(57)【要約】【課題】夜間や暗がりでの安全かつ安心した歩行を可能とする照明付き杖を提供する。【解決手段】支柱部および把手部を有する杖本体に、電池で駆動される発光手段を設ける。そして、この発光手段を発光パターンで動作させる。【選択図】図１
2015058055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支柱部および把手部を有する杖本体と、
発光手段と、
前記発光手段を駆動するための電池と、
前記発光手段を所定の発光パターンで動作させる制御手段と、
を備えることを特徴とする照明付き杖。
【請求項２】
前記制御手段は、前記電池の残量が設定値未満の場合に、その旨を前記発光手段の所定の発光パターンにより報知する、
ことを特徴とする請求項１記載の照明付き杖。
【請求項３】
前記制御手段は、前記電池の残量を検出し、この検出残量が設定値以上の場合は前記発光手段を連続的にオンし、検出残量が前記設定値未満の場合はその旨を前記発光手段の断続的なオンにより報知する、
ことを特徴とする請求項１記載の照明付き杖。
【請求項４】
前記電池は、充電式であり、
前記支柱部は、前記発光手段のオンとオフを指定するための操作スイッチ、前記電池の充電状態を報知する発光体、および充電用端子を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載の照明付き杖。
【請求項５】
前記発光手段は、白色または電球色の光を発する第１発光手段、および青色乃至緑色の光を発する第２発光手段であり、
前記制御手段は、
前記電池の残量を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出残量が設定値以上の場合、前記第１発光手段をオンし、前記第２発光手段をオフする第１制御手段と、
前記検出手段の検出残量が前記設定値未満の場合、前記第１発光手段を断続的にオンし、その第１発光手段のオフ時のみ前記第２発光手段をオンする第２制御手段と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の照明付き杖。
【請求項６】
前記第１制御手段は、前記検出手段の検出残量が設定値以上の場合、前記第１発光手段を定格電流でオンし、前記第２発光手段をオフする、
前記第２制御手段は、前記検出手段の検出残量が前記設定値未満の場合、前記第１発光手段を定格電流より小さい電流で断続的にオンし、その第１発光手段のオフ時のみ前記第２発光手段をオンする、
ことを特徴とする請求項５記載の照明付き杖。
【請求項７】
前記第２制御手段は、前記第１発光手段を断続的にオンする際に、オン期間をオフ期間より長くする、
ことを特徴とする請求項５または請求項６記載の照明付き杖。
【請求項８】
前記第１発光手段のオンとオフを指定するための操作スイッチ、
をさらに備え、
前記検出手段は、前記操作スイッチのオン時に前記電池の残量を検出する、
前記制御手段は、前記検出手段の検出残量が所定値（＞設定値）未満の場合に、その旨を前記第２発光手段の所定の発光パターンにより所定時間だけ報知する第３制御手段、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項５または請求項６記載の照明付き杖。
【請求項９】
前記杖本体は、円筒状の支柱部、その支柱部の上端に設けた把手部、および前記支柱部の下端に設けた石突き部を有し、
前記発光手段は、前記支柱部に設けられ、その支柱部の周りに光を発する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか記載の照明付き杖。
【請求項１０】
前記発光手段は、前記支柱部における前記石突き部の近傍に設けられている、
ことを特徴とする請求項９載の照明付き杖。
【請求項１１】
前記支柱部は、光透過性部材で円筒状に形成された照明部を当該支柱部の一部として含み、
前記発光手段は、前記照明部内に設けられている、
ことを特徴とする請求項９記載の照明付き杖。
【請求項１２】
前記照明部の内周面は、前記発光手段の光を周方向に拡大するシリンドリカルレンズ形の曲面形状を周方向に順に配列してなる、
ことを特徴とする請求項１１記載の照明付き杖。
【請求項１３】
前記発光手段は、前記照明部内の上方位置に下向き状態で配置され、
前記照明部は、上方側内周面および下方側内周面を当該照明部の軸方向に沿って含み、
前記上方側内周面は、前記発光手段の光を周方向に拡大するシリンドリカルレンズ形の曲面形状を周方向に順に配列してなる、
前記下方側内周面は、前記発光手段の光を全反射する、
ことを特徴とする請求項１１記載の照明付き杖。
【請求項１４】
前記制御手段を含み、前記電池の出力により前記発光手段を駆動制御する駆動制御部と、
前記駆動制御部を前記電池と共に搭載し、前記支柱部内に収容されるプリント回路基板と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか記載の照明付き杖。
【請求項１５】
前記プリント回路基板は、主に実装高さの高い部品が配置される一方面、および主に実装高さの低い部品が配置される他方面を有するとともに、その一方面側から他方面側へ臨む状態に前記電池の周面の一部を受けて同電池を保持する開口を有し、
前記他方面に配置される部品のうち、比較的に背の高い部品は、前記支柱部の径方向における中央側に寄った位置に配置される、
ことを特徴とする請求項１４記載の照明付き杖。
【請求項１６】
前記一方面に配置される部品は、その一方面から前記他方面へ脚が貫通する挿入型実装部品である、
前記他方面に配置される部品は、その他方面に脚が載る表面実装部品である、
ことを特徴とする請求項１５記載の照明付き杖。
【請求項１７】
前記電池は、充電式であり、充放電用のリード線を導出し、そのリード線の先端に電池側コネクタを有する、
前記一方面に配置される部品は、その一方面から前記他方面へ脚が貫通する挿入型実装部品であり、前記発光手段のオンとオフを指定するための操作スイッチ、前記電池の充電状態を報知する発光体、前記電池側コネクタが接続される基板側コネクタ、前記電池に対する充電用端子を含む、
前記支柱部は、前記操作スイッチ、前記発光体、および前記充電用端子を露出する、
ことを特徴とする請求項１５記載の照明付き杖。
【請求項１８】
前記電池は、筒形である、
前記プリント回路基板は、前記支柱部の軸方向に沿って延びる細長形状を有する、
前記開口は、前記支柱部の軸方向と直交する方向の幅が前記電池の径より小さく、前記支柱部の軸方向に沿う方向の長さが前記電池の軸方向長さより長い矩形形状を有する、
ことを特徴とする請求項１５記載の照明付き杖。
【請求項１９】
前記プリント回路基板は、銅箔ベタパターン層を内蔵する、
ことを特徴とする請求項１８記載の照明付き杖。
【請求項２０】
前記プリント回路基板の幅方向端縁にそのプリント回路基板の長手方向に沿って貼付けられ、前記プリント回路基板を補強する補強部材、
をさらに備えることを特徴とする請求項１８または請求項１９記載の照明付き杖。
【請求項２１】
前記プリント回路基板は、銅箔ハッチングパターンを前記補強部材との貼付け面に有する、
前記補強部材は、前記プリント回路基板への貼付けに際しそのプリント回路基板上の前記銅箔ハッチングパターンに対しクロスハッチングの状態となる銅箔ハッチングパターンを前記プリント回路基板との貼付け面に有する、
ことを特徴とする請求項２０記載の照明付き杖。
【請求項２２】
前記プリント回路基板と前記補強部材との貼付け部に介在される不織紙または両面接着テープ、
をさらに備えることを特徴とする請求項２１記載の照明付き杖。
【請求項２３】
前記プリント回路基板をそのプリント回路基板上の前記電池と共に被覆する難燃性の熱収縮チューブ、
をさらに備えることを特徴とする請求項２２記載の照明付き杖。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行を支援する照明付き杖に関する。
【背景技術】
【０００２】
歩行者の身体を支えて歩行を支援するとともに、照明用のライトを備えた杖が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開２００８−３０２００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ランプ付きの杖は、ランプの電源として電池を内蔵する。この電池の残量が少なくなると、ランプの光量が低下して十分な照明ができなくなる。歩行の途中で電池切れとなって、ランプが消灯することもある。
【０００５】
ランプの光量低下や消灯が生じると、暗がりや夜間の歩行に支障をきたすことがある。
【０００６】
本発明の目的は、夜間や暗がりでの安全かつ安心した歩行を可能とする照明付き杖を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の照明付き杖は、支柱部および把手部を有する杖本体と、発光手段と、この発光手段の駆動するための電池と、前記発光手段を所定の発光パターンで動作させる制御手段と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態の全体的な構成を示す図。
【図２】一実施形態の照明部の構成を断面して示す図。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面を示す図。
【図４】一実施形態の制御回路を示すブロック図。
【図５】一実施形態の制御を示すフローチャート。
【図６】一実施形態の各発光ダイオードのオン，オフを示すタイムチャート。
【図７】一実施形態の発光色に関わる比視感度特性を示す図。
【図８】一実施形態のプリント回路基板およびそのプリント回路基板の一方面に搭載される部品の外観を示す図。
【図９】一実施形態のプリント回路基板の他方面の構成を示す図。
【図１０】一実施形態のプリント回路基板が支柱部に挿入される様子を示す図。
【図１１】一実施形態のプリント回路基板および部品が熱収縮チューブで被覆された状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。  
図１において、１は杖本体で、軽量のアルミニウムや炭素繊維で円筒状に形成された支柱部２、この支柱部２の上端に装着された木製の把手部３、支柱部２の下端に取付けられた樹脂製の石突き部４を有する。支柱部２は、引出しと収納が自在な長さ調節用の脚部２ａを下端側に有するとともに、その脚部２ａとの境界部に固定用ねじ２ｂを有する。固定用ねじ２ｂを緩めることで脚部２ａの伸縮が可能となり、固定用ねじ２ｂを締めることで脚部２ａの伸縮位置を固定することができる。石突き部４は脚部２ａの先端にあって、歩行面に突いたときの衝撃を吸収する。
【００１０】
支柱部２の脚部２ａは、無色透明の光透過性部材で円筒状に形成された照明部５を脚部２ａの一部として含む。照明部５の内周面は、図２に断面を示すように、支柱部２の軸方向に沿って上方側内周面５ａと下方側内周面５ｂとに分かれる。
【００１１】
照明部５内の上方部に、脚部２ａの内周面にプリントプリント回路基板８が嵌合保持される。このプリントプリント回路基板８の下面側に、発光手段たとえば発光ダイオード（ＬＥＤ：第１発光手段）５１および発光ダイオード（ＬＥＤ：第２発光手段）５２が下向き状態で配置される。発光ダイオード５１は、白色（クールホワイトともいう）または昼光色（ウオームホワイトともいう）の光を発するもので、照明用の主灯として機能する。発光ダイオード５１は、青色乃至緑色の光を発するもので、補助灯として機能する。
【００１２】
照明部５の上方側内周面５ａは、図２のＡ−Ａ線に沿う断面である図３に示すように、発光ダイオード５１，５２の光を支柱部２の周方向（軸方向と直交する方向）に拡大して拡散する光学屈折形状たとえばシリンドリカルレンズ形の曲面形状を、周方向に順に配列してなる。発光ダイオード５１，５２から発せられてこのシリンドリカルレンズ形の曲面形状に入る光は、支柱部２の周方向に拡大されて照明部５を透過し、支柱部２の軸方向においてはほとんど拡大（屈折）されないまま照明部５を透過する。つまり、支柱部２が地面に直立した状態にあるとき、照明部５から発せられた光は図１に二点鎖線で示すように石突き部４中心の所定範囲に拡がって地面を照らすだけで、上方には拡がって他者の眼を眩ますことがない。いわゆる防眩効果である。
【００１３】
照明部５の下方側内周面５ｂは、光学屈折形状を持たない単純な曲面であり、上方の発光ダイオード５１，５２から届く光の多くを下方へと全反射する。これも防眩のためである。ただ、照明部５の素材が透明なので、照明部５の内部がこんもりと明るく見える。
【００１４】
支柱部２と把手部３との境界部に、ベルト６を介して手持ち用のストラップ７が取付けられる。そして、支柱部２におけるベルト６の近傍に、発光ダイオード５１のオンとオフを指定するための押釦式の操作スイッチ１１、後述する電池の充電状態を報知する発光体たとえば発光ダイオード１２、およびプラグ挿入型の充電用端子（充電ジャックともいう）１３が軸方向に並んで配置される。操作スイッチ１１は、押圧ごとにオンとオフを繰返す。充電用端子１３には、杖本体１の付属品として用意されている充電器（ＡＣアダプタともいう）の充電プラグが挿入接続される。充電器は、商用交流電源の電圧を充電用の所定レベルの直流電圧に変換して出力する。
【００１５】
このような構成の杖本体１において、発光ダイオード５１，５２を駆動制御するための制御回路が支柱部２に収容される。この制御回路を図４に示す。
【００１６】
上記充電用端子１３に、保護回路２１を介して充電回路２２が接続される。保護回路２１は、充電用端子１３からの入力に対し、過電圧保護、低電圧保護、逆接保護などを行う。家庭内に多数の充電器が存在することが一般化している現状では、当該照明付き杖に付属のもの以外が使用されること可能性があることに対処し、過電圧保護、低電圧保護、逆接保護を採用している。
【００１７】
充電回路２２は、充電用端子１３から保護回路２１を介して入力される直流電圧を充電式の電池２３に充電するとともに、その充電状態を付属の上記発光ダイオード１２によって報知する。発光ダイオード１２は、例えば赤色の光を発するもので、電池２に充電電圧が供給されている場合に点灯する。
【００１８】
電池２３は、発光ダイオード５１，５２の駆動用電力を出力する。この電池２３に上記操作スイッチ１１を介して駆動制御部２４が接続され、その駆動制御部２４に発光ダイオード５１，５２が接続される。
【００１９】
駆動制御部２４は、電池２３の出力により発光ダイオード５１，５２を駆動制御するもので、主要な機能として次の（１）〜（４）の手段を有する。  
（１）操作スイッチ１１のオン時、電池２３の残量を検出する検出手段。具体的には、電池２３の電圧Ｅを電池２３の残量として検出する。
【００２０】
（２）上記検出手段の検出電圧Ｅが設定値Ｅ１以上の場合、電池２３の残量が十分であるとの判断の下に、主灯である発光ダイオード５１を定格電流でオンし、補助灯である発光ダイオード５２をオフする第１制御手段。
【００２１】
（３）上記検出手段の検出電圧Ｅが設定値Ｅ１未満の場合、電池２３の残量が不足気味であるとの判断の下に、その旨を発光ダイオード５１，５２の所定の発光パターンにより報知する。具体的には、発光ダイオード５１を断続的にオンし、その発光ダイオード５１のオフ時のみ発光ダイオード５２をオンする。なお、発光ダイオード５１，５２の動作電流のうち、少なくとも発光ダイオード５１のオン時の動作電流については、消費電力の低減のため、定格電流より小さい値に設定する。
【００２２】
（４）上記検出手段の検出電圧Ｅが所定値Ｅ２（＞設定値Ｅ１）未満の場合に、その旨を発光ダイオード５２の所定の発光パターンにより所定時間だけ報知する第３制御手段。
【００２３】
つぎに、駆動制御部２４が実行する制御を図５のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２４】
操作スイッチ１１のオン時（ステップ１０１のＹＥＳ）、駆動制御部２４は、電池２３の電圧Ｅを電池２３の残量として検出する（ステップ１０２）。続いて、駆動制御部２４は、検出電圧Ｅが設定値Ｅ１（例えば３．４Ｖ）以上であるか否かを判定する（ステップ１０３）。検出電圧Ｅが設定値Ｅ１以上の場合、駆動制御部２４は、電池２３の残量が照明に十分な例えば４０％以上であるとの判断の下に、検出電圧Ｅが所定値Ｅ２（＞設定値Ｅ１）未満であるか否かを判定する（ステップ１０４）。
【００２５】
検出電圧Ｅと所定値Ｅ２未満の場合（ステップ１０４のＹＥＳ）、駆動制御部２４は、電池２３の残量が５０％未満であるとの判断の下に、タイムカウントｔを開始する（ステップ１０５）。続いて、駆動制御部２４は、主灯である白色または昼光色の発光ダイオード５１をオン（点灯）し、これにより支柱部２の周りの足元を照明するとともに、補助灯である青色乃至緑色の発光ダイオード５２を断続的にオンし、これにより電池２３の残量が半分であることを報知する（ステップ１０６）。発光ダイオード５２の断続的なオンは、例えば１秒間のオンと例えば５秒間のオフの繰返しである。
【００２６】
操作スイッチ１１のオン時に青色乃至緑色の発光ダイオード５２が点滅することにより、使用者は、内蔵の電池２３の残量が５０％未満に減っていて、そろそろ充電が必要であることを的確に認識する。
【００２７】
タイムカウントｔが一定時間ｔｓ例えば５秒間に達したとき（ステップ１０７のＹＥＳ）、駆動制御部２４は、タイムカウントｔをクリアするとともに（ステップ１０８）、発光ダイオード５２の断続的なオンを停止して発光ダイオード５１のオン（点灯）のみを継続する（ステップ１０９）。つまり、電池２３の残量が半分に減ったことの報知が終了し、白色または昼光色の光による足元の照明が継続する。
【００２８】
ステップ１０４の判定において、検出電圧Ｅが所定値Ｅ２未満でない場合（ステップ１０４のＮＯ）、駆動制御部２４は、電池２３の残量が５０％以上であるとの判断の下に、発光ダイオード５２を点滅することなく、発光ダイオード５１をオン（点灯）して支柱部２の周りの足元を照明する（ステップ１０９）。
【００２９】
ところで、ステップ１０３の判定において、検出電圧Ｅが設定値Ｅ１未満の場合（ステップ１０３のＮＯ）、駆動制御部２４は、電池２３の残量が不足気味であるとの判断の下に、その旨を発光ダイオード５１，５２の所定の発光パターンにより報知する（ステップ１１０）。すなわち、駆動制御部２４は、図６のタイムチャートに示すように、発光ダイオード５１を断続的にオンし、その発光ダイオード５１のオフ時のみ発光ダイオード５２をオンする。つまり、発光ダイオード５１，５２を交互にオンする。発光ダイオード５１のオン期間ｔ１として例えば５秒間を設定し、発光ダイオード５１のオフ期間ｔ２として例えば０．５秒間を設定する。
【００３０】
発光ダイオード５１と発光ダイオード５２が交互に点灯することにより、使用者は、内蔵の電池２３の残量が照明に不十分な状態にあることを的確に認識できる。これを認識した使用者は、すぐに帰宅するなどして充電器の充電プラグを充電用端子１３に挿入接続し、電池切れとなる前に電池２３を充電することができる。あるいは、すぐに操作スイッチ１１をオフして電池切れを防ぐなどの適切な処置をとることができる。
【００３１】
また、発光ダイオード５１の断続的なオンに際し、駆動制御部２４は、消費電力の低減ひいては電池２３を長持ちさせるため、発光ダイオード５１のオン時の動作電流をその発光ダイオード５１の定格電流より小さい電流たとえば定格電流の半分に設定する。補助灯である発光ダイオード５２のオン時の動作電流については、定格電流でも、定格電流より小さい値でも、どちらでもよい。仮に、補助灯である発光ダイオード５２の電流容量が主灯である発光ダイオード５１の電流容量よりも小さい場合には、消費電力のことよりも報知の確実性を確保するべく、発光ダイオード５２の動作電流を定格電流とする。
【００３２】
操作スイッチ１１がオフされた場合（ステップ１０１のＮＯ）、駆動制御部２４は、発光ダイオード５１，５２を共にオフ（消灯）する（ステップ１１１）。
【００３３】
以上のように、照明部５から照明用の光を発することにより、歩行者の存在を周囲の人に的確に知らせることができる。歩行者が転倒した場合は、それを周囲の人に迅速に気づかせることができる。とくに、電池２３の残量が不足気味となった場合はその旨を照明用の主灯である発光ダイオード５１そのものを用いた発光パターンの変化によって報知するので、照明された足元に視線を向けて歩く使用者に対し、照明の変化つまり残量不足を容易かつ迅速に気づかせることができる。
【００３４】
発光ダイオード５１のオン期間ｔ１である５秒間、発光ダイオード５１のオフ期間ｔ２である０．５秒間は、点灯時間を使用者にできるだけ長く感じさせつつ、消灯時間の存在を使用者に確実に認識させることが可能な時間配分である。消灯の存在が照明機能の低下とならない。逆に、２〜３秒ごとの速い点滅は見る者に不快感を与える可能性があるので、そのような速い点滅は採用しない。  
発光ダイオード５１のオフ期間ｔ２では通常の照明の色とは異なる色の発光ダイオード５２がオンするので、単に発光ダイオード５１をオフだけの場合よりも、残量不足の注意の喚起が増強される。しかも、発光ダイオード５１，５２のいずれか一方が必ず点灯した状態となるので、照明作用そのものは途切れずに継続する。
【００３５】
［光の色について］  
光の波長による眼の感受性は、色の感覚の他に明るさの感覚もあり、波長によって異なる。
【００３６】
同じエネルギーの光であっても黄色や緑色の光は明るく感じられるが、赤色や青色の光は暗く感じられる。最も明るく感じる波長は、555nmの黄緑色の光である。これより波長が長くても短くても暗く感じる。波長555nmの光の明るさ感を“１”とし、これと同じエネルギーを持つ他の光の明るさ感を相対値で表したものを“比視感度”という。人の眼の網膜には、錐体と桿体の２種の視細胞がある。
【００３７】
明るい環境下では、主として錐体が働く。この状態を明所視といい、この状態の特性は、明所視における比視感度と呼ぶ。
【００３８】
本実施形態の照明付き杖の使用環境は、夜間や暗がりである。暗い環境下では、網膜の視細胞は、逆に桿体が主に働き、この時の状態は暗所視と呼び、この場合の比視感度は、明所視と異なり、波長507nmが最も明るく感じられる。この波長での色は、青緑である。この暗所視における比視感度特性を図７に示す。この比視感度特性を考慮し、補助灯の発光色は、青緑乃至緑色とする。
【００３９】
このように、青緑乃至緑色の光は、視認性向上に寄与し、同じ点灯電流で他の色より明瞭に認識できることから、点灯時電流を低く抑えることができる。これにより電池消耗を低減させ、電池２３をより長持ちさせることが可能となる。
【００４０】
電池残量が少なくなっている状態では、主灯もさることながら、補助灯の消費電流は、低く抑えるべきであることから、より少ない電気エネルギーで使用者が認知しやすい発光色とすることは有益な効果を持つ。
【００４１】
［動作電流について］  
電池残量が少なくなっている状態では、主灯である発光ダイオード５１の消費電力を抑え、完全消灯までの時間をより長くさせたい。この観点から、補助灯である発光ダイオード５２よりはるかに大きな電流を消費する主灯の明るさは、減じるものの完全消灯とは比すべくもなく、減少させた明るさで点灯維持させることが重要である。そこで、電池残量が少なくなって主灯の点滅発光状態となった場合に、主灯である発光ダイオード５１の動作電流を定格電流より小さい値とし、発光ダイオード５１の発光量をおおよそ半分まで減らしている。
【００４２】
動作電流の変更は、印加電圧のレベルを切換えたり、あるいは印加電圧のオン，オフデューティを切換えることで、実現する。オン，オフデューティの切換えには、オン，オフデューティが互いに異なる２つの駆動信号を出力する２つのタイマ回路を用意し、いずれか一方のタイマ回路の出力をゲート回路で選択するなどの方法がある。
【００４３】
［照明部５について］  
照明部５を形成する光透過性部材として、無色透明の樹脂が使用される。仮に、白色光を電球色に変換する着色樹脂を用いた場合には、白色から電球色への変換過程において、補色の波長領域を減光させることから、白色光の光量が無駄になってしまう。電池駆動の場合、このような無駄なエネルギー消費を避けることが好ましく、その観点から照明部５の材質が無色透明であることは重要である。補助灯の青色乃至緑色の光についても、無駄なエネルギー消費を避ける上で、照明部５の材質が無色透明であることは重要である。
【００４４】
［電池について］  
電池２３は、例えばリチウムイオン充電池またはリチウムポリマー充電池である。リチウムイオン充電池やリチウムポリマー充電池の１個の公称電圧は、約3.6V〜3.7Vである。これと同じ電圧は、ニッケル水素充電池、アルカリ乾電池、マンガン乾電池などの３個分に相当する。
【００４５】
電池２３として最良は、１次電池との誤用や逆装填によって起こる発熱膨張・破裂・発煙・発火等を回避できる充電池であって、１次電池と代替不能なリチウムイオン充電池１個とすることが望ましい。
【００４６】
電池２３の充電方式は、定電流定電圧制御、−ΔＶ検出制御、dT/dt制御、タイマ制御のどれであってもよい。
【００４７】
電池２３の残量検出方法は、電圧検知のほかに、電圧テーブル検知法、電流積算法などのどれであってもよい。
【００４８】
［プリント回路基板および部品について］  
図４の制御回路は、図８および図９に示すプリント回路基板３０に搭載される。プリント回路基板３０は、支柱部２の軸方向に沿って延びる細長形状を有し、支柱部２の端部の開口から挿入されて支柱部２内の上部に固定される。  
プリント回路基板３０は、主に実装高さの高い部品が配置される一方面（実装面ともいう）３０ａ、および主に実装高さの低い部品が配置される他方面（半田面ともいう）３０ｂを有する。また、プリント回路基板３０は、矩形形状の開口３１を幅方向中央部に有する。開口３１は、一方面３０ａ側から他方面３０ｂ側へ臨む状態に電池２３の周面の一部を受けて同電池２３を保持する。
【００４９】
一方面３０ａに配置される部品は、その一方面３０ａから他方面３０ｂへ脚が貫通する挿入型実装部品（ＤＩＰ；Dual Inline Package）である。すなわち、図８のように、一方面３０ａの一端と開口３１との間の領域に、挿入型実装部品である操作スイッチ１１、発光ダイオード１２、充電用端子１３、基板側コネクタ３２が取付けられる。充電用端子１３の取付け位置には、充電用端子１３の一部が嵌合する開口３６が形成されている。
【００５０】
プリント回路基板３０が支柱部２に挿入されて支柱部２内の上部に固定されるのに伴い、操作スイッチ１１、発光ダイオード１２、および充電用端子１３が支柱部２に予め形成されている開口を介して支柱部２の外面側に露出する。
【００５１】
他方面３０ｂに配置される部品は、他方面３０ｂに脚が載る表面実装部品（ＳＭＤ；Surface Mount Device）である。すなわち、図９のように、他方面３０ｂの他端側に、表面実装部品であるライトアングルコネクタ４１、コイル４２、ＩＣチップ４３が取付けられる。さらに、他方面３０ｂの一端側に、表面実装部品であるＩＣチップ４４，４５が配置される。
【００５２】
他方面３０ｂに取付けられる表面実装部品のうち、比較的に背の高い部品であるライトアングルコネクタ４１およびコイル４２は、支柱部２の径方向における中央側に寄った位置、つまり一点鎖線で示す中心線上の位置に、取付けられる。
【００５３】
電池２３は、支柱部２の軸方向に沿って延びる筒形である。また、電池２３は、軸方向端部から導出されたリード線３４、およびそのリード線３４の先端に取付けられた電池側コネクタ３３を備える。電池２３が開口３１にセットされた状態で、電池側コネクタ３３が基板側コネクタ３２に挿入接続される。
【００５４】
開口３１は、支柱部２の軸方向と直交する方向の幅が電池２３の径より小さく、支柱部２の軸方向に沿う方向の長さが電池２３の軸方向長さより長い矩形形状を有する。電池２３の径は、余程の特殊形状でない限り、背の高い部品である充電用端子１３の高さ寸法を超える。この電池２３の実装高さを充電用端子１３の実装高さ以下に収めるべく、プリント回路基板３０に開口３１を形成し、その開口３１に電池２３の周面の一部を沈降状態で収める構成としている。開口３１が簡易的電池ホルダとなる。
【００５５】
実装高さの高い部品を実装するプリント回路基板３０を円筒状の支柱部２内に納めるためには、多くの工夫が求められる。部分的に分解して、位置調整することは比較的に容易ではある。反面、個別の保持機構を要することから配線部品も含め部品点数の増加となる。更に、全体の一体化に余分な部品と空間をも必要とし、組み立て性やコスト面で不利となる。しかも、把手部３を高級感のある木製とした場合、木材内部加工は、非常に難しく量産性は無しに等しく、しかも通常では強度保持を保つことができず脆弱なものとなってしまう。
【００５６】
プリント回路基板３０に搭載する部品を幅方向の中央寄りに寄せて、しかも電池２３の周面の一部を開口３１に収める構成としているので、図１０に示すように、プリント回路基板３０を支柱部２に挿入する際に、プリント回路基板３０およびそのプリント回路基板３０上の部品が支柱部２の開口端縁に干渉しない。よって、プリント回路基板３０を支柱部２内にスムーズに挿入して納めることができる。
【００５７】
［電池接続について］  
電池２３とプリント回路基板３０との接続方法については、一般的な挟込み型の電極クリップ接続ではなく、基板側コネクタ３２と電池側コネクタ３３とによるコネクタ接続を採用している。挟込み型の電極クリップ接続の場合、杖本体１の先端が接地面を突くごとに、衝撃で接続が外れることがある。接続が外れると、駆動制御部２４への通電が遮断となり、発光ダイオード５１，５２が消灯してしまう。駆動制御部２４にマイクロコンピュータが搭載されている場合は、接続外れに際し、マイクロコンピュータがリセットされて駆動制御が止まってしまう。
【００５８】
基板側コネクタ３２と電池側コネクタ３３とによるコネクタ接続であれば、杖本体１の先端が接地面を突くときの衝撃があっても、接続外れを生じない。発光ダイオード５１，５２の不要な消灯や、マイクロコンピュータのリセットを防ぐことができる。
【００５９】
挟込み型の電極クリップ接続の場合、負極となるスプリングにピアノ線を用いることが多い。ただし、ピアノ線は電気抵抗が大きいので、無駄な電力消費を生じる。この点、コネクタ接続であれば、そのような無駄な電力消費も生じない。
【００６０】
［基板の補強について］  
プリント回路基板３０を支柱部２内に納めるべくプリント回路基板３０の短手方向の幅を細くすると、プリント回路基板３０の曲げ強度が低下するという課題がある。
【００６１】
そこで、プリント回路基板３０は、十分な曲げ強度を確保するべく、各部品の脚が接続される部品フットプリント領域を除く全領域に、銅箔ベタパターン層を内蔵する。さらに、プリント回路基板３０の曲げ強度をさらに増すべく、プリント回路基板３０の一方面３０ａ側の幅方向端縁に、帯状の補強板（補強部材）６０が貼付けられる。この貼付けにより、容易には曲がることのない強い曲げ強度が確保される。
【００６２】
プリント回路基板３０の一方面３０ａにおける補強板６０の貼付け位置には、プリント回路基板３０の長手方向に沿って、多数の銅箔ハッチングパターン３５が形成される。補強板６０は、プリント回路基板３０との貼付け面に、多数の銅箔ハッチングパターン６０ａを有する。これら銅箔ハッチングパターン６０ａは、プリント回路基板３０への貼付けに際し、プリント回路基板３０上の多数の銅箔ハッチングパターン３５に対しクロスハッチングの状態となる。
【００６３】
補強板６０の素材として鉄材たとえば鍍金鋼鈑を用いた場合、切断面が腐食し易く錆びの発生を伴うので、望ましくない。錆びを嫌ってステンレスを用いることも考えられるが、ステンレスは硬くて加工性が悪く、コストも高くなるという課題がある。
【００６４】
対策として、鉄などの金属以外の樹脂板あるいは樹脂棒を貼合わせることで、強度確保は可能である。この点を考慮し、補強板６０の素材として、プリント回路基板３０と同じ部材を用いる。例えば、製造時にプリント回路基板３０の切れ端から補強板６０を得ることで、加工性やコストの課題を解消できる。
【００６５】
補強板６０の貼付けに際しては、補強板６０自体が非常に細くて小さい部品であるから、接着剤を用いるのが望ましい。接着には、一般的に同一材料貼合わせの方が、異種材料貼合わせより接着トラブルが少なく、接着の親和性は高い。この点でも、補強板６０の素材としてプリント回路基板３０と同じものを用いることは、好都合である。
【００６６】
なお、接着には、ある程度薄い接着膜厚みが必要であるものの、薄からず厚からずと最適コントロールは難しい。
【００６７】
そこで、補強板６０が多数の銅箔ハッチングパターン６０ａを有し、その銅箔ハッチングパターン６０ａがプリント回路基板３０上の多数の銅箔ハッチングパターン３５とクロスハッチングの状態で貼付けられる。銅箔ハッチングパターン６０ａおよび銅箔ハッチングパターン３５の銅箔厚みはおよそ16〜35μmと薄い。貼合わせ面では、銅箔が接触する薄い接着層と銅箔の無い、やや厚みのある接着層が交互に繰りかえされ、且つクロスハッチングパターンとすることで、クロス点を中心とする円対称パターンが形成されて、方向性のある剥離に対抗する効果を有する。
【００６８】
プリント回路基板３０と補強板６０との貼付け部には、不織紙または両面接着テープが挟み込まれる。不織紙または両面接着テープの繊維質に接着剤が含浸し、固着を強固にできる。接着剤の固着を強固なものとするための、化学的処理であるプライマー剤塗布と同じ様に、接着バインダーとして物理的プライマー効果を得ることができる。同一素材の貼合わせ、接着剤が浸透した含浸紙、クロスハッチングパターンによる接着剤厚み強弱という、これらの相乗効果によって、強固な接着を得ることができる。
【００６９】
各部品が実装されたプリント回路基板３０は、図１１に示すように、操作スイッチ１１、発光ダイオード１２、充電用端子１３を除くほぼ領域が、電池２３を含む搭載部品と共に熱収縮チューブ７０によって被覆される。この被覆により、プリント回路基板３０とそのプリント回路基板３０上の部品が強固に一体化する。この被覆後、プリント回路基板３０が支柱部２内に挿入される。
【００７０】
被覆後の熱収縮チューブ７０が収縮したとき、電池２３が開口３１に強く押し付けられる。これは、開口３１が存在することによるプリント回路基板３０の強度不足を補うものでもある。
【００７１】
熱収縮チューブ７０は、電気絶縁性が高いので、プリント回路基板３０と支柱部２との電気的絶縁効果が高まる。熱収縮チューブ７０は、非常に安価で、しかも短時間で収縮可能で加工性に優れる。熱収縮チューブ７０は、素材が薄いので、余分な配置スペースを必要とせず、組み立てが容易である。
【００７２】
［変形例］  
上記実施形態では、照明部５の内周面を光学屈折形状を有する上方側内周面５ａと光学屈折形状を有する下方側内周面５ｂとに分けたが、内周面の全域を光学屈折形状としてもよい。  
上記実施形態では、電池残量が設定値未満となった場合に発光ダイオード５１（および発光ダイオード５２）を断続的にオンつまり点滅させる構成としたが、例えば通常モードと点滅モードを切換えるための操作スイッチを支柱部２に新たに設けておき、通常モードの設定時は電池残量が設定値未満の場合に発光ダイオード５１（および発光ダイオード５２）を点滅させ、点滅モードの設定時は電池残量に応じて異なる２つのパターンで発光ダイオード５１（および発光ダイオード５２）を点滅させる構成としてもよい。
【００７３】
例えば、点滅モードの設定時、電池残量が設定値以上の場合は発光ダイオード５１（および発光ダイオード５２）を通常モード時の点滅とは異なる時間間隔で点滅させ、電池残量が設定値未満の場合は発光ダイオード５１（および発光ダイオード５２）を通常モード時の点滅と同じ時間間隔で点滅させる。
【００７４】
この点滅モードの設定時は発光ダイオード５１（および発光ダイオード５２）が常に点滅するので、杖本体１の視認性が大きく向上する。これにより、杖本体１を使用して歩く歩行者の存在を他の歩行者や自動車の運転者などに強く認識させることができる。とくに、歩行に不安のある高齢者や障害者などの社会的弱者にとって、この点滅モードは大変に有用である。電池残量に応じて点滅のパターンが異なるので、電池の残量不足についても確実に報知することが可能である。
【００７５】
また、上記操作スイッチに自動モードの設定機能を追加し、かつ駆動制御部２４に２４時間計測の時計機能を持たせておき、例えば朝７時から夕方６時までの時間帯では通常モードを自動的に設定し、夕方６時過ぎから翌日の朝７時までの時間帯では点滅モードを自動的に設定する構成としてもよい。夕方６時過ぎから翌日の朝７時までのいわゆる夜間時間帯において使用者の操作を要することなく自動的に点滅が始まるので、暗がりでの歩行の安全性がさらに高まる。使用者にとっては、点滅モードの始まりと終わりが時刻の報知ともなり、杖本体１が時計代わりともなって便利である。
【００７６】
その他、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７７】
１…杖本体、２…支柱部、３…把手部、４…石突き部、５…照明部、５ａ…上方側内周面、５ｂ…下方側内周面、６…ベルト、７…ストラップ、８…プリントプリント回路基板、１１…操作スイッチ、１２…発光ダイオード（発光体）、１３…充電用端子、２１…保護回路、２２…充電回路、２３…電池、２４…駆動制御部、３０…プリント回路基板、３０ａ…一方面、３０ｂ…他方面、３１…開口、３２…基板側コネクタ、３３…電池側コネクタ、３４…リード線、３５…銅箔ハッチングパターン、３６…開口、４１…ライトアングルコネクタ、４２…コイル、４３，４４，４５…ＩＣチップ、５１…発光ダイオード（第１発光手段）、５２…発光ダイオード（第２発光手段）、６０…補強板、６０ａ…銅箔ハッチングパターン、７０…熱収縮チューブ
【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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【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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