JP2004312400A - 探索装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】より効果的に探索場所を探索でき、より操作性に優れること。
【解決手段】探索場所を撮影する撮像部と該探索場所に発光する発光部とを収納した先端部と、該先端部に取り付けられた第1の弾性部材と、該第1の弾性部材に取り付けられた本体棒と、該本体棒に取り付けられた第2の弾性部材と、該第2の弾性部材に取り付けられた操作部と、該操作部の操作により先端部を所望の方向へ指向させる指向手段とが設けられた挿入棒と;撮像部により撮影された映像を表示する表示装置と;を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、瓦礫内の生存者探索などの災害救助に用いられる探索装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
瓦礫内の生存者探索などの災害救助、拉致監禁などの犯罪捜査、隠し部屋やコンテナなどの密航者探索等に用いられる探索装置として、伸縮自在棒の先端に小型CCDカメラ及び照明用の小型ライトを取り付けたCCDカメラ装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平8−251574号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記CCDカメラ装置は、伸縮自在棒の先端が可撓性を有していないので、CCDカメラにより探索場所を効果的に探索することができなかった。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、瓦礫内の生存者探索などの災害救助に用いられる探索装置に関するものであり、より効果的に探索場所を探索でき、より操作性に優れることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、探索場所を撮影する撮像部と該探索場所に発光する発光部とを収納した先端部と、該先端部に取り付けられた第1の弾性部材と、該第1の弾性部材に取り付けられた本体棒と、該本体棒に取り付けられた第2の弾性部材と、該第2の弾性部材に取り付けられた操作部と、該操作部の操作により先端部を所望の方向へ指向させる指向手段とが設けられた挿入棒と;撮像部により撮影された映像を表示する表示装置と;を備えたことを特徴とする。
【0007】
また、指向手段は複数のワイヤであり、該複数のワイヤは、それぞれ本体棒の先端側および基端側の内周面に等間隔で設けられた複数のワイヤ挿通部内を挿通されて、先端部の周縁と操作部の周縁に等間隔で接続固定されることを特徴とする。
【0008】
また、挿入棒内に挿通されて探索場所の空気をサンプリングするサンプリング管と、該サンプリング管の基端が接続されて、探索場所の空気を吸引するファンと、該ファンにより吸引された空気が導入されるガスセンサとを有するガス検知装置とを備えたことを特徴とする。
【0009】
【実施例】
本発明の第1実施例を図1〜図7に基づいて説明する。図1は、生命体探索装置を示す外観図である。図2は、図1の先端部の概略図である。図3は、図2の概略断面図である。図4は、ワイヤの接続固定を示す構成図である。図5は、操作部の操作による先端部の指向方向の変化を示す説明図である。図6は、ガス検知装置を示す概略ブロック図である。図7は、目視検査装置を示す概略ブロック図である。
【0010】
生命体探索装置1は、挿入棒10と、本体100とを備えている。生命体探索装置1は、後述するように、挿入棒10に設けられて探索場所を撮影するCCDカメラ21と、本体100に設けられてCCDカメラ21により撮影された映像を表示する表示装置92とを備えた目視検査装置90としての機能と、挿入棒10に設けられて探索場所の空気をサンプリングするサンプリング管27と、本体100に設けられてサンプリング管27によりサンプリングされた空気中のガスを検知するガス検知装置60としての機能を有する。
【0011】
まず、挿入棒10について説明する。挿入棒10は、地震で倒壊した建物の瓦礫内等の探索場所に挿入されるものであり、先端部29と、第1の弾性部材の一例としてのコイルバネ30と、本体棒40と、第2の弾性部材の一例としてのコイルバネ31と、操作部50と、指向手段の一例としてのワイヤ51(図4)とが設けられている。
【0012】
先端部29は、先端部品20と、CCDカメラ21と、送信回路22と、ケーブル23と、LED24と、ケーブル25と、保護板26と、サンプリング管27とを備えている。先端部品20は、略円柱形状の例えば硬性を有する樹脂であり、前面開口部26aと側面開口部27aを有しており、先端部品20内の前面側には、撮像部の一例としてのCCDカメラ21と、発光部の一例としてのLED24、側面側にはサンプリング管27が取付固定されている。
【0013】
CCDカメラ21は、探索場所を撮影するものであり、先端部品20に設けられた孔21a内に挿入されて固定されている。送信回路22は、CCDカメラ21と接続されており、詳細に示さないが、CCDカメラ21により撮影された映像を映像信号に変換する回路が組み込まれている。ケーブル23は、送信回路22と接続されており、また、先端部品20、コイルバネ30、本体棒40、操作ボックス33の内部を挿通されて、送信回路22からの映像信号を、本体100の表示装置92に送出する。
【0014】
LED24は、照明として探索場所に発光するものであり、先端部品20に設けられた孔24a内に挿入されて固定されている。ケーブル25は、LED24と接続されており、また、先端部品20、コイルバネ30、本体棒40、操作ボックス33の内部を挿通されて、LED24に本体100からの電源を供給する。なお、図2に示すように、LED24は、CCDカメラ21の周囲に等間隔に3つ設けられており、このように、CCDカメラ21の周囲に等間隔に複数のLED24を設けることで、CCDカメラ21は、探索場所を撮影した映像に明暗の不均一さを生じることなく、良好に撮影することができる。なお、LED24の数は、3つ以外であってもよい。
【0015】
先端部品20の前面開口部26a内には、保護板26が嵌合等により取付固定されている。保護板26は、例えば透明の樹脂であり、CCDカメラ21、LED24を保護する。
【0016】
先端部品20の側面開口部27a内には、サンプリング管27が挿入されて固定されている。サンプリング管27は、中空の可撓性を有するチューブ、例えばポリテトラフルオルエチレン材質等であり、側面開口部27a内に位置する先端から探索場所の空気をサンプリングする。また、サンプリング管27は、先端部品20、コイルバネ30、本体棒40、操作ボックス33の内部を挿通されて、その基端は、本体100内のガス検知装置60の吸引ファン61に接続されている。なお、サンプリング管27は、その先端から探索場所の空気をサンプリングできればよく、サンプリング管27の先端が先端部品20の側面側のみならず、CCDカメラ21と同様に前面側に位置していてもよい。また、サンプリング管27の先端の前面を覆うように、例えば、金属焼結体などのフィルタを設けると、探索場所の粉塵等がサンプリング管27内に導入されないので好適である。さらに、サンプリング管27の先端がコイルバネ30内に位置するようにしてもよい。この場合、コイルバネ30がそのコイル間に間隙を有するので、サンプリング管27の先端から探索場所の空気をサンプリングできるとともに、コイルバネ30が簡易的なフィルタの役目を果たし、探索場所の粉塵等がサンプリング管27内に導入されないのでより好適である。
【0017】
第1の弾性部材の一例としてのコイルバネ30は、その先端が先端部29に、その基端が本体棒40に、嵌合等により取付固定されている。コイルバネ30は、中空であり、その長手方向を曲折する首振り運動、及び首振り運動後に自動的にその長手方向をまっすぐに戻すこと(復元)が可能である。なお、第1の弾性部材は、首振り運動及び復元が可能なものであればよく、コイルバネ30に限定されず、例えば、先端部29と本体棒40の間であって、それらの周囲に等間隔に取りつけられた複数の板バネであってもよい。
【0018】
本体棒40は、その先端がコイルバネ30に、その基端が後述する第2の弾性部材であるコイルバネ31に、嵌合等により取付固定されている。すなわち、本体棒40の両端にコイルバネ30、コイルバネ31がそれぞれ取り付けられている。本体棒40は、中空の可撓性を有しない部材、例えばステンレス製であり、これにより、探索者は、下方向、横方向に限らず、上方向の探索場所にも容易に挿入棒10を挿入することができる。
【0019】
本体棒40の基端側には、ハンドル32がねじ込み固定された操作ボックス33が挿通されて固定されている。ハンドル32は、探索者が挿入棒10を操作するための取っ手である。操作ボックス33は、吸引ファン用ボタン79を有し、オンすることで、ガス検知装置60の吸引ファン61が起動し、検索場所の空気がサンプリング管27を通って、ガス検知装置60内に供給される。また、操作ボックス33は、ケーブル23、25およびサンプリング管27をまとめて、挿入棒10外へと引き出している。
【0020】
第2の弾性部材の一例としてのコイルバネ31は、その先端が本体棒40に、その基端が操作部50に、嵌合等により取付固定されている。コイルバネ31は、中空であり、その長手方向を曲折する首振り運動、及び首振り運動後に自動的にその長手方向をまっすぐに戻すこと(復元)が可能である。なお、第2の弾性部材は、首振り運動及び復元が可能なものであればよく、コイルバネ31に限定されず、例えば、本体棒40と操作部50の間であって、それらの周囲に等間隔に取りつけられた複数の板バネであってもよい。
【0021】
操作部50は、その先端がコイルバネ31に、嵌合等により取付固定されており、先端部29を所望の方向へ指向させるために探索者が操作するものである。
【0022】
指向手段の一例としてのワイヤ51は、操作部50の操作により先端部29を所望の方向へ指向させるものであり、図4に示すように、4本のワイヤ51a、51b、51c、51dによって構成されている。なお、図4においてコイルバネ30、31は省略したが、4本のワイヤ51a、51b、51c、51dは、コイルバネ30、本体棒40、コイルバネ31内を挿通されている。また、4本のワイヤ51a、51b、51c、51dは、その一端がそれぞれ先端部品20の後面28の周縁近傍の4方向に等間隔で接続固定されるとともに、その他端側がそれぞれ上記4方向に対応した操作部50の前面52の周縁近傍の4方向に等間隔で接続固定されている。さらに、4本のワイヤ51a、51b、51c、51dは、それぞれ本体棒40の先端側および基端側の内周面に上記4方向に対応して等間隔で設けられたワイヤ挿通部41(41a、41b、41c、41d)、42(42a、42b、42c、42d)内を挿通されている。ワイヤ挿通部41、42は、詳細には説明しないが、ワイヤ51が挿通される円環状部と、円環状部を本体棒40の内周面に融着等により取付固定する固定部とを備えている。
【0023】
ここで、操作部50の操作による先端部29の指向方向の変化について詳しく説明する。平常時、つまり、探索者が操作部50を操作していない場合、図1に示すように、先端部29および操作部50は、本体棒40の長手方向を指向している。このとき、ワイヤ51a、51b、51c、51dの先端部29と操作部50とに接続固定された長さは同一である。
【0024】
つぎに、例えば、図5に示すように、探索者が本体棒40を固定して操作部50をA1方向に操作した場合、コイルバネ31は首振り運動を行い、操作部50と同様にA1方向に曲折する。このとき、コイルバネ31内におけるワイヤ51aの長さはL1であり、ワイヤ51cの長さはL2(L1よりも短い)であり、図示しないが、ワイヤ51b、51cの長さはL1+L2/2である。また、ワイヤ51a、51b、51c、51dは、本体棒40の先端側および基端側の内周面に設けられたワイヤ挿通部41a、41b、41c、41d、42a、42b、42c、42d内を挿通されているので、本体棒40内におけるワイヤ51a、51b、51c、51dの長さは同一である。そのため、コイルバネ30内におけるワイヤ51aの長さはL2(L1よりも短い)、ワイヤ51cの長さはL1、図示しないが、ワイヤ51b、51cの長さはL1+L2/2となり、コイルバネ30はA2方向に首振り運動を行う。すると、先端部29は、コイルバネ30と同様にA2方向に向く。
【0025】
先端部29は、コイルバネ30と同様にA2方向に向くので、先端部29のCCDカメラ21は、コイルバネ30の首振り運動により向けられたA2方向の探索場所を撮影でき、より効果的に探索場所を探索できる。また、本体棒40の長手方向に対して、操作部50と先端部29の指向方向が同一方向であるため、探索者は、CCDカメラ21により撮影したい探索場所の方向と同じ方向に操作部50を操作するだけで、探索場所の所望の方向を撮影でき、CCDカメラ21による探索場所の撮影方向が分かり易い。
【0026】
探索者が操作部50から手を離すと、操作部50に与えられていたA1方向の力がなくなり、コイルバネ31が復元し、コイルバネ30も復元し、自動的に操作部50と先端部29の指向方向が本体棒40の長手方向に戻り、図1に示すような平常状態となる。そのため、操作部50と先端部29の指向方向を平常時と同じ本体棒40の長手方向に戻す操作が必要ないので、操作性がよい。
【0027】
上記動作は、探索者が操作部50をA1方向に操作した場合を示したが、A1方向以外に操作した場合も同様であり、探索者は操作部50を操作することで、先端部29、つまり、CCDカメラ21による探索場所の撮影方向を所望の方向へ指向させることができる。
【0028】
なお、指向手段としてのワイヤ51は、操作部50の操作により先端部29を所望の方向へ指向させることができればよい。そのため、ワイヤ51は、その一端がそれぞれ先端部品20の後面28の周縁近傍の4方向に等間隔で接続固定されるとともに、その他端側がそれぞれ上記4方向に対応した操作部50の前面52の周縁近傍の4方向に等間隔で接続固定されていたが、これに限定されず、例えば、その一端がそれぞれ先端部品20の側面の4方向に等間隔で接続固定されるとともに、その他端側がそれぞれ上記4方向に対応した操作部50の側面の4方向に等間隔で接続固定されていてもよい。また、3本以上の複数のワイヤ51であればよい。その場合、本体棒40の先端側および基端側の内周面に等間隔で設けられたガイド挿通部41、42は、ワイヤ51の数に対応させて設けなければならない。
【0029】
つぎに、本体100について説明する。本体100は、後述するガス検知装置60、目視検査装置90とを備えており、挿入棒10からのケーブル23、25、サンプリング管27が接続されている。また、筐体101には、探索者が本体100を持ち運ぶための取っ手としてのハンドル102が設けられている。
【0030】
ガス検知装置60の構成を図6に示す。ガス検知装置60は、吸引ファン61、光音響式のCO2ガスセンサ62、および電源装置64によって構成されている。
【0031】
サンプリング管27の基端に接続された配管は、吸引ファン61に配管されている吸引側65と排気側66との差圧を利用して、排気側66から順に細管67を介してCO2ガスセンサ62へ、CO2ガスセンサ62から細管69を介して吸引側65へとファン61により吸引された探索場所の空気が循環されている。
【0032】
CO2ガスセンサ62の出力は、制御部70によって検出されて、デジタル表示部72に検出値の数字が表示され、探索者は、具体的な数値が確認できることとなる。なお、平均的な人の呼吸のCO2濃度は約4.4%であり、1分間の呼吸回数は平均16回程度であり、1時間では一人当たり約20リットルのCO2ガスを排出する。探索場所の環境によって換気効率が異なり、また継続時間等の関係で増減があるが、CO2濃度が人の存在によって変化することは明らかであり、生命体としての人検知用のセンサとしてCO2ガスセンサは有用である。また、表示部72として、複数のLEDによってバー表示されるバー表示部を設けてもよく、これにより、探索者は、CO2ガスセンサの出力を視覚的に即座に把握することができる。
【0033】
電源装置64は、バッテリ76を有し、電源スイッチ77のオンによって、制御部70に電源供給が開始されるとともに、電源灯78を点灯させて、その起動を確認することができる。また、吸引ファン61は、この電源スイッチ77とは異なる吸引ポンプ用スイッチ79のオンによって電源供給が開始される。すなわち、吸引ファン61は電源消費が激しく、測定を開始する準備が整ってから起動することが好ましい。それに対して、制御部70には、予め出力安定化のため、電源供給開始から測定開始までの立ち上がり時間を必要とし、これらに電源投入を同時に行うのは、バッテリ76の消費を促進し無駄となる。
【0034】
また、吸引ファン61の起動を監視するタイマ装置81が配置されて、吸引ファン61の稼働時間を所定時間に制限している。この所定時間は、例えば1分間のように、測定に必要な時間を予め想定しておき、自動的に遮断することで、無駄な電源消費を抑えるとともに、探索者の作業時間を定型化することができる。すなわち、探索者が時間を計測しなくとも、タイマ装置81の駆動している間のCO2ガスセンサ62の出力を監視していればよい。その駆動が確認できるように駆動表示灯80が設けられている。
【0035】
なお、人検知のためのCO2ガスセンサとして、光音響式のものを用いているが、それ以外に赤外線吸収式などを用いてもよく、また、人検知用のセンサとして、NH3ガスセンサやニオイセンサなど異なる種類のセンサを追加または選択して用いてもよい。さらに、人検知用のセンサとともに、例えばCH4ガスセンサやLPガスセンサなどの漏洩ガス検知用のセンサや、例えばH2SガスセンサやCl2ガスセンサなどの毒ガス検知用のセンサなどを用いると、探索場所が安全であるかを確認することができる。
【0036】
目視検査装置90の構成を図7に示す。目視検査装置90は、CCDカメラ21、表示装置92、および電源装置94によって構成されている。
【0037】
電源装置94は、バッテリ96を有し、電源スイッチ97のオンによって、LED24、送信回路22、CCDカメラ21、表示装置92に電源供給が開始される。LED24が発光することで、CCDカメラ21により良好に探索場所を撮影でき、その映像は、送信回路22によって映像信号とされ、LCD等の表示装置92に取り込まれて、その映像が表示され、検索者は、探索場所内を目視確認できることとなる。
【0038】
ガス検知装置60と目視検査装置90とが別々の電源スイッチ77、97により起動されるとともに、別々のバッテリ76、96を有しているので、個々の装置60、90を必要時のみに使用することができ、特に、電源消費の大きい表示装置92への常時電源投入によるバッテリ96の無駄な消費を防いでいる。
【0039】
以上のように構成された生命体探索装置1の使用方法について説明する。まず、探索者は、挿入棒10と本体100のハンドル32、102を持って、倒壊した建物等の探索場所に行く。そして、電源スイッチ77をオンし、制御部70が出力安定化されるまで、所定時間待つ。
【0040】
その後、電源スイッチ97および吸引ファン用スイッチ79をオンし、瓦礫内等の探索場所に、挿入棒10を挿入する。本体棒40が可撓性を有していないので、探索者が自らの力によって、瓦礫内に挿入棒10の先端を押し進めることができ、また、先端部品20の前面に保護板26を備えているので、CCDカメラ21、LED24が瓦礫等により破損することはない。
【0041】
このとき、CCDカメラ21により撮影された探索場所の映像が目視検査装置90の表示装置92に表示されるとともに、サンプリング管27によりサンプリングされた探索場所の空気中のCO2ガス濃度がガス検知装置60の表示部72に表示される。表示部72のCO2ガス濃度の変化により、生命体が存在している可能性があると判断すると、探索者は、CCDカメラ21により撮影したい探索場所の方向と同じ方向に操作部50を操作して、CCDカメラ21を所望の方向へ指向させ、その方向の探索場所の映像を目視検査装置90の表示装置92により確認することで、生命体の存在を目視確認する。また、先端部29および操作部50の指向方向を平常状態に戻したい場合は、操作部50から手を離すだけでよい。
【0042】
前記実施例において、本体棒40は一本の中空管としたが、図8に示すように、複数の中空管で構成される収縮自在の本体棒40Aであってもよい。その場合は、例えば、操作部50の側面に4本のワイヤ51に対応するワイヤ止め部53を形成し、A3方向に押圧することで、ワイヤ51をはめ込み固定するなどして、探索場所に合わせて全長を調節した本体棒40Aに合わせて、ワイヤ長を調節する。これにより、前記実施例と同様に、操作部50の操作により、CCDカメラ21による撮影方向を所望の方向へ指向させることができる。なお、収縮自在の本体棒40Aとすることで、持ち運びに便利となり、また、探索場所におけるあらゆる深さ方向にも対応しやすくなり操作性が良好となる。
【0043】
また、挿入棒10の先端側に、探索場所の音が入力されるマイクロフォン、探索者の音声を発音させるスピーカ、人検知用の赤外線センサなどを設け、本体100側に、探索場所の音を発音させるスピーカ、探索者の音声が入力されるマイクロフォン、赤外線センサの出力を表示する表示部などを設けると、より効果的に探索場所を探索できる。
【0044】
さらに前記実施例において、ガス検知装置は、人検知用のCO2ガスセンサや毒ガス検知用のH2Sガスセンサなどの様々なガスセンサを用いることで、探索者が瓦礫内の生命体の存在の確認や探索場所が安全であるかの確認を行うことができるとしたが、様々なガスセンサの代わりに質量分析計を用いてもよい。質量分析計は、近年の構成要素のマイクロ化の進歩に伴い、軽量且つ小型化が可能になり、前記した携帯型の探索装置に搭載可能である。
【0045】
質量分析計は、サンプリング管によりサンプリングされた探索場所の空気を質量分析して、検出されたm/z値(質量数/荷電数)または検出されたm/z値(質量数/荷電数)が示す物質とそのピーク強度とのグラフを表示部に表示したり、また、検出されたm/z値(質量数/荷電数)が示す物質とそのピーク強度とを表形式で表示部に表示したりして、探索者が表示部の表示内容を目視することで、探索場所に存在する様々な物質とその強度を確認することができ、探索者が瓦礫内の生命体の存在や探索場所の安全等の様々な状況確認を良好に行うことができる。
【0046】
【発明の効果】
以上のように構成したので、探索者が探索場所に挿入棒を挿入することで、探索者が自らの力によって、瓦礫内に挿入棒の先端を押し進めることができ、また、操作部の操作により、CCDカメラを所望の方向へ指向させて、CCDカメラにより撮影された映像が手元の表示装置に表示されるので、より効果的に探索場所を探索できる。
【0047】
また、操作部の操作による、操作部と先端部の指向方向が同一となる。そのため、探索者は、CCDカメラにより撮影したい探索場所の方向と同じ方向に操作部を操作するだけで、探索場所の所望の方向を撮影でき、CCDカメラによる探索場所の撮影方向が分かり易い。また、探索者が操作部から手を離すと、自動的に操作部と先端部の指向方向が本体棒の長手方向に戻り、平常状態となるので、操作部と先端部の指向方向を平常時と同じ本体棒の長手方向に戻す操作が必要ないので、操作性がよい。
【0048】
さらに、サンプリング管によりサンプリングされた空気中のガス濃度が手元のガス検知装置に表示されるので、より効果的に探索場所を探索できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す、生命体探索装置を示す外観図である。
【図2】図1の先端部の概略図である。
【図3】図2の概略断面図である。
【図4】ワイヤの接続固定を示す構成図である。
【図5】操作部の操作による先端部の指向方向の変化を示す説明図である。
【図6】ガス検知装置を示す概略ブロック図である。
【図7】目視検査装置を示す概略ブロック図である。
【図8】ワイヤの接続固定の他の例を示す構成図である。
【符号の説明】
1 生命体探索装置
10 挿入棒
21 CCDカメラ(撮像部)
24 LED(発光部)
27 サンプリング管
29 先端部
30 第1の弾性部材
31 第2の弾性部材
40 本体棒
50 操作部
51 ワイヤ(指向手段)
60 ガス検知装置
90 目視検査装置
92 表示装置
100 本体

Claims (3)

  1. 探索場所を撮影する撮像部と該探索場所に発光する発光部とを収納した先端部と、該先端部に取り付けられた第1の弾性部材と、該第1の弾性部材に取り付けられた本体棒と、該本体棒に取り付けられた第2の弾性部材と、該第2の弾性部材に取り付けられた操作部と、該操作部の操作により前記先端部を所望の方向へ指向させる指向手段とが設けられた挿入棒と;
    前記撮像部により撮影された映像を表示する表示装置と;
    を備えたことを特徴とする探索装置。
  2. 前記指向手段は複数のワイヤであり、該複数のワイヤは、それぞれ前記本体棒の先端側および基端側の内周面に等間隔で設けられた複数のワイヤ挿通部内を挿通されて、前記先端部の周縁と前記操作部の周縁に等間隔で接続固定されることを特徴とする請求項1記載の探索装置。
  3. 前記挿入棒内に挿通されて前記探索場所の空気をサンプリングするサンプリング管と、該サンプリング管の基端が接続されて、前記探索場所の空気を吸引するファンと、該ファンにより吸引された空気が導入されるガスセンサとを有するガス検知装置とを備えたことを特徴とする請求項1〜2記載の探索装置。
JP2003103521A 2003-04-08 2003-04-08 探索装置 Expired - Fee Related JP4189254B2 (ja)

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