を有している。
【０１１４】
磁歪棒１１０２は、例えば鉄ガリウム合金であるＧａｌｆｅｎｏｌからなり、延性を有し、例えば、２ｍｍ×０．５ｍｍ×１６ｍｍの直方体の棒状の形状をしている。
【０１１５】
また、磁歪棒１１０２は、ヨーク１１０１の凹状の部分にはめ込まれ、磁歪棒１１０２の両端は、ヨーク１１０１に機械的に連結されている。これにより、磁歪棒１１０２とヨーク１１０１の梁の部分は、平行梁の構造を有している。
【０１１６】
また、磁歪棒１１０２には、コイル１１０３が巻かれている。コイル１１０３は、例えば銅線からなり、巻数は２５０巻である。コイル１１０３の巻数により、発電部１１００に発生する電圧の大きさを調整することが可能である。なお、コイル１１０３とヨーク１１０１の梁の部分とは、樹脂によりその間が埋められ一体となっていてもよい。
【０１１７】
ここで、磁界中において、磁歪棒１１０２およびヨーク１１０１の梁部分の一方が伸張し、他方が圧縮されるようにヨーク１１０１を振動させることにより、磁歪棒１１０２は伸縮して逆磁歪効果を生じる。その結果、コイル１１０３の周囲の磁束が変化し、コイル１１０３に起電力が生じる。こうして、発電部１１００は振動により発電することができる。
【０１１８】
また、図２３に示すように、発電部１１００は、バックヨーク１１１０を有する永久磁石１１１２ａ及び１１１２ｂを備えていてもよい。バックヨーク１１１０は、磁歪棒１１０２にバイアス磁化を印加するための構成である。なお、図２１及び図２２では、発電部１１００の構成の理解を容易にするために、バックヨーク１１１０と永久磁石１１１２ａ及び１１１２ｂとの記載を省略している。
【０１１９】
バックヨーク１１１０は、磁性材料により構成され、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石（例えば、２ｍｍ×３ｍｍ×２ｍｍ、残留磁束密度１．２Ｔ）で構成される永久磁石１１１２ａ及び１１１２ｂによってヨーク１１０１に吸着されている。また、永久磁石１１１２ａ及び１１１２ｂを設けることにより、磁歪棒１１０２、永久磁石１１１２ａ、バックヨーク１１１０及び永久磁石１１１２ｂを貫通するように磁束のループが発生する。つまり、バイアス磁化を印加することができる。これにより、コイルを貫く磁束を大きくすることができる。
【０１２０】
なお、図２３に示す発電部１１００では、バックヨーク１１１０は、磁歪棒１１０２の片側に磁歪棒１１０２と平行に設けられているが、バックヨーク１１１０は、磁歪棒１１０２を挟む両側に設けられてもよい。
【０１２１】
なお、発電部１１００は、磁歪棒１１０２を２本備え、２本の磁歪棒１１０２で平行梁の構造を有する構成であってもよい。すなわち、上記した発電部１１００では、磁歪棒１１０２とヨーク１１０１の梁の部分が平行梁の構造を有しているが、ヨーク１１０１の梁の部分に代えて他の磁歪棒１１０２を設けることにより、２本の磁歪棒１１０２で平行梁を構成してもよい。また、発電部１１００が白杖１のシャフト部１０１０に配置される場合には、ヨーク１１０１の梁の部分に代えてシャフト部１０１０により、磁歪棒１１０２とシャフト部１０１０で平行梁を構成してもよい。
【０１２２】
以下、発電部１１００をシャフト部１０１０に配置したときの発電部１１００の構成について説明する。
【０１２３】
図２４Ａ及び図２４Ｂは、白杖１００１のシャフト部１０１０に配置された発電部１１００の構成を示す拡大図であり、図２４Ａは正面図、図２４Ｂは図２４Ａに示すＡＡ’線における矢視断面図である。
【０１２４】
図２４Ａに示すように、発電部１１００は、シャフト部１０１０に取り付け具１０５０により取り付けられている。発電部１１００は、磁歪棒１１０２と、磁歪棒１１０２の両端に配置されたヨーク１１０１と、磁歪棒１１０２に巻き回されたコイル１１０３とを備えている。
【０１２５】
ここで、図２４Ｂに示すように、取り付け具１０５０は、発電部１１００のヨーク１１０１と一体となるように形成されている。すなわち、取り付け具１０５０は、発電部１１００において、磁歪棒１１０２の両端に配置されたヨーク１１０１のそれぞれと一体となるように形成されている。
【０１２６】
取り付け具１０５０は、例えば、鉄（Ｆｅ）で構成されている。取り付け具１０５０は、シャフト部１０１０を、シャフト部１０１０の周方向に囲むように取り付けられている。取り付け具１０５０は、ねじ、ボルト及びナット等によりシャフト部１０１０に取り付けられてもよいし、接着剤等で固定されてもよい。
【０１２７】
また、発電部１１００には、さらにバックヨーク１１１０と永久磁石１１１２ａ及び１１１２ｂとが配置されている。図２４Ｂに示すように、永久磁石１１１２ａ及び１１１２ｂは、シャフト部１０１０の円周上においてヨーク１１０１と９０°の角度をなすように配置されている。また、永久磁石１１１２ａ及び１１１２ｂの上には、永久磁石１１１２ａ及び１１１２ｂに渡るようにバックヨーク１１１０が配置されている。これにより、バックヨーク１１１０とシャフト部１０１０とは平行に配置されている。
【０１２８】
なお、永久磁石１１１２ａ及び１１１２ｂは、シャフト部１０１０の円周上においてヨーク１１０１と９０°の角度をなす位置に配置されなくてもよく、他の角度をなす位置に配置されてもよい。
【０１２９】
図２４Ｃは、発電部１１００における磁束を示す図である。なお、発電部１１００の構成の理解を容易にするために、図２４Ｃにおいて、磁歪棒１１０２とコイル１１０３とは断面図で示している。図２４Ｃに示すように、発電部１１００においては、磁束は、磁歪棒１１０２、永久磁石１１１２ａ、バックヨーク１１１０、永久磁石１１１２ｂを貫通するように発生する。
【０１３０】
この構成によれば、発電部１１００は、白杖１００１に振動（曲げ力）が加えられることにより発電をすることができる。以下、白杖１００１における発電部１１００の動作について説明する。
【０１３１】
図２５及び図２６は、発電部の動作を説明するための概略図である。
【０１３２】
図２５に示すように、白杖１００１の先端に配置された石突き１０３０を物体にぶつけることにより、シャフト部１０１０に曲げ力が加えられる。これにより、発電部１１００は、曲げ変形されることになる。この曲げ変形により、図２６に示すように、発電部１１００に設けられた磁歪棒１１０２は曲げ変形される。
【０１３３】
具体的には、シャフト部１０１０に図２６に示す向きの曲げ力（曲げモーメント）が加えられると、磁歪棒１１０２は、対向するシャフト部１０１０の部分（梁の部分）に対して伸張する。また、シャフト部１０１０が上記した向きの曲げ力と逆向きの曲げ力を受けると、磁歪棒１１０２は、対向するシャフト部１０１０の部分に対して収縮する。
【０１３４】
このように、磁歪棒１１０２が伸縮することにより、磁歪棒１１０２の磁化は逆磁歪効果により増加または減少する。これにより、コイル１１０３を貫く磁束密度が変化する。この磁束密度の時間的変化により、コイル１１０３には誘導電圧（または誘導電流）が発生する。このようにして、発電部１１００は、シャフト部１０１０の振動が持続する期間、連続した発電を行うことができる。
【０１３５】
さらに、発電部１１００により得られた誘導電圧（または誘導電流）は、配線を介して、シャフト部１０１０に配置された発光部１０４０に印加される。これにより、発光部１０４０は、シャフト部１０１０の振動が持続する期間、連続して発光することができる。
【０１３６】
以上、本実施の形態に係る白杖によれば、白杖１００１に発電部１１００を備えることにより、発電部１１００において白杖１のシャフト部１０１０の振動を利用して発電することができる。これにより、白杖１００１に配置された発光部１０４０の発光輝度を安定したものとすることができる。また、白杖１００１を使用する被支援者における、パワーコンデンサの充電または乾電池の交換の作業の負担を減らすことができる。したがって、白杖１００１を使用する被支援者の負担を低減し、かつ、被支援者の存在を周囲の者に安定して報知することができる。
【０１３７】
なお、磁歪棒１１０２を形成する磁歪材料は、Ｇａｌｆｅｎｏｌに限らずその他の材料であってもよい。Ｇａｌｆｅｎｏｌを用いた場合には、応力を加えることによるＧａｌｆｅｎｏｌの内部磁化の変化は、飽和磁束密度が１Ｔ程度まで変化するので、発電部１１００における発電量を上げることができる。Ｇａｌｆｅｎｏｌ以外の磁歪材料としては、例えば、鉄コバルト合金であるパーメンジュールであってもよい。
【０１３８】
また、シャフト部１０１０に加えられる曲げ力の方向は、磁歪棒１１０２の軸方向に対して垂直の方向の成分を有する、つまり、磁歪棒１１０２が伸張又は収縮する方向であれば、どのような方向に加えられてもよい。
【０１３９】
また、磁歪棒１１０２の形状は、直方体の棒状の形状に限らず、例えば円柱状の棒状の形状や、その他の形状であってもよい。
【０１４０】
（実施の形態５）
次に、実施の形態５について説明する。
【０１４１】
本実施の形態に係る白杖が実施の形態４に係る白杖と異なる点は、白杖が２つの発電素子で構成される発電部を備える点である。図２７Ａ及び図２７Ｂは、本実施の形態に係る白杖２のシャフト部１０１０に配置された発電部１２００の構成を示す拡大図であり、図２７Ａは正面図、図２７Ｂは図２７Ａに示すＡＡ’線における矢視断面図である。
【０１４２】
図２７Ａに示すように、白杖１００２は、第１の発電素子及び第２の発電素子とで構成される発電部１２００を備えている。
【０１４３】
第１の発電素子は、図２７Ａに示すように、磁歪棒１２０２ａと、磁歪棒１２０２ａの両端に配置されたヨーク１２０１ａと、磁歪棒１２０２ａに巻き回されたコイル１２０３ａとを備えている。第２の発電素子は、磁歪棒１２０２ｂと、磁歪棒１２０２ｂの両端に配置されたヨーク１２０１ｂと、磁歪棒１２０２ｂに巻き回されたコイル１２０３ｂとを備えている。
【０１４４】
第１の発電素子と第２の発電素子とは、図２７Ｂに示すように、白杖１００２のシャフト部１０１０の円周上において互いに１８０°の角度をなすように配置されている。また、第２の発電素子は、グリップ部の平坦面と同一面側に配置されている。被支援者が白杖を使用する際には、一般的に、グリップ部の平坦面と垂直方向に振動が生じることとなるため、第２の発電素子がグリップ部の平坦面と同一面側に配置されることにより、被支援者が白杖を使用した際のシャフト部の振動を利用して効率よく発電することができる。
【０１４５】
また、発電部１２００は、シャフト部１０１０に取り付け具１２５０により取り付けられている。図２７Ｂに示すように、取り付け具１２５０は、発電部１２００の第１の発電素子のヨーク１２０１ａ及び第２の発電素子のヨーク１２０１ｂと一体となるように形成されている。取り付け具１２５０は、シャフト部１０１０を、シャフト部１０１０の周方向に囲むように取り付けられている。取り付け具１２５０は、ねじ、ボルト及びナット等によりシャフト部１０１０に取り付けられてもよいし、接着剤等で固定されてもよい。
【０１４６】
また、発電部１２００には、さらにバックヨーク１２１０ａ及び１２１０ｂと永久磁石１２１２ａ及び１２１２ｂとが配置されている。図２７Ｂに示すように、永久磁石１２１２ａ及び１２１２ｂは、シャフト部１０１０の円周上においてヨーク１２０１ａ及び１２０１ｂと９０°の角度をなすように配置されている。また、永久磁石１２１２ａ及び１２１２ｂの上には、永久磁石１２１２ａ及び１２１２ｂに渡るようにバックヨーク１２１０ａ及び１２１０ｂが配置されている。これにより、バックヨーク１２１０ａ及び１２１０ｂとシャフト部１０１０とは平行に配置されている。
【０１４７】
図２７Ｃは、発電部１２００における磁束を示す図である。なお、発電部１２００の構成の理解を容易にするために、図２７Ｃにおいて、磁歪棒１２０２ａ及び１２０２ｂとコイル１２０３ａ及び１２０３ｂとは断面図で示している。図２７Ｃに示すように、発電部１２００の第１の発電素子においては、磁束は、磁歪棒１２０２ａ、永久磁石１２１２ａ、バックヨーク１２１０ａを貫通するように発生する。また、発電部１２００の第２の発電素子においては、磁束は、磁歪棒１２０２ｂ、永久磁石１２１２ｂ、バックヨーク１２１０ｂを貫通するように発生する。
【０１４８】
この構成によれば、発電部１２００は、白杖１００２に振動（曲げ力）が加えられることにより発電をすることができる。以下、白杖１００２における発電部１２００の動作について説明する。
【０１４９】
図２８及び図２９は、発電部１２００の動作を説明するための概略図である。
【０１５０】
図２８に示すように、白杖１００２の先端に配置された石突き１０３０を物体にぶつけることにより、シャフト部１０１０に曲げ力が加えられる。これにより、発電部１２００は、曲げ変形されることになる。この曲げ変形により、図２９に示すように、発電部１２００に設けられた磁歪棒１２０２ａ及び１２０２ｂは曲げ変形される。
【０１５１】
具体的には、シャフト部１０１０に図２９に示す向きの曲げ力（曲げモーメント）が加えられると、対向するシャフト部１０１０の部分（梁の部分）に対して、磁歪棒１２０２ａは伸張し、磁歪棒１２０２ｂは収縮する。また、シャフト部１０１０が上記した向きの曲げ力と逆向きの曲げ力を受けると、対向するシャフト部１０１０の部分に対して、磁歪棒１２０２ａは収縮し、磁歪棒１２０２ｂは伸張する。
【０１５２】
このように、磁歪棒１２０２ａ及び１２０２ｂが伸縮することにより、磁歪棒１２０２ａ及び１２０２ｂの磁化は逆磁歪効果により増加または減少する。これにより、コイル１２０３ａ及び１２０３ｂを貫く磁束密度が変化する。この磁束密度の時間的変化により、コイル１２０３ａ及び１２０３ｂには誘導電圧（または誘導電流）が発生する。このようにして、発電部１２００は、シャフト部１０１０の振動が持続する期間、連続した発電を行うことができる。
【０１５３】
以上、本実施の形態に係る白杖によれば、白杖１００２に発電部１２００を備えることにより、発電部１２００において白杖１００２のシャフト部１０１０の振動を利用して発電することができる。これにより、白杖１００２に配置された発光部１０４０の発光輝度を安定したものとすることができる。また、白杖１００２を使用する被支援者における、パワーコンデンサの充電または乾電池の交換の作業の負担を減らすことができる。したがって、白杖１００２を使用する被支援者の負担を低減し、かつ、被支援者の存在を周囲の者に安定して報知することができる。
【０１５４】
また、本実施の形態に係る白杖１００２の発電部１２００は、第１の発電素子と第２の発電素子を有するので、実施の形態４に係る白杖１００１の発電部１１００に比べて２倍の発電量を得ることができる。
【０１５５】
なお、永久磁石１２１２ａ及び１２１２ｂは、シャフト部１０１０の円周上においてヨーク１２０１ａ及び１２０１ｂと９０°の角度をなす位置に配置されなくてもよく、他の角度をなす位置に配置されてもよい。
【０１５６】
（実施の形態５の変形例）
次に、実施の形態５の変形例について説明する。
【０１５７】
本変形例に係る白杖が実施の形態５に係る白杖１００２と異なる点は、白杖のシャフト部に配置された発電部の取り付け方法及びヨークの構成である。
【０１５８】
図３０は、白杖のシャフト部に配置された発電部の構成を示す拡大図（断面図）である。例えば、図３０に示すように、第１の発電素子及び第２の発電素子がそれぞれ円環状のヨーク１２６０を有し、それぞれの円環状のヨーク１２６０によりシャフト部１０１０を挟み、シャフト部１０１０の円周上において磁歪棒１２０２ａ及び１２０２ｂが配置された位置と９０°の角度をなす位置で、ネジ１２７０とナット１２８０とを取り付けることにより、シャフト部１０１０に配置される構成であってもよい。この場合、永久磁石１２１２ａ及び１２１２ｂは、例えば、シャフト部１０１０の円周上において磁歪棒１２０２ａ及び１２０２ｂが配置された位置と４５°の角度をなす位置に配置されてもよい。また、他の角度をなす位置に配置されてもよい。
【０１５９】
（実施の形態６）
次に、実施の形態６について説明する。
【０１６０】
本実施の形態に係る白杖が実施の形態５に係る白杖と異なる点は、白杖がシャフト部１０１０の一部に代えて発電部を備える点である。また、本実施の形態に係る白杖は、以下に示すように、組み立て式の構成であってもよい。
【０１６１】
図３１Ａは、本実施の形態に係る白杖の発電部１３００の構成を示す概略図（正面図）であり、図３１Ｂは、本実施の形態に係る白杖のシャフト部の各構成を示す概略図、図３１Ｃは、本実施の形態に係る白杖のシャフト部の短棒部材を組み立てた構成を示す概略図である。
【０１６２】
図３１Ａに示すように、本実施の形態に係る白杖は、発電部１３００と、短棒部材１０１０ａ及び１０１０ｂで構成されるシャフト部１０１０とを備えている。
【０１６３】
発電部１３００は、図３１Ａに示すように、両端の所定の領域以外の部分が凹状に形成されているヨーク１３０１と、ヨーク１３０１の凹状の部分にはめ込まれ両端がヨーク１３０１に機械的に連結されている磁歪棒１３０２と、磁歪棒１３０２に巻き回されたコイル１３０３とを備えている。
【０１６４】
発電部１３００は、図３１Ｂに示すように、白杖のシャフト部１０１０の一部に、シャフト部１０１０に代えて組み込まれている。すなわち、白杖は、シャフト部１０１０を構成する短棒部材１０１０ａと１０１０ｂとにより、発電部１３００を挟んで構成されている。
【０１６５】
発電部のヨーク１３０１は、円筒状の形状を有する円筒接合ヨーク１３０５ａ及び１３０５ｂにより構成される。図３１Ｃに示すように、円筒接合ヨーク１３０５ａの円筒内部には、短棒部材１０１０ａが挿入される。また、短棒部材１０１０ｂの円筒接合ヨーク１３０５ｂ側は円筒状の形状を有し、短棒部材１０１０ｂの円筒内部には円筒接合ヨーク１３０５ｂが挿入される。さらに、図３１Ｃに示すように、短棒部材１０１０ａと１０１０ｂにはゴム糸１３０７が接続されており、短棒部材１０１０ａと発電部と短棒部材１０１０ｂとを組み立てたときに、ゴム糸１３０７の弾性力（張力）により短棒部材１０１０ａと１０１０ｂとが発電部を挟んで固定される構成となっている。
【０１６６】
この構成によれば、必要に応じて白杖を折りたたんだり組み立てたりすることができるので、簡便に使用することができる。
【０１６７】
この構成によれば、発電部１３００は、白杖に振動（曲げ力）が加えられることにより発電をすることができる。以下、発電部１３００の動作について説明する。
【０１６８】
図３２は、発電部１３００の動作を説明するための概略図である。
【０１６９】
実施の形態４の白杖１００１と同様、本実施の形態に係る白杖の先端に配置された石突きを物体にぶつけることにより、シャフト部１０１０の先端に衝撃が与えられる。この衝撃により発生した高周波の振動による振動により、発電部１３００に曲げ力が加えられる。これにより、発電部１３００は、曲げ変形されることになる。この曲げ変形により、図３２に示すように、発電部１３００に設けられた磁歪棒１３０２は曲げ変形される。
【０１７０】
具体的には、シャフト部１０１０に図３２に示す向きの曲げ力（曲げモーメント）が加えられると、第１の発電素子において、ヨーク１３０１の梁の部分に対して磁歪棒１３０２は伸張する。また、シャフト部１０１０が上記した向きの曲げ力と逆向きの曲げ力を受けると、ヨーク１３０１の梁の部分に対して磁歪棒１３０２は収縮する。
【０１７１】
このように、磁歪棒１３０２が伸縮することにより、磁歪棒１３０２の磁化は逆磁歪効果により増加または減少する。これにより、コイル１３０３を貫く磁束密度が変化する。この磁束密度の時間的変化により、コイル１３０３には誘導電圧（または誘導電流）が発生する。このようにして、発電部１３００は、シャフト部１０１０の振動が持続する期間、連続した発電を行うことができる。
【０１７２】
以上、本実施の形態に係る白杖によれば、白杖に発電部１３００を備えることにより、発電部１３００において白杖のシャフト部１０１０の振動を利用して発電することができる。これにより、白杖に配置された発光部１０４０の発光輝度を安定したものとすることができる。また、白杖を使用する被支援者における、パワーコンデンサの充電または乾電池の交換の作業の負担を減らすことができる。したがって、白杖を使用する被支援者の負担を低減し、かつ、被支援者の存在を周囲の者に安定して報知することができる。
【０１７３】
また、本実施の形態に係る白杖の発電部１３００は、第１の発電素子と第２の発電素子を有するので、実施の形態４に係る白杖１００１の発電部１１００に比べて２倍の発電量を得ることができる。
【０１７４】
さらに、本実施の形態に係る白杖のシャフト部１０１０の一部として発電部１３００が配置されているので、シャフト部１０１０の振動により受ける発電部１３００の歪の量がより大きくなり、発電量を増加することができる。
【０１７５】
なお、発電部１３００は、さらにバックヨークと永久磁石とを有する構成であってもよい。例えば、永久磁石は、シャフト部１０１０を断面方向に見たときに、シャフト部の周方向に、磁歪棒が配置された位置と９０°の角度をなすように配置されていてもよい。また、永久磁石を複数配置し、複数の永久磁石に渡るようにバックヨークが配置されてもよい。これにより、発電部１３００においては、磁歪棒１３０２、ヨーク１３０１を貫通するように発生する磁束と、磁歪棒１３０２、永久磁石及びバックヨークを貫通するように発生する磁束が存在する。したがって、磁歪棒１３０２にバイアス磁化を印加することができ、発電量を増加することができる。
【０１７６】
（実施の形態７）
次に、本発明に係る実施の形態７について説明する。
【０１７７】
本実施の形態に係る白杖が実施の形態４に示した白杖１００１と異なる点は、本実施の形態に係る白杖における発電部１４００が、発電素子と発光部とが一体となった構成である点である。
【０１７８】
図３３Ａ及び図３３Ｂは、本実施の形態に係る白杖１００４の発電部１４００の構成を示す概略図であり、図３３Ａは斜視図、図３３Ｂは側面図である。また、図３４は、本実施の形態に係る白杖のシャフト部１０１０に配置された発電部１４００の構成を示す拡大図（正面図）である。
【０１７９】
図３３Ａ及び図３３Ｂに示すように、発電部１４００は、パッケージ１４１０と、発光部１４２０ａ、１４２０ｂ、１４２０ｃと、取り付け用ベルト１４３０とを備えている。
【０１８０】
パッケージ１４１０は、発電素子が内蔵されたパッケージであり、例えば、３ｃｍ×２ｃｍ×１０ｃｍ程度の大きさである。内蔵された発電素子は、シャフト部１０１０の振動により逆磁歪効果を用いて発電する。また、図３３Ｂに示すように、発光部１４２０ａ、１４２０ｂ、１４２０ｃは、パッケージ１４１０の一端側に、３方向に発光するように配置されている。これにより、発光部１４２０ａ、１４２０ｂ、１４２０ｃは、パッケージ１４１０に内蔵された発電素子で発生した誘導電圧（または誘導電流）を印加することにより、シャフト部１０１０が振動したときに発光することができる。
【０１８１】
また、パッケージ１４１０の一端側および他端側には取り付け用ベルト１４３０が設けられている。発電部１４００は、取り付け用ベルト１４３０により、グリップ部１０２０が接続されたシャフト部１０１０の上端付近の、グリップ部１０２０の平坦面と反対面側に外付けされている。取り付け用ベルト１４３０は、シャフト部１０１０を、シャフト部１０１０の周方向に囲むように取り付けられている。また、発電部１４００は、発光部１４２０ａ、１４２０ｂ、１４２０ｃが白杖の先端の方向に配置される向きに取り付けられている。
【０１８２】
このように、発電部１４００には、発電素子と発光部とが一体に設けられているので、発光部および発電部を有していない白杖に容易に外付けすることができる。したがって、既存の白杖であっても、被支援者が自己の白杖に発電部１４００を取り付けることにより、被支援者の存在を周囲の者に安定して報知することができる。
【０１８３】
以上、上記した実施の形態に係る白杖によれば、発電部において白杖のシャフト部の振動を利用して発電することができる。これにより、白杖に配置された発光部の発光輝度を安定したものとすることができる。また、白杖を使用する被支援者における、パワーコンデンサの充電または乾電池の交換の作業の負担を減らすことができる。これにより、白杖を使用する被支援者の負担を低減し、かつ、被支援者の存在を周囲の者に安定して報知することができる。
【０１８４】
また、発電部が白杖のシャフト部の振動を利用するものであるため、発電部に振動を与えるための錘等を備える必要がなく、最小限の構成で発電をすることができる。
【０１８５】
また、発電部がシャフト部に外付けされている白杖においては、シャフト部に発電部を簡便に配置することができる。また、発電部がシャフト部の一部に代えて配置されている白杖においては、シャフト部の振動により受ける発電部の歪の量がより大きくなり、発電量を増加することができる。
【０１８６】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形を行ってもよい。
【０１８７】
例えば、上記した発電棒は、白杖に限定されず、登山用または老人用の杖等の一般の杖、バットやラケット等のスポーツ用品、ドラムのスティックや刀等の玩具、指示棒、傘、箸等の棒状物に使用されてもよい。
【０１８８】
また、発電された電力はＬＥＤライトの発光に使用されることに限らず、他のライトの発光や、センサ、スピーカ等の動作に使用されてもよい。
【０１８９】
また、杖において発電部を配置する位置は、シャフト部のグリップ側の上端付近に設けられてもよいし、シャフト部の先端付近に設けられてもよい。また、発電部はシャフト部に外付けされたものであってもよいし、シャフト部の一部に代えて配置されたものであってもよい。
【０１９０】
また、発光部（または、センサ、スピーカ等）は、発電部の近傍に設けられてもよいし、発電部から離れた位置に設けられてもよい。また、発光部は、シャフト部においてグリップ側に設けられてもよいし、シャフト部の先端側に配置されてもよい。発光部は、例えば、振動による振幅の大きいシャフト部の先端に発光部が設けられるので、発光部が発光することにより被支援者の存在を容易に報知することができる。また、発光部は、シャフト部に限らず、石突きやグリップ部に配置されてもよい。また、発光部は、シャフト部においてグリップ部の平坦面と同一面側に配置されてもよいし、被支援者の存在を報知するのに適していれば、その他の向きに配置されてもよい。
【０１９１】
また、発光部は１つに限らず、複数であってもよい。この場合、複数の発光部は、電気回路的には並列に接続されてもよいし直列に接続されてもよい。
【０１９２】
複数の発光部が配置される位置は、例えば、２つの発光部のうち一方がグリップ部の平坦面と同一面側に配置され、他方がシャフト部に対して一方の発光部と１８０°の角度をなすように配置されていてもよい。また、３つの発光部のうち、１つがグリップ部の平坦面と同一面側に配置され、他の２つがシャフト部に対してこれとそれぞれ９０°の角度をなす位置に配置されていてもよい。また、３つの発光部のうち、１つがグリップ部の平坦面と同一面側に配置され、他の２つがシャフト部に対してこれとそれぞれ１２０°の角度をなす位置に配置されていてもよい。
【０１９３】
また、シャフト部は、上記した実施の形態で使用した材料に限らず他の材料で構成されていてもよい。また、シャフト部は、長さが１ｍ程度の棒状の形状を有していてもよいし、互いに連結したり分離したりすることが可能な複数の短棒部材で構成されていてもよい。また、シャフト部を構成する材料は非磁性材料に限らず磁性材料であってもよい。この場合、発電部をシャフト部に取り付ける際、シャフト部に非磁性材料を巻きまわし、その周囲に取り付け具または取り付け用ベルトを取り付けてもよい。
【０１９４】
また、上記した実施の形態では、磁歪棒を構成する磁歪材料の一例としてＧａｌｆｅｎｏｌについて説明したが、磁歪材料はＧａｌｆｅｎｏｌに限らずその他の材料であってもよい。例えば、鉄コバルト合金であるパーメンジュールであってもよい。
【０１９５】
また、磁歪棒の形状は、上記した実施の形態では直方体の棒状の形状に限らず、例えば円柱状の棒状の形状であってもよいし、その他の形状であってもよい。また、磁歪棒の大きさは、上記した例に限らず変更してもよい。また、磁歪棒の個数は、上記した個数に限らず適宜変更してもよい。また、磁歪棒の配置位置も適宜変更してもよい。
【０１９６】
また、上記した発電部は、バックヨークを有する永久磁石を備える構成であってもよい。
【０１９７】
また、本発明に係る発電棒には、上記実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１９８】
本発明は、視覚障害者、老人、身体障害者等の被支援者が使用する杖、バットやラケット等のスポーツ用品、ドラムのスティックや刀等の玩具、指示棒、傘、箸等の棒状物に使用される発電棒として有用である。
【符号の説明】
【０１９９】
１０、１０ａ、１０ｂ、１０１０  シャフト部
４０、１０４０、１４２０ａ、１４２０ｂ、１４２０ｃ  発光部
１００、２００、３００、４００、１１００、１２００、１３００、１４００  発電部
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ、４０１ａ、４０１ｂ、１１０１、１２０１ａ、１２０１ｂ、１３０１  ヨーク
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄ、１１０２、１２０２ａ、１２０２ｂ、１３０２  磁歪棒
１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ、４０３ｄ、１１０３、１２０３ａ、１２０３ｂ、１３０３  コイル
１１０ａ、１１０ｂ、４１０ａ、４１０ｂ、１１１０、１２１０ａ、１２１０ｂ  バックヨーク
１１２ａ、１１２ｂ、４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ、４１２ｄ、１１１２ａ、１１１２ｂ、１２１２ａ、１２１２ｂ  永久磁石
１１４ａ、１１４ｂ、１２７０  ネジ
１１５ａ、１１５ｂ、１２８０  ナット
４０５ａ  固定冶具
４０５ｂ  錘
１０００、１０００ａ、１０００ｂ  発電棒
１００１、１００２、１００４  白杖
１０１０ａ、１０１０ｂ  短棒部材
１０２０  グリップ部
１０３０  石突き
１０５０、１２５０  取り付け具
１２６０  円環ヨーク（ヨーク）
１４１０  パッケージ
１４３０  取り付け用ベルト
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２７Ｃ】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３１Ｃ】
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【図３２】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３４】
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