JP2003198389A

JP2003198389A - 雪崩遭難者捜索用ビーコン装置

Info

Publication number: JP2003198389A
Application number: JP2001396125A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Mera; 弘光目等
Original assignee: Nef KK
Current assignee: Nef KK
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】雪崩により、雪の中に埋もれた複数の遭難者を
迅速に捜索するための雪崩遭難者捜索用ビーコン装置を
提供すること。【解決手段】送信機３０は、識別信号入力手段２により
各遭難者が携帯する識別情報データで振幅変調された約
４５７ｋＨｚの正弦波を、例えば１秒おきに０．１秒間
の割合で間欠的に出力する。受信機側４０では１対の受
信部６、７、８および９で受信して、Ａ／Ｄ変換器１０
でデジタルデータに変換しデータ取込手段１４に取り込
む。この取り込まれたデータに基づき、距離算出手段１
６および方向算出手段１９で距離および方向を算出す
る。更に、シリアルデータ取り込み手段２１で取り込ん
だデータから識別番号処理手段２２で各遭難者の識別を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は雪崩遭難者捜索用ビ
ーコン装置に関し、特に同一エリアで複数の遭難者が同
時に発生した場合にも対応可能な雪崩遭難者捜索用ビー
コン装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に普及している雪崩遭難者捜索用
ビーコン装置（以下、雪崩ビーコンという）は、４５７
ｋＨｚの単一周波数の電波を使用した携帯救命無線装置
である。雪崩の発生する恐れのある地帯で行動する各人
（雪山登山者・スキーヤー・作業者等）が、雪崩ビーコ
ンを常時送信状態（送信モード）として携行するもので
ある。突発的に発生した雪崩に巻き込まれて雪中に埋も
れて位置が不明になってしまった場合に、捜索者側が持
つ雪崩ビーコンを受信状態（捜索モード）に切り替え、
遭難者（雪崩の埋没者）が発信する電波を頼りに遭難者
の位置を探し救助する。尚、雪崩における埋没遭難事故
の場合には、少なくとも埋没後１５分以内に救助する必
要があるのが一般的である。それ以降は、時間が経つほ
ど雪崩遭難者の生存率が激減してしまう。

【０００３】一般的な雪崩ビーコンの送信側は、特定小
電力無線局に分類され、到達電波範囲は５０ｍ程度であ
る。また、雪崩事故により埋没状態となってしまった遺
体の捜索まで考慮すると、送信モードではできるだけ長
時間の継続動作が求められる。そこで、送出する電波
は、約１秒おきに０．１秒程度のパルス状の間欠発信を
行い省電力化が図られている。また、雪中での電波透過
特性から周波数は長中波帯の無変調４５７ｋＨｚ（ヨー
ロッパ標準）が使用される。また、バーアンテナを使用
するため、電界強度の断面は８の字状となる。受信側
は、送信側からの発信電波を受信した際に、受信強度に
応じて音・ランプ・デジタル表示等により送信側発信源
との距離を示す機能を有している。通常バーアンテナの
コアを向けた際に最も受信感度が大きくなる方向に捜索
者が移動する捜索方法を採っているため、捜索者（受信
側）は８の字状磁界の接線に沿って埋没者（送信側）に
近づくことになる。

【０００４】また、送信側発信源の電波が間欠的である
こと、および発信源方向を直接示さない電波特性から、
捜索者側は一度立ち止まっては数パルス受信し受信感度
の大きい方向を探るという操作が必要である。この操作
にはある程度の慣れが必要で時間的なロスも発生する。
この改善策として、複数のバーアンテナを異なる方向と
なるように配置し、それぞれの受信感度を比較して、自
動的に電波の強い方向を２次元的に表示させる（即ち、
常に移動方向が指示される）機能を備える雪崩ビーコン
が一般的になりつつある。これにより、立ち止まって数
パルス受信して電波の強い方向を捜索者が自分で調べる
という操作を省略可能である。

【０００５】しかし、従来の雪崩ビーコンでは単一周波
数の電波を使用しているため、送信状態のものが複数同
一エリアに存在した場合（即ち、雪崩による埋没者が複
数人いる場合又は捜索者側が誤って送信状態とした）に
は、捜索者側はその送信機それぞれの発信電波を同時に
受信してしまい、より電波の強い方向に移動していくと
いう捜索プロセスに支障をきたし、目的の埋没者に迅速
にたどり着けないという欠点を有している。また、埋没
者が複数の場合には、例え捜索者が複数であっても均等
に捜索救助活動するのが難しく、ある埋没者のみ手遅れ
となる危険も考えられる。

【０００６】同時に複数の遭難者が発生した場合の救命
無線装置に関連する従来技術は、例えば特開平１−２７
３４３１号公報の「救命無線方式」（第１従来技術）お
よび実開平１−１６０７３６号公報の「救命無線機」
（第２従来技術）等に開示されている。第１従来技術
は、小型航空機又は戦闘機等の操縦士および副操縦士等
の複数の操縦者が遭難した場合に、相互に離れている遭
難者からの緊急電波の識別信号に基づいて何れか一方の
救命無線機からの到来波を選択的に受信して、遭難者の
方位を確認する技術を開示している。即ち、一方の救命
無線機の送信期間が終了するのを待って、他方の救命無
線機の送信期間を開始させることにより、２つの救命無
線機を同期させている。

【０００７】上述した第２従来技術は、同時に複数の遭
難者が発生した場合に各遭難者を識別可能な救命無線機
を開示している。即ち、搬送波をビーコン信号で変調し
て緊急信号を発振する救命無線機であって、識別信号を
発生する識別信号発生手段と、２種の搬送波に対応する
変調手段と、ビーコン信号および識別信号を所定周期で
切替えて２種の変調手段を制御するスイッチ手段と、２
種の変調手段で変調される搬送波発振手段とを備えてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の雪崩ビ
ーコン又は従来技術では、複数の遭難者が相互に隣接し
て存在しており且つ迅速な救助を必要とする雪崩遭難の
場合には十分に効果を発揮することができない。

【０００９】

【発明の目的】本発明は、従来技術の上述した課題に鑑
みなされたものであり、同一エリア内で複数の遭難者が
いる場合に、これら遭難者を識別して迅速に遭難者を捜
索して救助可能な雪崩ビーコンを提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の雪崩ビーコン
は、雪崩に埋もれた１人以上の遭難者が携帯する送信機
が発信するビーコン電波を受信機で受信して遭難者を捜
索する装置であって、送信機は、一定周波数の搬送波を
発生する搬送波発生手段と、各送信機に固有のデジタル
識別信号を発生する識別信号入力手段と、搬送波を識別
信号で変調する変調器とを備える。

【００１１】また、本発明の雪崩ビーコンの好適実施形
態によると、送信機は、間欠状振幅変調波を出力する。
識別信号は、各間欠状振幅変調波に、複数回繰り返し入
力される。識別信号は、各間欠状振幅変調波のスタート
から所定時間遅延させて入力される。受信機は、１対の
受信部と、これら１対の受信部で受信した信号をデジタ
ル変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の出力デ
ータに基づき、各送信機の距離および方向を算出する距
離算出手段および方向算出手段と、受信部からのシリア
ルデータを取り込み識別信号を検出する識別番号処理手
段とを備える。距離算出手段、方向算出手段および識別
番号処理手段の出力信号を視覚的又は聴覚的に表示する
表示部を備える。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による雪崩ビーコン
の好適実施形態の構成および動作を、添付図面を参照し
て詳細に説明する。

【００１３】先ず、図１は、本発明による雪崩ビーコン
の好適実施形態の全体構成を示すブロック図である。図
１（Ａ）は各自が携帯する送信機３０の基本ブロック図
であり、（Ｂ）は受信機４０の詳細ブロック図である。
図1(Ａ)に示す如く、送信機側３０は、搬送波発生手段
１、識別信号入力手段２、変調器３、高周波増幅器４お
よびアンテナ５により構成される。ここで、搬送波発生
手段１は、タイマ又はワンショットマルチバイブレータ
等を使用して、例えば約１秒おきに約０．１秒間、発振
器（図示せず）により４５７ｋＨｚの正弦波を出力させ
る。この搬送波発生手段１から出力される４５７ｋＨｚ
の間欠状正弦波は、搬送波として使用される。識別信号
入力手段２は、装置外部に付属するボタンスイッチ又は
ダイヤル等から、任意の数値（識別番号）を入力でき
る。このデジタル識別番号の取り込みには、例えばカウ
ンタ又はエンコーダ等を使用することにより８ビット等
のデジタルデータとして直接取り込むことができ又は一
旦メモリ等に格納し、必要時に読み出して使用可能であ
る。

【００１４】変調器３は、識別信号入力手段２にて入力
された識別番号のデジタルデータを取り込み、所定のシ
リアル伝送方式を使用してシリアルデータとし、搬送波
発生手段１から得られる搬送波部分に振幅変調により重
畳させる。また、高周波増幅器４は、変調器３からの間
欠状振幅変調波を増幅し、アンテナ５へ入力する。アン
テナ５は、バーアンテナを使用しており、４５７ｋＨｚ
の間欠状振幅変調波がビーコン電波（信号）として送出
される。

【００１５】次に、図1（Ｂ)に示す受信機４０の構成を
示すブロック図である。この受信機側４０は、第１アン
テナ６Ａ、第１アンテナ同調器７Ａ、第１高周波増幅器
８Ａ、第１検波器９Ａ、第２アンテナ６Ｂ、第２アンテ
ナ同調器７Ｂ、第２高周波増幅器８Ｂ、第２検波器９Ｂ
（以上、１対の受信部を構成する）、第１Ａ／Ｄ変換器
１０Ａ、第２Ａ／Ｄ変換器１０Ｂ、１対のダイオード１
１、１２、データ取り込み手段１４、ワンショットマル
チバイブレータ１５、距離算出手段１６、表示器１７Ａ
を含む距離表示手段１７、ブザー駆動手段１８、スピー
カ１８Ａ、方向算出手段１９、ＬＥＤ表示器２０Ａを含
む方向表示手段２０、シリアルデータ取り込み手段２
１、識別番号処理手段２２および第１遭難者識別番号表
示器２３Ａおよび第２遭難者識別番号表示器２３Ｂを含
む識別番号表示手段２３により構成される。

【００１６】図1(Ｂ)において、第１アンテナ同調器７
Ａ、第１高周波増幅器８Ａおよび第１検波器９Ａは、一
般的なストレート方式のＡＭラジオの入力回路部と同様
構成であるが、同調周波数は４５７ｋＨｚ一定である。
また、第２アンテナ同調器７Ｂ、第２高周波増幅器８Ｂ
および第２検波器９Ｂも、上述と同様構成であるので詳
細は省略する。尚、第１アンテナ同調器７Ａに使用され
る第１バーアンテナ６Ａと第２アンテナ同調器７Ｂに使
用される第２バーアンテナ６Ｂは、操作時に略水平方向
面内（地面と平行面内）に互いに６０°〜９０°の角度
で設置され、各発振器３０までの距離と共に受信電波の
方向検出を可能にする。

【００１７】次に、第１Ａ／Ｄ変換器１０Ａは、第１検
波器９Ａからの検波後の信号波形を直接デジタルデータ
に変換する。同様に、第２Ａ／Ｄ変換器１０Ｂは、第２
検波器９Ｂからの検波後の信号波形を直接デジタルデー
タに変換する。ワンショットマルチバイブレータ１５
は、それぞれダイオード１１、１２を介して第１検波器
９Ａ又は第２検波器９Ｂからの信号波形の立ち上がりを
検出して、データ取り込み手段１４へ、信号レベル取込
用のトリガ信号を出力する。データ取り込み手段１４
は、このトリガ信号により、第１Ａ／Ｄ変換器１０Ａお
よび第２Ａ／Ｄ変換器１０Ｂからのデジタルデータを同
時に取り込んで、それぞれ別のメモリに格納する。これ
らのデータが大きな値であれば、受信電波の強度が大き
いことを意味し、遭難者が携帯する送信機３０の位置が
より近いことを意味する。距離算出手段１６は、データ
取り込み手段１４にて格納した２つのデジタルデータを
距離データに変換させる。距離表示手段１７は、距離算
出手段１６により算出された距離（メートル値）をＬＣ
Ｄ１７Ａ等により表示させる。また、ブザー鳴動手段１
８は、スピーカ１８Ａにより、距離算出手段１６により
算出された距離が近いほど大きな音を鳴らす。

【００１８】また、方向算出手段１９は、上述した２つ
のデジタルデータの大きさ比率に応じて１〜Ｎ個のパタ
ーンから１つを選択する。方向表示手段２０は、装置上
面に１〜Ｎ個のＬＥＤ２０Ａを配置しており、捜索者が
進んでいくべき方向のＬＥＤを点灯させる。例えば、Ｎ
＝５とし、第１バーアンテナで受信した信号と第２バー
アンテナで受信した信号レベルの比率が１０：１であれ
ば、第１バーアンテナ６Ａの受信レベルの方が第２バー
アンテナ６Ｂの受信レベルよりも遥かに大きいため、操
作者の進むべき方向は、第１バーアンテナ６Ａの向きに
一致する方向となることから、方向算出手段１９にて
「１」が選択され、方向表示手段２０にてＬＥＤ２０Ａ
のうち「１」のＬＥＤが点灯する。

【００１９】第１検波器９Ａ又は第２検波器９Ｂから得
られた信号波形は、新たにシリアルデータ取り込み手段
２１へも入力される。このシリアルデータ取り込み手段
２１は、信号波形の中から所定のシリアル伝送方式に則
ったシリアルデータを検出する。識別番号処理手段２２
は、シリアルデータ取り込み手段２１から得られたシリ
アルデータに基づき、識別情報をデジタルデータとして
メモリに格納する。識別番号表示手段２３は、識別番号
処理手段２２から得られたデジタルデータをＬＣＤ２３
Ａ、２３Ｂにより表示させる。これにより、この識別番
号を有する遭難者の特定が可能となる。更に、識別番号
処理手段２２には、装置外部のボタン等からの入力によ
り、特定の識別番号に対してのみ距離表示および方向表
示させるよう、絞り込み捜索することも可能である。

【００２０】次に、図１に示す本発明による雪崩ビーコ
ンの動作を、図２の動作波形図を参照して説明する。先
ず、送信機３０において、搬送波発生手段１からの出力
波形を図２（Ａ）に示す。識別信号入力手段２は、ここ
では外部からの２個のボタン（図示せず）により、１桁
ずつ「０」〜「９」の値を、カウンタを使用して２桁ま
で設定できるものとする。即ち、識別番号として「０
０」〜「９９」の合計１００の値が設定（識別）可能と
する。この場合、デジタルデータにすると、８ビットあ
れば足りる。

【００２１】このデジタルデータをシリアルデータとし
て伝送するには、転送レートを決定させるためのクロッ
ク信号およびシリアル伝送専用のＩＣが必要となる。こ
のクロック信号は、４５７ｋＨｚの発振器から、例えば
８０分周することにより生成させることができ、ここで
は約５．７ｋＨｚのビットレートとする。重畳させるタ
イミングとしては、約１秒おきの搬送波の最初の立ち上
がり部分をトリガとして、約５．７ｋＨｚのクロック数
個分（例えば１６個分）をカウンタによって遅延させた
後にシリアル伝送を開始する。シリアル伝送は、更にカ
ウンタにより３回連続して同一内容を繰り返し送信す
る。これは、受信側で復調した際のノイズ等によるデー
タ誤りを防ぐためである。

【００２２】以上のように、遭難者の識別番号データを
重畳した間欠状振幅変調波が、変調器３および高周波増
幅器４を介してアンテナ５から送信される。図２（Ｂ）
は、この送信出力波形を示す。尚、識別番号データ伝送
部分の所要時間は、図２(Ｂ)に示す特定例では、３３ビ
ット／５．７ｋＨｚ＝約６ミリ秒であるため、搬送波部
分約０．１秒に対して６％に過ぎず、従来の無変調間欠
発信のみに対応した受信機を使用したとしても、性能を
低下させるものではない。

【００２３】次に、図１(Ｂ)に示す雪崩ビーコンの受信
機４０の動作を説明する。仮に遭難者が２人同一エリア
にいて、それぞれの送信電波を同時に受信しているよう
な場合には、図２(Ｃ)に示す如き電波が受信される。先
ず、第１遭難者の送信電波を受信した第１検波器９Ａお
よび第２遭難者の送信電波を受信した第２検波器９Ｂに
より、それぞれ信号波形が検波される。それぞれの信号
波形は、Ａ／Ｄ変換器１０Ａ、１０Ｂによりデジタルデ
ータとして、互いのピーク値がメモリに格納されると共
にシリアルデータ取り込み手段２１にも入力され、シリ
アルデータの復調が行われる。ここで、識別番号のない
信号の場合には、このプロセスは無視されると共に識別
番号がない旨を表示により操作者に知らせる。

【００２４】シリアルデータの復調には、新たなクロッ
ク周波数が必要となる。これは非同期式のシリアル伝送
の受信側であるため、ビット情報を認識するためのサン
プリング動作が必要となるからである。クロック周波数
は、４５７ｋＨｚの発振器から分周したものを利用で
き、例えば８分周することにより得られる約５７ｋＨｚ
を使用する。この約５７ｋＨｚのサンプリング周波数に
より、シリアルデータ復調用のＩＣを使用して、デジタ
ルデータに変換する。ここで、識別番号のデータは、上
述の如く同一内容のものが３回連続している筈であるの
で、それぞれ別のメモリ（異なるアドレス）に格納され
るよう振り分けた後に、識別番号処理手段２２にてデー
タに誤りがないかチェックされる。

【００２５】データに誤りがある場合には、識別番号と
見なさず、シリアルデータ復調動作をし続ける。データ
に誤りがない場合には、識別番号表示手段２３にてＬＣ
Ｄ２３Ａ、２３Ｂに識別番号の数値を表示させると共に
距離データ表示手段１７およびブザー鳴動手段１８およ
び方向表示手段２０にて、遭難者までの距離と進むべき
方向を表示する。

【００２６】一方、第２遭難者の送信電波を第１遭難者
の送信電波を受信した直後（例えば０．３秒後）に受信
しており、第１遭難者からの送信電波と同様に、検波後
にシリアルデータ取込手段２１、識別番号処理手段２
２、識別番号表示手段２３にて識別番号を表示させ、第
１遭難者との距離表示および方向表示とは別のタイミン
グで第２遭難者との距離表示、方向表示を行う。

【００２７】ここで、第１遭難者が発信する間欠状振幅
変調波および第２遭難者が発信する間欠状振幅変調波
が、図２（Ｄ)に示す如く重なってしまったとする。こ
の場合には、識別番号データの復調が困難となる。しか
し、それぞれの送信機の約１秒おきの間欠期間は各機器
でばらつきがあり、それぞれの環境条件にも左右され
る。このため、従来の捜索方法で捜索をしている最中に
自ずとズレが生じ、識別可能になる。また、送信機の発
信する電波の指向性および受信機の受信指向性の関係か
ら、受信機が常に１つの送信電波を捕捉し続けることは
難しく、このため識別番号データの復調が妨げられ続け
る可能性は殆どない。従って、図２(Ｄ)のような状況に
なっても、識別番号を識別する性能の低下は殆どない。

【００２８】以上、本発明による雪崩ビーコンの好適実
施形態の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実
施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を
限定するものではない。本発明の要旨を逸脱することな
く、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であるこ
と、当業者には容易に理解できよう。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
の雪崩ビーコンによると、次のような実用上の顕著な効
果を奏する。即ち、２人以上の遭難者がいる場合にも、
捜索者の受信モードのビーコン発信器は、それぞれのビ
ーコン発信器毎の方向、距離を表示できるので、２つの
ビーコン信号に混乱することなく、それぞれの位置を特
定し、迅速に救助することが可能である。また、各人
（遭難者）が携帯する発信機から、識別信号は、各間欠
状振幅変調波のスタートから所定時間遅延させると共に
複数回（例えば３回）繰り返し入力されるので、各遭難
者を確実に識別可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による雪崩遭難者捜索用ビーコンの好適
実施形態のブロック図であり、（Ａ）は送信側であり、
（Ｂ）は受信側である。

【図２】図１の動作を説明するためのタイミングチャー
トである。

【符号の説明】

１搬送波発生手段２識別信号入力手段３変調器４高周波増幅器５アンテナ（送信側）６Ａ、６Ｂアンテナ（受信側）７Ａ、７Ｂアンテナ同調器８Ａ、８Ｂ高周波増幅器９Ａ、９Ｂ検波器１０Ａ、１０ＢＡ／Ｄ変換器１１、１２ダイオード１４データ取り込み手段１５ワンショットマルチバイブレータ１６距離算出手段１７距離表示手段１８ブザー駆動手段１９方向算出手段２０方向表示手段２１シリアルデータ取り込み手段２２識別番号処理手段２３識別番号表示手段３０送信機４０受信機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０８Ｂ 25/04 Ｇ０８Ｂ 25/04 ＧＫＨ０４Ｂ 1/16 Ｈ０４Ｂ 1/16 ＧＦターム(参考） 5C086 AA14 BA30 CA06 CB27 DA40 EA15 EA27 5C087 AA02 AA03 AA07 AA31 BB20 BB43 BB65 BB74 DD02 DD49 EE05 EE06 EE08 EE18 FF16 GG03 GG04 GG12 GG19 GG35 GG66 5K060 CC04 CC11 DD02 GG03 HH01 HH09 HH21 HH34 5K061 BB14 DD00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】雪崩に埋もれた１人以上の遭難者が携帯す
る送信機から発信するビーコン電波を受信機で受信して
遭難者を捜索する雪崩遭難者捜索用ビーコン装置におい
て、前記送信機は、一定周波数の搬送波を発生する搬送波発
生手段と、各送信機に固有のデジタル識別信号を発生す
る識別信号入力手段と、前記搬送波を前記識別信号で変
調する変調器とを備えることを特徴とする雪崩遭難者捜
索用ビーコン装置。
【請求項２】前記送信機は、間欠状振幅変調波を出力す
ることを特徴とする請求項１に記載の雪崩遭難捜索用ビ
ーコン装置。
【請求項３】前記識別信号は、前記各間欠状振幅変調波
に複数回繰り返し入力されることを特徴とする請求項２
に記載の雪崩遭難捜索用ビーコン装置。
【請求項４】前記識別信号は、前記各間欠状振幅変調波
のスタートから所定時間遅延させて入力されることを特
徴とする請求項２又は３に記載の雪崩遭難捜索用ビーコ
ン装置。
【請求項５】前記受信機は、１対の受信部と、該１対の
受信部で受信した信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器
と、該Ａ／Ｄ変換器の出力データに基づき前記各送信機
の距離および方向を算出する距離算出手段および方向算
出手段と、前記受信部からのシリアルデータを取り込み
前記識別信号を検出する識別番号処理手段とを備えるこ
とを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の雪崩遭
難捜索用ビーコン装置。
【請求項６】前記距離算出手段、前記方向算出手段およ
び前記識別番号処理手段の出力信号を視覚的又は聴覚的
に表示する表示部を備えることを特徴とする請求項５に
記載の雪崩遭難捜索用ビーコン装置。