JP2005268207A - 地震検知灯 - Google Patents

Abstract

【課題】 真っ暗闇の中で地震に遭遇したとき、瞬時に「全方向から視認できるあかり」であって軟質プラスチックカバーを取り外せば照明灯ともなり、倒壊などで生き埋めになったりした場合に駆動部が壊れにくく、救助隊に光で居場所を示すことができる地震検知灯を得るにある。
【解決手段】 光源部と駆動部と電源部と収納ケースとからなる標識・照明灯において、前記光源部には、光源となるＬＥＤと、球形の軟質プラスチック着脱式カバーとでなり、前記駆動部は、振動センサと、明暗識別自己保持回路と、外部スイッチを具備し、前記電源部はドライバッテリーとソーラーパネルとでなり、前記収納ケースは、前記駆動部や前記電源部のドライバッテリーを収納し、これらで地震検知灯を構成している。
【選択図】図１

Description

本発明は、地震検知灯に関する。

従来の類似の技術としては「地震動作型非常灯」（公開特許公報 昭５９−２２４０９９）があり、これは振動により動作する感知部、感知部の中には電池の点検部及び復帰部を有し、明るさを出す光源部、その光源部を点灯させる電源部とそれらを収納するケース本体部を備えて構成されたものや、あるいは、振動センサーと一定以下の暗いときに振動を検出し信号を送出する送出手段を備えた「照明装置及び非常用点灯装置」（特開平９−９３８３２）があり、前者は２０年前の技術であり、後者はセンサーを使った近代の技術を使いつつも、いずれも地震時に点灯する「照明装置」である。地震を検知して動作する点では本発明とも共通するが、この「照明装置」とは、光が一方向を照らし出すものであって、全方位から視認できる「標識灯」ではない。
大地震による家屋の倒壊で下敷きになったりした場合には従来の照明装置では災害用としては十分とは言えない。
公開特許公報 昭５９−２２４０９９ 特開平９−９３８３２

したがって、これらの照明装置は、光が一方向を照らし出すものという欠点があった。

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、全方向から視認できる「標識灯」としての役目を負っている。
「標識灯」と「照明灯」の違いは次の論法で表すことができる。
「煙草の光は８００ｍ先からでも視認することができる」が、
「煙草の光で１０ｍ先を照らすことはできない」。
即ち、真っ暗闇の中で地震に遭遇したとき、瞬時に「全方向から視認できる標識灯としての灯り」が点灯していればパニックが押さえられる。これは、身支度を整え家族を伴って避難所まで逃げるためのもので、戸外に逃げる時に持ち出すことができる。また、「照明灯」として使うときには、軟質プラスチックカバーを取り外し、懐中電灯のような投光器として使うこともできる。また、装置駆動部の外側は柔らかい布製であったり、ポリウレタンなどの柔らかい素材で覆い、これが緩衝剤の役割を果たし、倒壊などで生き埋めになったりした場合に駆動部が壊れにくく、救助隊に光で居場所を示すことができる、この様な地震検知灯を提供することを目的としている。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるだろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の記述範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するために、本発明は光源部と駆動部と電源部と収納ケースとからなる灯りにおいて、前記光源部には、光源となるＬＥＤと、ＬＥＤの光を受けて乱反射させ光を外部に透過させる球形で着脱式の軟質プラスチックカバーとでなり、前記駆動部は、上下・左右の振動で作動する振動センサーと、明暗を識別しＬＥＤの点灯を続ける為の自己保持回路と、外部スイッチを具備し、前記電源部はドライバッテリーとドライバッテリーに接続されたソーラーパネルとでなり、前記収納ケースは、ぬいぐるみなどの柔らかい材質からなって前記駆動部や前記電源部のドライバッテリーを収納し、前記ソーラーパネル部は収納ケースに光を容易に集光できる位置に取り付けられて地震検知灯を構成している。
なお、地震検知灯とは、標識灯および照明灯を意味するものである。

また、第２の課題解決手段は、光源部と駆動部と電源部と収納ケースとからなる地震検知灯において、前記光源部には、光源となるＬＥＤと、ＬＥＤの光を受けて乱反射させ光を外部に透過させる球形で着脱式の軟質プラスチックカバーとでなり、前記駆動部は、上下・左右の振動で作動する振動センサーと、明暗を識別し電池の代わりに電気二重層コンデンサーを用いて蓄電しＬＥＤの点灯を続ける為の自己保持回路と、外部スイッチを具備し、前記電源部はソーラーパネルとでなり、前記収納ケースは、ぬいぐるみなどの柔らかい材質からなって前記駆動部を収納し、前記ソーラーパネル部は収納ケースに光を容易に集光できる位置に取り付けられて地震検知灯を構成している。

上記の第２の課題解決手段による作用は、第１の課題解決手段で使った電池を使用しない方法である。即ち、電池寿命時の電池交換の煩わしさを解消するためで、電池レスとなる。

以上の説明から明らかなように、本発明にあたっては次に列挙する効果が得られる。
（１）上記目的を達成するために、本発明は光源部と駆動部と電源部と収納ケースとからなる灯りにおいて、前記光源部には、光源となるＬＥＤと、ＬＥＤの光を受けて乱反射させ光を外部に透過させる球形で着脱式の軟質プラスチックカバーとでなり、前記駆動部は、上下・左右の振動で作動する振動センサーと、明暗を識別しＬＥＤの点灯を続ける為の自己保持回路と、外部スイッチを具備し、前記電源部はドライバッテリーとドライバッテリーに接続されたソーラーパネルとでなり、前記収納ケースは、ぬいぐるみなどの柔らかい材質からなって前記駆動部や前記電源部のドライバッテリーを収納し、前記ソーラーパネル部は収納ケースに光を容易に集光できる位置に取り付けられて地震検知灯を構成しているので、被災者は戸惑う事なく身支度を整え、避難したり、万が一倒壊などで生き埋めになったりした場合に「標識灯」として救助隊に光で居場所を示すことができるので救助の手助けができる。
（２）前記（１）によって、必要に応じて軟質プラスチックカバーを外せば、ＬＥＤの光りの直進性を利用して投光器の役割として使うことができる。
（３）前記（１）によって、ＬＥＤを使用し乱反射を利用したカバーを使うことで、消費電力は僅かであるため少ない電池量でも数時間の連続点灯を可能にすることができる。
（４）前記（１）によって、材質にはガラスなどを使用していないので、破片で怪我をする等の二次災害の危険がない。
（５）前記（１）によって、駆動部の点灯動作回路は、上下・左右の振動で作動する振動センサと、明暗を識別しＬＥＤの点灯を続ける為の自己保持回路を具備しているので、暗闇の地震時に自動的にあかりが点灯するので、真っ暗闇というパニック状態を最小限に抑えて、このあかりを頼りに安全経路を確認し、身支度を整えて避難することができる。
（６）前記（１）によって、振動があっても明るいときは点灯せず、暗闇の中で点灯する。また、必要が無いときには外部スイッチを切って、必要なときだけ振動を与えれば、再び光源として使うことができる。
したがって、無駄な電力を消費せず、夜が明けたり、明かりが不必要になったときには消灯ができる。
（７）前記（１）によって、電源部はドライバッテリーに接続されたソーラーパネルを備え、日中に電池の自己放電分の充電を行う。
したがって、自然のエネルギーを使い、非常時にはいつでも点灯できる状態で待機していることができる。
（８）前記（１）によって、日常生活にとけ込みやすい「ぬいぐるみ」等の室内の置物などに装置を組み込み、外側は柔らかい布製であったり、ポリウレタンなどの柔らかい素材で覆っている。
したがって、日常生活の中で、地震という自然災害に対する恐怖心を意識することなく防災対策がとれる。
（９）前記（１）によって、外側は柔らかい布製であったり、ポリウレタンなどの柔らかい素材で覆っている。
したがって、これが緩衝剤の役割を果たし、家屋の倒壊などで生き埋めになったりした場合にも駆動部が壊れにくい。
（１０）前記（１）によって、電源は、独立分離型のドライバッテリーを使っている。
したがって、軽量なので、手に持ったり首から提げて戸外へ避難する際には持ち出すことができる。また、災害時に被災者に癒し効果を与えることができる。
（１１）前記（１）によって、地震以外の台風などの非常事態で電力会社の送電停止のときにも、投光器の様な強い光ではなく、やわらかい光を提供し被災者に安心感を与えることができる。
（１２）前記（１）によって、建物付属設備における誘導灯の様な配線工事が伴わないので、防災用設備コストを少なくすることができる。
（１３）請求項２も前記（１）〜（１２）と同様な効果が得られる。

本発明の実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。

図１は本発明を実施するための回路図である。電源は充電式ドライバッテリー（３）とし、振動センサ（１）からの信号を受けたら、電流を制限して電圧を供給する抵抗（２）を経て、ＬＥＤを点灯させ続ける為の自己保持回路を形成するトライアック（４）に信号が送られる。機械式スイッチやリレーでは、万が一の時に故障で動作しない危険があるので、耐久性のある半導体のＳＣＲを構成している。
図２は本発明を実施するための回路図である。電源は充電式ドライバッテリー（２）とし、振動センサー（１）からの信号を受けたら、ＬＥＤを点灯させ続ける為の自己保持回路を形成するＳＣＲ（３）に信号が送られる。機械式スイッチやリレーでは、万が一の時に故障で動作しない危険があるので、耐久性のある半導体のサイリスタ（ＳＣＲ）で構成している。

同時にＣＤＳ（５）によって明・暗を検出し、暗い時には電源がON状態になり、発光ダイオード（６）を点灯させている。

この時、発光ダイオード（６）を点灯させるのに、電圧が低すぎるときにはインバータ（４）を設け、発光ダイオードを点灯させるのに適切な電圧に調節すると良い。

球形で着脱式の軟質プラスチックカバー（９）には、蓄光塗料もしくは蛍光塗料を混入し、或いは蓄光塗料を塗布し、或いは磨りガラス状にして、効率よく光りを乱反射させている。

発光ダイオードを用いた理由は、万が一の災害時に確実に点灯するために、低消費電力及び破損後の危険度を考慮し、フィラメント部分が無いから断線の恐れがなく、熱が出ない、ガラスでなくプラスチックで形成されていて安全性が高いからである。また、シリカ電球の１０倍以上の発光効率である超高輝度ＬＥＤなどを使用すると良い。

電源は、鉛電池は災害時に押しつぶされて希硫酸が出ると危険なので使用は避けたい。できれば充電可能なドライ電池で、ニカド電池やニッケル水素電池又は、リチュウムイオン電池を用いると良い。ニカド電池はメモリー機能があるので、寿命に対して難点がある。繰り返し長期間使用するためにはニッケル水素電池かリチュウムイオン電池が望ましい。また、リチュウムイオン電池はニカド電池と比較して、体積で約２／３、重量で約１／２であるためコンパクト化や軽量化にとって都合がよい。

電池（２）にはソーラーパネル（７）が接続され、電池が自己放電するのを補填するために必要な量のソーラーパネルを具備する。このソーラーパネルの容量は、電池の自己放電量を月間５％程度として約１０％程度の自己放電量のソーラーパネルが取付けられている。

更に、外部スイッチ（８）が設けられ、スイッチのＯＮ,ＯＦＦは手動でも行うことができる。この様に駆動部は上記（１）から（８）で構成されている。

また、明るさと連続点灯時間は、発光ダイオードの数と電池の容量とを幾らに設定するかによって違ってくる。

例として、超高輝度LED、３.６V／０.０２A 消費電力：０.０７２Wのものを３５個使った場合、
３５個×０.０７２W≒２.５W（シリカ電球３０W程度の照度）となる。
これを点灯したい時間を２時間を目安にした場合に電池容量は、下記の計算から単三ニッケル水素電池３本となる。
・超高輝度LED、３.６V／０.０２A 消費電力：０.０７２Wのものを
３５個×０.０７２W ≒ ２.５W となる。
２.５W ÷０.８(力率)＝３.１３Ｗ（ＬＥＤの消費電力）
・単三ニッケル水素電池 ２０００mA=２Ａ、２Ａ×１.２Ｖ＝２.４Ｗ
２.４Ｗ×電池３本＝７.２Ｗ
７.２Ｗ （電池能力）÷ ３.１３Ｗ（ＬＥＤの消費電力）＝ ２.３時間

更に、ＬＥＤを５個で計算してみる。
・超高輝度LED、３.６V／０.０２A 消費電力：０.０７２Wのものを
５個×０.０７２W≒０.３６Wとなる。
０.３６W ÷０.８(力率)＝０.４５Ｗ（ＬＥＤの消費電力）
・単三ニッケル水素電池 ２０００mA=２Ａ、２Ａ×１.２Ｖ＝２.４Ｗ
２.４Ｗ×電池２本＝４.８Ｗ
４.８Ｗ （電池能力） ÷０.４５Ｗ（ＬＥＤの消費電力）＝１０.６６時間
したがって、乱反射するボールカバーによって出来るだけ消費電力を少なくすれば僅か単三電池２本で１０時間連続点灯が可能となる。また電池容量が少なければ、同時に電池の自己放電分を補填するために用いるソーラーパネルの容量も少なくてすむので好都合となる。

図３は、収納ケースにおいて、光源部と駆動部を組み込ませた外観を表した平面図の一つの例である。
収納ケースは、柔らかい材質からなり、その構造は、光を透過し乱反射させる球形の軟質プラスチックカバー（１０）と、光源部のＬＥＤ（７）と駆動部の制御回路基板（１１）や電池ボックス（１２）とを一体化し、制御回路基板から出ているリード線（１３）はコネクター（１４）によってソーラーパネル部（８）と接続され、ソーラーパネル部はホルダー（１５）の裏面に貼り付けられて、ホルダーは球形で着脱式の軟質プラスチックカバー内にある駆動部と結合し、前記ホルダーはホルダーの長さが収納ケースの厚みとなる。

図４は、収納ケースを縫いぐるみ等を使った場合の例である。縫いぐるみなどの置物に装置を取り付けることで、万が一の防災用としての堅いイメージはなくなり、一般家庭の部屋の中でなじみやすい。また、縫いぐるみだけでなく、例えばミロのヴィーナスの塑像の中に装置を組み込む方法もある。形状は様々に取り組むことができるが、外側はあくまでも柔らかい素材で覆うこととし、この柔らかい素材自体を半透明で乱反射するものにしたりもできる。この時は置物自体が発光することになる。この様にすれば、装置本体が緩衝剤の役割も果たし、倒壊などで生き埋めになったりした場合に駆動部が壊れにくく、救助隊に光で居場所を示すことができて救助を早めることができる。

本発明の第２の実施の形態において、次に図６に示す本発明の第２の実施の形態につき説明する。なお、これらの本発明の異なる実施の形態の説明に当って、前記本発明の第１の実施の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

第２の実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態の電源は、長期間使用できる電池を選別使用するが、長期間といえどもいずれ電池には寿命がある。したがって電池交換の煩わしさは残るので、電池を使わない方法として、ソーラーパネルの容量を大きくし、電池の代わりに電気二重層コンデンサー（１７）に蓄電し、ツエナーダイオード（１８）とショットキーダイオード（１９）をＬＥＤと外部スイッチの間に並行に入れることで、ＬＥＤを一晩中点灯させることが可能となる。したがって電池を使わず、前記本発明を実施する第１の形態と同様な作用効果を得ることができる。

図２に示す本発明の第１の実施の形態において、前記本発明の第１の実施の図１の形態と異なる点は、図１の回路をより簡素化したものである。なお、これらの本発明の異なる実施の形態の説明に当って、前記本発明の第１の実施の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

次に図５に示す本発明の第１の実施の形態につき説明する。

図５に示す本発明の第１の実施の形態において、前記本発明の第１の実施の図１の形態と異なる点は、照度センサー（ＣＤＳ）の代わりに、ソーラーの電圧検出（１５）で行う。ソーラーパネルは日中の明るいときに充電しているため、電圧は高い。一方夜間はソーラーは充電しないので、このときは電圧は低い。即ち電圧が低い時は暗いので、ＯＮ状態にする。この様にソーラーの電圧の動きを検出する事で、ＣＤＳを使わなくとも明・暗を識別する事が可能となり、前記本発明を実施する第１の形態と同様な作用効果が得られる。

本発明の第１の実施の形態を表した駆動部の回路図である。 本発明の第１の実施の形態を表した駆動部の異なる回路図である。 本発明の第１の実施光源部の例を表した側面図である。 本発明の第１の実施の駆動部、電源部を縫いぐるみに組み込んだ例である。 本発明の第１の実施の形態を表した駆動部の異なる回路図である。 本発明の第２の実施の形態を表した駆動部の回路図である。

符号の説明

１ 振動センサー
２ 抵抗
３ ドライ電池
４ ＳＣＲ
５ インバータ
６ 照度センサー（ＣＤＳ）
７ 発光ダイオード（ＬＥＤ）
８ ソーラーパネル
９ 外部スイッチ
１０ 軟質プラスチックカバー
１１ 制御回路基板
１２ 電池ボックス
１３ リード線
１４ コネクター
１５ ホルダー
１６ 電圧検出
１７ 電気二重層コンデンサー
１８ ツエナーダイオード
１９ ショットキーダイオード

Claims (2)

1. 光源部と駆動部と電源部と収納ケースとからなる地震検知灯において、
   前記光源部には、光源となるＬＥＤと、ＬＥＤの光を受けて乱反射させ光を外部に透過させる球形で着脱式の軟質プラスチックカバーとでなり、
   前記駆動部は、上下・左右の振動で作動する振動センサーと、明暗を識別しＬＥＤの点灯を続ける為の自己保持回路と、外部スイッチを具備し、
   前記電源部はドライバッテリーとドライバッテリーに接続されたソーラーパネルとでなり、
   前記収納ケースは、ぬいぐるみなどの柔らかい材質からなって前記駆動部や前記電源部のドライバッテリーを収納し、
   前記ソーラーパネル部は収納ケースに光を容易に集光できる位置に取り付けられていることを特徴とする地震検知灯。
2. 光源部と駆動部と電源部と収納ケースとからなる地震検知灯において、
   前記光源部には、光源となるＬＥＤと、ＬＥＤの光を受けて乱反射させ光を外部に透過させる球形で着脱式の軟質プラスチックカバーとでなり、
   前記駆動部は、上下・左右の振動で作動する振動センサーと、明暗を識別し電池の代わりに電気二重層コンデンサーを用いて蓄電しＬＥＤの点灯を続ける為の自己保持回路と、外部スイッチを具備し、
   前記電源部はソーラーパネルとでなり、
   前記収納ケースは、ぬいぐるみなどの柔らかい材質からなって前記駆動部を収納し、前記ソーラーパネル部は収納ケースに光を容易に集光できる位置に取り付けられていることを特徴とする地震検知灯。
   

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