磁歪素子発電を用いた障がい者歩行補助車用照明機の開発

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1. 研究目的磁歪素子とは、微小な変形により磁力線の変化を発生する合金であり、これにコイル等を組み合わせることにより振動発電が可能となる。本研究は、このシステムを用いた、障がい者歩行補助車用照明機の開発を行い、最も事故につながりやすい“視覚補助”に的を絞り、照明機の開発によって障がい者や老人の安全歩行や事故防止に寄与することを目的とする。2. 研究方法(1) 発電実験車輪に永久磁石を配置し、発電デバイス先端との反発を利用して発電を行うシステムを考案し、車輪となる部分をモーター駆動とし、回転数を変更可能な発電実験装置の製作を行い、発電実験を行った。実験では、発電デバイス形状、磁石配列、デバイス先端-磁石間距離等の条件を変えながら、各条件時における発電量の測定をオシロスコープにより行った。(2) 歩行実験発電実験により、最も発電量の多い条件の選定を行った後、それを基に、乳母車、車椅子、自転車に発電デバイス(磁歪材 : 鉄ガリウム合金6×0.5×12mm)、永久磁石(φ10×3mm)、LED(Red 2.0-2.6V 5個×4)を取り付け、歩行実験を行い、乳母車等の操作状態及びLEDの発光状態等を、ビデオカメラにより撮影した。3. 研究成果発電実験において、LED20個以上を発光させる十分な発電量が得られることが判明した。歩行実験においては、使用環境の明暗を問わず、鮮明なLED発光が確認され、視覚補助に有効であることが実証された。しかし、磁石は鉄粉を引き寄せるため、これを用いることによる防塵の必要性や、磁石反発時に使用者が反発力や若干の騒音を感じる点等、改良の余地があり、今後これらの課題に取り組み実用化を目指す。