(57)【要約】【課題】本発明は、夜間移動用照明、電源のないところでの携帯電話の緊急発信用の充電、発電、逐電機能を持たせて、高齢者の運動を促進し、積極的に散歩や登山などに出かけられるような安心安全のための杖を提供するものである。【解決手段】そのために、本発明では歩行用杖、登山用杖を磁石とコイル、コンデンサで構成し、ＬＥＤ、小型スピーカー、ＩＣタグ、充放電用プラグ、アダプタを埋め込む。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歩行用杖に、磁石とコイルとコンデンサを内臓させて構成することにより、発電機能と逐電機能を持たせたことを特徴とするＩＴステッキ。
【請求項２】
前記請求項１の歩行用杖に、ＬＥＤが組み込まれていることを特徴とするＩＴステッキ。
【請求項３】
前記請求項１の歩行用杖に、スピーカーが組み込まれていることを特徴とするＩＴステッキ。
【請求項４】
前記請求項１の歩行用杖に、ＩＣタグが組み込まれていることを特徴とするＩＴステッキ。
【請求項５】
前記請求項１の歩行用杖に、磁石とコイル及びコンデンサで発電、蓄積した電力を緊急時電力として携帯電話へ供給できるような、アダプタまたはプラグなどのインターフェースを備えていることを特徴とするＩＴステッキ。
【請求項６】
前記請求項１の歩行用杖が、登山用の杖でもあって、伸縮自在な構造となっていることを特徴とするＩＴステッキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、高齢者や体の不自由な方の移動制約者をはじめ、歩行者が安心して利用できる安全で快適な空間を創るため、高齢者や障害者が使用する杖を情報化し、より安心・安全な移動を支援する歩行用杖または登山用杖に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  平成１２年１１月に交通バリアフリー法が施行され、バリアフリー社会の構築は重要の課題となっており、高齢者・身体障害者の方をはじめとする移動制約者からは、段差の解消などハード面の対策に加え、情報提供などのソフト面からの支援を強く求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  音声案内や、暴漢への威嚇対策、道に迷ったときの案内、登山中の万が一の事故に備えた夜間移動用照明、電源のないところでの携帯電話の緊急発信用の充電、発電、逐電機能を持たせて、高齢者の運動を促進し、積極的に散歩や登山などに出かけられるように、安心安全のための杖を提供するものである。これは、言葉を変えると高齢者の運動促進のための情報化ステッキ（ＩＴ−ステッキ）の開発を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  第一にＩＴステッキを磁石とコイル、コンデンサで構成する。第二にＬＥＤを埋め込む。第三に、小型スピーカーを組み込む。第四にＩＣタグリーダをＩＴステッキに埋め込む。第五に磁石とコイル及びコンデンサで蓄積した電力を緊急時電力として携帯電話へ供給することを可能とするようにプラグ、アダプタをＩＴステッキに埋め込む。【０００５】  発電機能のためには、歩行中の振動を利用して磁石の上下の単振動を長く保つようなバネによる磁石の吊り下げ機構を内蔵し、磁石の周辺にコイルを巻いた構造で、電磁誘導による発電を行い、コンデンサーに蓄電する。
【発明の効果】
【０００６】    第一にＩＴステッキを磁石とコイル、コンデンサで構成することにより、ＬＥＤを用いた夜間の点灯、暴漢等の威嚇対策に効果を発揮する。第二に、小型スピーカーを組み込むことにより緊急時に大きな音で周りの人に救助を求めることも可能となる。第三にＩＣタグリーダをＩＴステッキに埋め込むことにより、例として、登山中に見つけた花や、その山の名所などを登山者に音声案内、表示案内できる。また、杖の持ち主が散歩や登山中に倒れても健康上の情報や救急治療のための情報が提供できる。第四に磁石とコイル及びコンデンサで蓄積した電力を緊急時電力として携帯電話へ供給できる。
【発明を実施するための裁量形態】
【０００７】  以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
＜実施例１＞
【０００８】    図１に作製したＩＴステッキの構成図を示す。ＩＴステッキを地面に突くことにより、磁石の上下に装着したバネで磁石が上下に振動し、磁石がコイル内を往復運動することによって誘導起電流が発生し、キャパシタに電荷が蓄えられる。試作した発電構造を図２に示す。また、電気二重層キャパシタを用いたＬＥＤ懐中電灯に材質、大きさの異なった磁石を４種類、用意して充電特性の比較実験をした。図３の振盪器を用いて１２０往復／分で自動的に振盪を行い、１分毎に電圧を３０分まで測定した。その結果、図４より１５φ×２４ｍｍ  Ｎｄ（ネオジム）系が最も早く、１２分で充電が完了する事を確認した。この結果は
φ＝Ｂ×Ｓ
（φ：磁束、Ｂ：磁束密度、Ｓ：断面積）
の式からもわかるように、形状効果の性質、サマリウム系よりネオジム系のほうが磁束密度が高いことから図４の結果は正しい事がわかった。
＜実施例２＞
【０００９】  また、図２の試作品を杖に見立てて突いて、振動を加えた結果、２往復／秒の単振動が生じていた。また、１分当たり、杖を突く回数を普通に歩行して測定したところ４２回／分で、これは８４往復／分の単振動に相当すると試算される。この結果は振盪器を用いた結果の７０％の数値である。従ってＩＴステッキに搭載されたキャパシタをフル充電させるのにおよそ１７分と推定できる。実用化するには十分であることが実証された。
＜実施例３＞
【００１０】    図１のＩＴステッキ内の回路構成については複数のコンデンサを充電する場合、充電される電荷量は印加する電圧に比例することから、並列接続を行い高効率を実現した。また、放電する際は直列接続に切り替え高効率放電、急速充電を実現した。上記の２つの条件を満たすためＩＴステッキに収まるように、充電時は並列回路、放電時は直列回路に切り替えの可能なデバイスを作製した。通常移動時は並列回路で、ＩＴステッキの機能を使用する際はスイッチを押すと同時に直列回路に切り替わるシステムを実現し、登山時のような電源のない場所での歩行時に振動による発電と携帯電話等への緊急充電を可能とした。
＜実施例４＞
【００１１】  照明機能については、暗所での点灯（主に夜間時）、暴漢等に対してのＬＥＤのフラッシュ点灯を満たすために、並列接続化した白色ＬＥＤ（実施例では３ｘ３の９個の並列接続ＬＥＤ）を用いた。暗所での点灯については長時間使用可能、暴漢等に対してのフラッシュ点灯については一度に大きな電力がＬＥＤにかけられるように、電気二重層キャパシタを用い急速放電により威嚇のための高輝度点灯を実現した。
＜実施例５＞
【００１２】  ＩＴステッキに搭載されたＩＣタグ・リーダーを用いてＩＣタグを読み取る事により、音声案内を行えるように小型のスピーカーを内臓した。そのために、ＩＣタグをＩＣタグ・リーダーで読み取る際にキャパシタから電荷が放出されるスイッチ構成によるシステムとした。また、暴漢等に対して大音量の音声による威嚇については周囲の人に異常であることを知らせるために大音量で警報音を鳴らせる増幅器をＩＴステッキにビルトインした。表．１にＩＣタグリーダライタの比較を表わす。タグとの通信距離、サイズを考慮してＩＴステッキにビルトインするにあたり、最も有力とされる方式は電磁誘導方式を用いた。
＜実施例６＞
【００１３】  図５に試作したＩＴステッキの回路図を示す。スピーカからの音声による威嚇とＬＥＤによる高輝度照明による威嚇がそれぞれコンデンサからの急速放電により達成できるように、切り替えスイッチ２個から構成されている。また、この歩行用杖や登山用杖内に内蔵する回路に、磁石とコイル及びコンデンサで発電、蓄積したキャパシタ内の電力を緊急時電力として携帯電話へ供給できるような、アダプタまたはプラグなどのインターフェースを備えたＩＴステッキも作製し、携帯電話充電の機能確認が出来た。
＜実施例７＞
【００１４】  実施例１〜実施例６の杖が、登山用の杖として、伸縮自在な構造となっているＩＴステッキも試作した。この場合、伸縮部分には実施例１〜実施例６の発電部分、充電部分、照明部分、スピーカ部分、電気回路本体部分、ＩＣタグ装着部分が重ならないような構造とした。即ち、杖の中央部分に伸縮自在部分を設け、上部には充電部分、照明部分、スピーカ部分、電気回路本体部分を、下部には発電部分とＩＣタグ装着部分を設けて、各機能部をらせん状の伸縮自在なリード線で連結する構造とした。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ＩＴステッキの構成を示す図である。
【図２】発電部の構造を示す図である。
【図３】磁石やコイルによる発電特性、キャパシタによる充電特性を計測するための振盪器を示す図である。
【図４】磁石やコイルによる発電特性、キャパシタによる充電特性を示す図である。
【図５】ＩＴステッキの回路を示す図である。
【図６】ＩＣタグリーダライターの比較
【符号の説明】
【００１６】１００      バネ
１０１      コイル
１０２      磁石の内臓されたハウジング
１０３      振盪器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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