JP2006198370A - 急速充電型外出用ステッキ - Google Patents

Abstract

【課題】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歩行用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、登山用杖に電気二重層キャパシとＬＥＤ、と小型スピーカー、充放電用プラグ、アダプタを埋め込む構造とした。
【選択図】 図１

Description

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歩行用杖に関するものである。

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。

暴漢等への威嚇対策、夜間移動用照明用に急速充電逐電機能を持たせ、高齢者の運動を促進し、積極的に散歩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外出用ステッキの開発を目的とするものである。

本発明の外出用ステッキに急速充電蓄電機能を発現させるためには、キャパシタを内蔵させる必要がある。そのキャパシタの必要とされる仕様としてキャパシタ電圧はスピーカーのアンプを定格電源で駆動させるのに６Ｖかかる為、６Ｖ以上が望ましい。キャパシタ充電時間は急速充電を追求することから遅くとも１０分〜１時間、理想としては数分以内の充電完了が望ましい。ＬＥＤ威嚇点灯使用時間は防犯用の目暗ましとして使用することから１０分が望ましい。ＬＥＤ照明散歩用使用可能時間は通常、近所を散歩するのは１時間以内であることから１時間が望ましい。サイレン連続使用可能時間は周囲の人に緊急事態であることを知らせるために５分が望ましい。この機能仕様を満足させるため、第一にステッキに電気二重層キャパシタを内蔵させる。第二にＬＥＤを埋め込む。第三に、小型スピーカーを組み込んだ。

第一にステッキを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

発明を実施するための裁量形態

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＞

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、並列接続の方が効率が良いとされる。また、放電する際は直列のほうが良いとされる。しかし上述の２つの条件を満たそうとするとＩＴステッキにキャパシタが納まりきらないという問題が生じてしまう。そのため充電時は並列回路、放電時は直列回路に切り替えの可能なデバイスの作製が必要とされる。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ような回路構成が望ましい。

図１に作製したＩＴステッキの構成図を示す。本実施例では、白色ＬＥＤを杖の先端に埋め込むことにより夜間時、点灯し暴漢等の威嚇対策に効果を発揮させた。スピーカからは威嚇音声を発することができた。充電は家庭用電源から６Ｖ、８００ｍＡのＡＣアダプターを用いて６．９Ｖ、１．６７Ｆの電気二重層キャパシタに供給した。
＜実施例２＞

図２に原理試作のための確認としてＩＴステッキと市販用の杖を比較写真を図示する。ＩＴステッキの先端にＬＥＤが埋め込まれており、スピーカと充電端子が杖の上部に装備されています。また杖のグリップ部分に威嚇音声スイッチ（赤）とＬＥＤ点灯スイッチ（黒）がついている。
＜実施例３＞

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達成した。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た。図１から図５にＩＴステッキ 急速充電タイプの試作設計図を示す。白色ＬＥＤの大きさは５φの物を使用し定格電圧と定格電流は３．６Ｖ、２０ｍＡです。スピーカの大きさは３０φで出力とインピーダンスは０．２５Ｗ，８Ωです。キャパシタは２．３Ｖ、５Ｆを３直列にした６．９Ｖ、１．６６Ｆにしたものを使用した。また、図６に示すような、家庭の１００Ｖ電源を利用した充電用スタンドとして、１００Ｖ−ＡＣ／６Ｖ−ＤＣ変換アダプタ内蔵の（１）自立スタンドタイプと（２）靴箱用立て掛け型スタンドを試作した。
＜実施例４＞

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、または２ｘ２の４個並列接続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。２．３Ｖ、５Ｆのキャパシタを３直列（６．９Ｖ、１．６７Ｆ）にして、キャパシタの充電特性、放電特性を計測した。図８にキャパシタを０Ｖから満充電になるまでの充電特性を示す。充電開始から２０秒で満充電になったのが確認できた。
＜実施例５＞

図８に試作した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。図９にキャパシタを満充電にした状態で１２時間放置（自然放電）させたときの放電特性を示す。実験結果から１２時間で０．７Ｖ放電したことが確認できた。
＜実施例６＞

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、充電部分、照明部分、スピーカ部分、電気回路本体部分の構造とした。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、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。３．６Ｖ／２０ｍＡの白色ＬＥＤを２直列（７．２Ｖ／１０ｍＡ）にし、それを２並列にしたものも作製した７．２Ｖ／２０ｍＡ）。図１０にＬＥＤの各電圧による発光の違いを示す。実験結果ではＬＥＤにかかる電圧が５．０Ｖ以下になるとＬＥＤが急激に暗くなる。図１１の計測結果より連続使用可能時間は１２０分程度と十分な結果が得られた。より、使用可能時間を伸ばすにはキャパシタの容量増加といった方法が考えられる。
＜実施例７＞

暴漢等に遭遇したとき、スピーカから威嚇音声を発する機能を持つ外出用ステッキを試作した。図１２に音声回路を接続したときのキャパシタの放電特性を示す。実験の結果、電圧が低くなればなるほど、音が低くなっていき、電圧が３．０Ｖ以下になると音は鳴らなくなった。グラフより連続して威嚇音声を鳴らすことができるのは７分程度であることが判明した。

急速充電型外出用ステッキの構成を示す図である。 原理試作ステッキと市販ステッキの比較を示す写真である。 ＬＥＤの取り付け位置を示す図である。 スピーカ、アンプの取り付け位置を示す図である。 キャパシタ取り付け位置を示す図である。 （１）急速充電型外出用ステッキの充電スタンドを示す図である。（２）急速充電型外出用ステッキの靴箱立て掛け形充電スタンドを示す図である。 急速充電型外出用ステッキの電気回路図である。 急速充電型外出用ステッキの充電特性を示す図である。 急速充電型外出用ステッキの放電特性を示す図である。 急速充電型外出用ステッキのＬＥＤ照明特性を示す写真である。 急速充電型外出用ステッキのＬＥＤ照明時の放電特性を示す図である。 急速充電型外出用ステッキの威嚇音声発声時の放電特性を示す図である。

Claims (6)

1. 歩行用杖に、電気二重層キャパシタを内蔵させて構成することにより、急速充電機能を持たせたことを特徴とする急速充電型外出用ステッキ。
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急速充電型外出用ステッキ。
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急速充電型外出用ステッキ。
4. 前記請求項１の歩行用杖が、伸縮自在な構造となっていることを特徴とする急速充電型外出用ステッキ。
5. 前記請求項１の歩行用杖に、スタンド型の充電アダプタが付属していることを特徴とする急速充電型外出用ステッキ
6. 前記請求項１の歩行用杖に、靴箱等に固定出来て、挟み込んで立てかけながら該ステッキを充電できる充電アダプタが付属していることを特徴とする急速充電型外出用ステッキ。