JP2008287467A - 避難誘導システム - Google Patents

Abstract

【課題】 火災発生時に避難誘導装置が被災しても常に最新の安全な避難口への誘導が可能な避難誘導システムを提供する。
【解決手段】 ビル内や地下道に設けられる避難誘導システムにおいて、この避難誘導システムは所定間隔離間して設置された複数の避難誘導装置を無線ＬＡＮにて関連付けることで構成され、前記避難誘導装置は視覚的に認知させる避難誘導装置部の他に、誘導音声を発するスピーカーと、個々の避難誘導装置を他の避難誘導装置から区別するＩＤデータとを備え、火災が発生した際に、出火付近の避難誘導装置から安全な避難口付近の避難誘導装置までのルートを自動生成し、避難口に向かう当該ルートに沿って配置される複数の避難誘導装置から発せられる誘導音声に時間差をつけることで、ハース効果により避難者に避難誘導案内を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、屋内における火災発生時に、罹災者に避難場所の方向などを示す避難誘導システムに関する。

近年、大型高層ビルが増え、火災発生時における避難誘導の有用性が増している。しかし、火災によって発生した煙が建物内部に充満すると視界が悪くなり、また煙が目に入ると目が開けられず避難誘導装置や誘導灯があっても避難路の識別が難しくなる。この場合には視覚以外の五感のうち聴覚が避難誘導のための残された有効な感覚となる。

特許文献１には、所属するアドレスシリアルコードを有する火災検知器と、各通路及び公共場所に設置された複数の経路指示器と、安全死角の場所に設置された無線緊急呼出器とを使うインテリジェント無線火災地点通報装置において、前記経路指示器が該無線警報信号を受信すると、それに含まれるディジタルエンコードナンバーによりそれがどの火災検知器の発生した信号であるかを識別し、これにより最良の避難経路を判断し、並びに出火地点と避難経路を表示する記載がある。

特許文献２には、火災感知器で火災を感知すると、制御装置では避難口誘導灯を通常のモードから非常時のモードに切り換え、スピーカーから音声誘導を行なうとともに、キセノンランプを点滅させ、避難口誘導灯がこの非常時のモードになるとともに、光点滅誘導装置用リングカウンタを動作させ、光点滅誘導装置を毎秒２〜８ｍの速さで、避難口方向に光の流れを生じさせる。スピーカー用リングカウンタにより、誘導音声発生時期においてハース効果を生じるようにずらし、誘導音声に避難口に向かう方向感を付与するようにした避難誘導装置について記載されている。

特許文献３には、建物内の通路に設けられた複数のスピーカーと、隣接するスピーカー間でハース効果を生じさせるための遅延時間の情報を、前記複数のスピーカーの配置位置に基づいて分けた複数の系列ごとに記憶したスピーカー間遅延時間記憶手段と、連続する複数の系列の指定によって前記建物の出口への誘導経路の入力を受け付ける誘導経路入力手段と、前記誘導経路として指定された系列における各スピーカー出力を制御する制御遅延時間を、出口から隣接する系列までの遅延時間と前記スピーカー間遅延時間記憶手段に記憶された遅延時間とに基づいて算出する制御遅延時間算出手段と、前記制御遅延時間算出手段にて算出された制御遅延時間に基づいて、前記各スピーカーの出力を制御するスピーカー制御手段とを備えた音声誘導装置について記載されている。

実願２００１−００３８３４ 特開平０５−２６６３６８ 特開２００６−３４０１５９

中央管制室で制御すると、地震や突発的な事故で中央管制室の機能が働かなくなることがある。

しかし、特許文献１に記載されているインテリジェント無線火災地点通報装置は、ハース効果などの火災発生時に煙などで視界が悪くなった場合にも分かり易い避難指示方法（例えばハース効果）が記載されていない。更に火災発生時にデフォルトの避難ルートを設定するだけで、火災が広がった場合のルート更新が出来ないし、集中管理しているのでインテリジェント無線火災地点通報装置と各経路指示器の通信路が断たれると役に立たない。

特許文献２に記載された避難誘導装置は、有線によって中央管制室から各スピーカーをコントロールしているので、当然のことながら火災などの有事にスピーカーの接続ケーブルが途中において熱などで断線すると機能しなくなり、最悪の場合は停電により機能が完全に停止する虞れもある。かと言って、該文献のスピーカーを電池駆動するとしても有線接続されたスピーカーはＩＤを持っていないので個別制御ができない。また、スピーカー用リングカウンタにより誘導音声発生時期を誘導音声が避難口に向かう方向感を付与するようにハース効果を持たせて発生させているが、火災の進行状態に対応して誘導方向を変えることが出来ないし、集中管理しているので制御装置と各スピーカーの接続が断たれると機能しなくなる。

特許文献３には、建物内の通路に設けられた複数のスピーカーと、隣接するスピーカー間でハース効果を生じさせるための遅延時間の情報を出口から隣接する系列までの遅延時間とスピーカー情報記憶部に記憶された遅延時間とに基づいて算出していて、複数のスピーカーは系列毎にグルーピングされているが、火災が進行してルートを変更させる必要が生じても誘導ルートを変更することが出来ないし、センター装置と各スピーカーの通信経路が断たれるとスピーカーによる経路誘導ができなくなる問題がある。

本発明は、火災などの緊急事態が生じても被災者を安全な避難口へ誘導するために、ビル内や地下道に設けられる避難誘導システムにおいて、この避難誘導システムは所定間隔離間して設置された複数の避難誘導装置を無線ＬＡＮにて関連付けることで構成され、前記避難誘導装置は視覚的に認知させる避難誘導装置部の他に、誘導音声を発するスピーカーと、個々の避難誘導装置を他の避難誘導装置から区別するＩＤデータとを備え、火災が発生した際に、前記各ＣＰＵの前記時計機能の時刻合わせをしながら出火付近の避難誘導装置から安全な避難口付近の避難誘導装置までの案内ルートを自動生成し、この案内ルートに沿って出火付近の避難誘導装置から安全な避難口に向かって、隣接する避難誘導装置間に遅延時間を持たせたタイミングで順次音声（例えば同一の文章）を発するようにした。

上記構成とすることで、火災発生箇所から避難口まで移動する物体から音声が発せられているように錯覚し、罹災者はその錯覚に音声の移動方向に沿って移動することで安全に避難口までたどり着くことができる。

ところで、人間は、日常の生活において、音の到来方向や到来時間、遅延時間などから音源の方向や距離及び移動する音源の方向などを認識している。全ての音は音速（国際標準大気の海面上気温での音速約３４０ｍ／秒）で進行するので、人間は音速に基づいて距離感や方向感を認識する能力が自然に備わっている。

そこで、避難誘導装置間のリレータイミングを適宜に設定することによりハース効果が期待でき避難者は避難口に向かう案内音声にハース効果がもたらされるので音声について行くことにより安全に避難口まで辿り着くことができる。

更に、前記避難誘導装置はＩＤ識別可能なデータキャリアとメモリーを内蔵し、火災が発生した付近の避難誘導装置に内蔵の火災センサー又は外部の火災センサーからの火災検知信号を当該避難誘導装置に隣接する避難誘導装置が受信し、更にその信号を隣接する避難誘導装置に送信するバケツリレー方式によって順次火災情報を伝達し、出口の避難誘導装置に到達するまでのルートを生成する。ルートが生成された後にルート情報をコールバックしながら前記ルートデータを前記メモリーに書き込んでゆくことも考えられる。

また、本発明の避難誘導システムの避難誘導装置においては、前記電波の入出力手段にはバックプレッシャ輻輳制御機能を持たせることも考えられる。これにより、受信モードの避難誘導装置が他の複数の避難誘導装置から同時に電波を受けた時に、最優先で電波を送って来た避難誘導装置と通信を開始し、他の避難誘導装置をポーリング待ち状態で待機させることにより避難誘導装置同士の混信を防ぐことができるようになる。

本発明の避難誘導システムは、防災センターからの指示がなくとも、火災センサーからの出火情報が入力されると、個々の避難誘導装置自身が連携して自ら最適なルートを判断して安全な避難口付近の避難誘導装置までのルートをネットワークとして生成し、ハース効果を使って安全な避難口に向かって避難誘導することが可能になる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一機能を有するものは同一の符号とし、その繰り返しの説明は省略する。

図１（ａ）〜（ｃ）はビルの出火場所が１ヶ所の場合における避難ルート生成例を示している。該フロアには第１避難口１、第２避難口２，第３避難口３、第４避難口４、第５避難口６、第６避難口６の六つの避難口が設けられ、第１避難口１付近には避難誘導装置Ａ、ａ１、ａ２が、第２避難口２付近には避難誘導装置Ｂ、ｂ１、ｂ２が、第３避難口３付近には避難誘導装置Ｃ、ｃ１、ｃ２が、第４避難口４付近には避難誘導装置Ｄ、ｄ１、ｄ２が、第５避難口５付近には避難誘導装置Ｅ、ｅ１、ｅ２が、第６避難口６付近には避難誘導装置Ｆ、ｆ１、ｆ２が、更に建物内部には避難誘導装置ｚ１、ｚ２、ｚ３が備えられている。

図１（ａ）は、第１避難口１付近のみから出火した場合の出火情報通報ルートを示している。ここでは、前記建物内部に設けられた火災センサーによって検知されて防災センターからの操作に基づき、あるいは避難誘導装置Ａ自体に内蔵された火災センサーの信号により、各避難誘導装置のＣＰＵの時刻調整を行う。

最初に避難誘導装置Ａから出火通報データが電波で送信され、第２〜６避難口２〜６に向けて相互認証機能を使ったリレー方式で避難誘導装置Ｂ〜Ｆに通達されると共に、各避難誘導装置のＣＰＵはリレールート情報（避難誘導装置Ａの出火情報をどの避難誘導装置から受信して、どの避難誘導装置へ送信したか）を内部メモリーに保存しておく。

上記において、例えば第１避難口１から第５避難口５までの経路としては、避難誘導装置Ａからａ１、ａ２、ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｅ２、ｅ１、Ｅの順番でデータが伝達される。このデータ通信プロセスにおいて、各避難誘導装置は出火元情報（避難誘導装置Ａ）とＩＤデータを送受信することにより特定出火元情報をどの避難誘導装置から受信したかを記憶する機能を持つ。

前記出火情報の通信形態としては、開始信号、出火元情報（避難誘導装置ＡのＩＤデータ）、送信元となる避難誘導装置のＩＤデータ、終了信号をひとかたまりとしたパケット通信が考えられる。

また、防災センターからの電波を最初の避難誘導装置が受信したタイミング、あるいは自身に搭載した火災センサーで火災を検知した避難誘導装置のＣＰＵが持つ時刻を起点として、前記避難誘導装置のＣＰＵが管理するタイマーにリセットをかけて時間を計測し、このデータを上記パケットに付加することも考えられる。これにより、発信側の避難誘導装置からタイマーで設定した基準時に基準音声信号を送信し、受信側の避難誘導装置で電波と音声の両方を受信することにより音波の伝達時間を測定することが出来るので受信側と発信側の避難誘導装置間の距離を計算することができる。該距離データを使うことにより、避難誘導装置間のリレー速度を音速かそれよりも若干遅く設定にすればハース効果によって火災発生箇所から安全な避難口に向かって音声が移動しているように感じる。

図１（ｂ）は、避難誘導装置Ｅから避難誘導装置Ａへのコールバック信号通報ルートを示している。安全な避難口５付近の避難誘導装置Ｅは、第１避難口１付近にある避難誘導装置Ａからのデータを受信した後に、前記リレールート情報を使って、逆の経路でコールバック信号を相互認証しながら第１避難口１付近の避難誘導装置Ａまで通信をリレー送信する。

火災が発生した場合において、どの避難誘導装置が被災したかを確認することは困難であり、前記コールバック信号を避難口付近の避難誘導装置まで戻すことにより前記ルート上で被災していない避難誘導装置だけで構成する最新のルートを確定することができる。

前記の例においては、避難誘導装置Ｅは避難誘導装置ｅ１に前記コールバック信号を送信し、次に避難誘導装置ｅ１は避難誘導装置ｅ２にコールバック信号を送信すると同時に、避難誘導装置Ｅ←避難誘導装置ｅ１←避難誘導装置ｅ２という避難ルートデータを登録する。

次に避難誘導装置ｅ２は避難誘導装置ｚ３に前記コールバック信号を送信し、同様に避難誘導装置ｚ２→避難誘導装置ｚ１→避難誘導装置ａ２→避難誘導装置ａ１→避難誘導装置Ａの順番にコールバック信号がリレーされ、最終的に、避難誘導装置Ａ→避難誘導装置ａ１→避難誘導装置ａ２→避難誘導装置ｚ１→避難誘導装置ｚ２→避難誘導装置ｚ３→避難誘導装置ｅ２→避難誘導装置ｅ１→避難誘導装置Ｅという避難ルートが確定する。

図１（ｃ）には、避難誘導装置Ｅからの避難誘導音声ルートが図示されている。コールバック信号が避難誘導装置Ａに到達すると、避難誘導装置Ａが起点となって避難誘導装置Ｂ〜Ｆに向かって避難誘導装置Ａから、ａ１、ａ２、ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｅ２、ｅ１、Ｅの順番に電波を使って出火情報を再発信する。避難誘導装置Ｅが避難誘導装置Ａからの再発信データを受信すると、避難誘導装置ＥからＡに向かって順番にハース効果を持たせた音声による避難誘導音声案内を開始する。

前記ハース効果を作り出す方法としては、隣接する２つの避難誘導装置間の距離を３４０ｍ／秒の音速で除算した時間に対して１００ミリ秒以内の範囲の遅延時間を持たせたタイミングで前記避難口付近の避難誘導装置から順次連続的に時間差を持たせて音声案内をする方法がある。ハース効果の効果を高める為には、隣接する避難誘導装置間の案内音声における遅延時間は、避難誘導装置間の距離を前記遅延時間で除算した速度数値が音速よりも遅いことが望ましいが、火災の場合は現場の温度が上昇するので音速が速くなることから、前記速度数値は３４０ｍ／秒に設定しておいても問題ない。

もし、隣接する避難誘導装置間のリレー切換時間を予め設定して固定してしまうと、予期せぬ事態が発生し、火災発生中に避難経路途中の避難誘導装置に不具合が生じた場合には、避難ルート上の避難誘導装置の中で使えなくなる可能性がある。その場合は、最初に火災センサーの信号により、避難誘導装置Ａから出火通報データが電波で送信され、第２〜６避難口２〜６に向けて相互認証機能を使ったリレー方式で避難誘導装置Ｂ〜Ｆに通達された後は、出火口付近の避難誘導装置Ａ以外の避難誘導装置Ｂ〜Ｆの各々から定期的に電波を発信する。これにより安全な避難口付近の避難誘導装置から前記各避難ルートデータに基づいて火元、あるいは火災などで損傷を受けて不具合のある避難誘導装置までの避難ルートを繰り返し避難誘導することが可能となる。この場合において、ある避難誘導装置から次の避難誘導装置に対して電波を送り、例えば前回の通信時間の２倍の時間待っても応答信号が帰って来ない場合は前記次の避難誘導装置には不具合があるものと判定し、この判定をした避難誘導装置は自分自身を火元に近い避難誘導装置として認定する。そして前記火元に近い避難誘導装置と自己認定した避難誘導装置から火元認定登録データを前記安全な避難口付近の避難誘導装置にフィードバックすることで新しい避難ルートを更新する。

避難誘導装置間の距離の設定は、各避難誘導装置のスピーカーをマイク代わりに使って隣接する避難誘導装置からの音を拾うことにより、音と電波を併用して避難誘導装置間のリレーを実施し、該音と電波の送受信により音と電波の両方を受信出来た場合に正常通信可として、該装置間の距離を校正測定できる。これにより火災現場の温度が上昇して音速が変わっても音の遅延時間を適正化することが可能となり、前記スピーカーから発生される誘導音声に適切なハース効果を持たせることが出来る。

また、別のハース効果において、音が大きい音源と音の小さな音源を同時に使うと、音が大きい方から聞こえるようになる。この場合、最初に音を出す安全な避難口付近の避難誘導装置において最大音量で音声案内を開始し、順次出火元方面に向かって前記の時間的な遅延と音量の低減化を調節しつつ連鎖して音声による案内を繰り返すようにすれば良い。

更に前記において、火元に一番近い避難誘導装置においては、火元付近ということで前記音声案内とは別のブザー等の効果音を使うことも考えられる。

前記ハース効果を使った避難誘導音声案内の後、あるいは該音声案内の途中において、図１（ｂ）と同様に避難誘導装置Ｅから避難誘導装置Ａに向かってコールバック信号の通報が実行され、以降避難誘導装置Ａと避難誘導装置Ｅの間で情報のやり取りとハース効果を使った避難誘導音声案内が繰り返される。

上記においては避難誘導装置Ａと避難誘導装置Ｆ間の通信を説明したが、他の避難誘導装置Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｆについても同様の交信が行われる。１対多数の更新ではあるが、実際の交信は１対１で行われているので順番を決める必要がある。ここでは、例えば避難誘導装置Ａが受信した避難誘導装置Ｂ〜ＦのＩＤ番号を使って昇順に送信することが考えられ、後述するバックプレッシャ輻輳制御機能を使うことにより通信の重複を避けることができる。

また、電波の入出力手段は避難情報のデータ通信用に使う第１の電波周波数と衝突通知信号を送受信する第２の電波周波数を使い、前記電波の入出力手段はバックプレッシャ輻輳制御機能を持ち、通信中の送信側避難誘導装置以外の衝突信号を検出した送信側避難誘導装置では、未接続の送信を中断して送信待機状態とし、既定単位時間に乱数を掛けた時間を待機時間として再試行することにより接続タイミングを調整することが出来る。

図２（ａ）は避難誘導装置の正面図である。これは、例えば２ｍｍ厚程の金属板上に蓄光材を塗布したものを焼成させたもので、取付穴にネジを挿通して壁や床などに固定することができる。前記蓄光材により、例えば火災が発生して電力線が切断された場合においても蓄光の放出により避難方向を表示することができる。

図２（ｂ）は避難誘導装置の裏面構成図である。電波を受信するコンポーネントとして受信アンテナ１０、受信ＲＦ回路１１、復調回路１２が備えられ、前記復調回路１２の出力が全体の制御をするＣＰＵ８に入力される。また音を受信するコンポーネントとしてマイクロホンＭがＣＰＵ８に接続され、後述する探索信号して機械−電気変換をした後の電気信号をＣＰＵ８に供給する。前記ＣＰＵ８は時計機能を内蔵し、火災発生時には火災を検知した避難誘導装置あるいは火災センターからの時刻情報を持った電波を受信すると前記時計機能の時刻を同期させ、次の避難誘導装置にも同様の電波をリレーすることにより連鎖的にＣＰＵ８の時計機能を同期させてゆく。また前記ＣＰＵ８にはＩＤデータを保存するメモリー９とシステムＲＯＭ１３が接続されている。

前記避難誘導装置の電波出力系統として、前記ＣＰＵ８の出力端子に接続された第１変調回路１４、第１ＲＦ出力回路１５、第１出力アンテナ１６および第２変調回路１７、第２ＲＦ出力回路１８、第２出力アンテナ１９の２系統の出力ルートが形成される。また音を発信するコンポーネントとしては、スピーカーＳＰがＣＰＵ８に接続されていて、ＣＰＵ８あるいは不図示の音響増幅器などの電力出力手段から出力される電気信号を電気−機械変換によって音に変換し、後述する探索信号や避難誘導案内音声として出力する。電源は電池Ｂから不図示の電気的配線手段によって各部品に供給される。前記電池Ｂは交換容易なボタン電池でも良いし、一般の乾電池を用いても良いが、後述するように充電手段と併用すれば充電バッテリーを使うことも可能である。

上記において、単一搬送波を使う場合には、第１変調回路１４、第１ＲＦ出力回路１５、第１出力アンテナ１６のみを使い、第２変調回路１７、第２ＲＦ出力回路１８、第２出力アンテナ１９は不要となる。

該避難誘導装置は電池駆動なので常時電源を通電しておくと緊急時にに電池切れを生じる畏れもあり、平常時は、出力系統は通電せず、受信系統のみを間欠駆動することが好ましい。間欠駆動で検出する起動トリガ信号としては、防災センターからの電波および他の避難誘導装置からの電波がある。また、前記防災センターか他の避難誘導装置からの指令が出たら起動させる方法以外に、センサーＳによって煙あるいは火災による温度上昇を検知してセルフスタートする方法、および前記２つの方法の併用が考えられる。

また、搭載するスピーカーＳＰについては、磁石とボイスコイルを使って駆動する通常のスピーカーでも良いが、金属板自体あるいは他の平面自体を圧電素子などで振動させることにより音波を発生させることも考えられる。

図３（ａ）〜（ｃ）は、２個所目のビル火災が発生した場合の避難ルート生成例を示している。

図３（ａ）においては、防災センターの指令又は避難誘導装置Ｃに内蔵された温度センサー第２の出火元である第３避難口付近にある避難誘導装置Ｃから出火通報データが電波で送信され、第２〜６避難口２〜６に向けてリレー方式で避難誘導装置Ｂ〜Ｆに通達されるが、既に避難誘導装置Ａ付近から出火していることが避難誘導装置Ａ以外の避難誘導装置Ｂ〜Ｆに登録されているので、避難誘導装置Ｃから避難誘導装置Ａに向けての出火通報データ送信は行われない。

ここで避難誘導装置Ｃからの出火通報データが避難誘導装置Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆに到達すると、返信として各避難誘導装置からコールバック信号が逆ルートで避難誘導装置Ｃに送られる。

図３（ｂ）は第６避難口付近の避難誘導装置Ｆから第３避難口までのコールバックルートを示している。避難誘導装置Ｆ→避難誘導装置ｆ１→避難誘導装置ｆ２という順番でコールバック信号が避難誘導装置間で相互認証されながらリレーされる。避難誘導装置ｆ２の周囲には避難誘導装置ａ１、避難誘導装置ｂ２、避難誘導装置ｚ１があるが、前記の避難誘導装置Ｃからの出火通報データの履歴が残っているのは避難誘導装置ｚ１のみであるから、避難誘導装置ｚ１のみが避難誘導装置ｆ２からのコールバック信号を受け付け、避難誘導装置ｚ２にリレーする。同様にして、避難誘導装置ｚ２→避難誘導装置ｚ３→避難誘導装置ｃ２→避難誘導装置ｃ１→避難誘導装置Ｃという順番で相互認証とコールバック信号のリレーが行われる。

上記において、各避難誘導装置にはバックプレッシャ輻輳制御機能が備えられ、複数の避難誘導ひょう通信中の送信側避難誘導装置以外の衝突信号を検出した送信側避難誘導装置では、送信を中断して送信待機状態となり、例えば既定単位時間に乱数を掛けた時間を待機時間として再試行することにより、避難誘導装置ｆ２の周囲には避難誘導装置ａ１、避難誘導装置ｂ２、避難誘導装置ｚ１があっても通信上での混乱は生じない。

避難誘導装置Ｃと避難誘導装置Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆとの間でデータが相互通信されて相互認証を使ったデータのキャッチボールが行われるが、もしキャッチボールの途中で避難誘導装置Ｃが火災で破壊された場合には、避難誘導装置ｃ１と避難誘導装置Ｃとの間の相互認証が取れなくなるので、避難誘導装置ｃ１から避難誘導装置Ｃとの通信が出来なくなった内容の情報を避難誘導装置Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆに向かって送信し、避難誘導装置Ｃに代わって避難誘導装置ｃ１が避難誘導装置Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆとの通信相手となり、前記バックプレッシャ輻輳制御機能を使った電波通信及びハース効果を使った避難誘導音声案内を実行する。

上記の仕組みによって、避難誘導装置Ｃが被災して通信機能が使えなくなっても、安全な出口に近い避難誘導装置Ｆから火災が発生して危険な場所に近い避難誘導装置ｃ１までの避難ルートをハース効果によって案内し続けることが可能となる。また更に火災が広まり、様々な危険地帯が発生したとしても、安全な避難口に近い避難誘導装置が機能する限りは、避難口に向かってハース効果で避難誘導が出来ることになる。

図４は、本発明の避難誘導システムで用いられる避難誘導装置の機能ブロック図を示している。ＣＰＵ８はシステムＲＯＭ１３に組み込まれたプログラムにより動作し、必要に応じてＩＤデータを保存するメモリー９から避難誘導装置７のＩＤデータを読み出して送出することにより周囲の避難誘導装置に対して相互認証を可能とする。

火災が発生すると建物に設置された火災センサーが動作して、防災センターに通報され、該防災センターのオペレーターが火災通報を出すことにより、室内に設けられた不図示の火災通報アンテナから通報電波が出力され、該通報電波は受信アンテナ１０によって前記火災通報を受信し、受信ＲＦ回路１１によって選択された周波数で受信データが復調回路１２を経てＣＰＵ８によって火災発生が認識される。

上記においては火災センサーから防災センターに火災発生情報が通達されたが、ＣＰＵ８にセンサーＳを取り付けてＣＰＵ８が直接火災を検知することも考えられる。

ＣＰＵ８がセンサーＳからの検出信号で火災を検知すると、ＣＰＵ８は火災警報信号を生成し、前記防災センターからの受信電波とは異なる周波数で、前記防災センターからの電波とは異なる電波周波数を使う第１変調回路１４又は第２変調回路１７にデータを送出する。

探索信号や避難誘導案内音声はＣＰＵの制御でスピーカーＳＰから出力され、隣接する避難誘導装置からの音声はマイクロホンＭによって受信されてＣＰＵの制御で前記アンテナからの電波との受信タイミングの差を利用して前記隣接する避難誘導装置との距離を計算する。

ＣＰＵ８から第１変調回路１４に前記火災警報信号が送出された場合は、第１ＲＦ出力回路１５を経てアンテナ１６から電波が出力される。

ＣＰＵ８から第２変調回路１７に探索信号やコールバック信号が送出された場合は、第２ＲＦ出力回路１８を経てアンテナ１９から電波が出力される。

避難誘導装置７が前記図１（ａ）における避難誘導装置Ａ〜Ｆの場合は、上記のように前記不図示の火災通報アンテナからの電波を受信すると共に隣接する避難誘導装置ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１と前記火災通報アンテナから受信した周波数とは異なる周波数で通信するが、避難誘導装置Ａ〜Ｆ以外の避難誘導装置においても２つの周波数で送受信可能とされていて、また更に周波数ホッピングをすれば様々な障害が発生する火災現場においても安定した電波通信が可能となるので確実にデータをバケツリレーすることが可能となる。

図５は、本発明の避難誘導システムで用いられる充電機能を持つ避難誘導装置のブロック図を示している。避難誘導装置７ａには、前記の避難誘導装置７の機能以外に充電用の搬送波を受信する第２受信アンテナ２０、第２受信ＲＦ回路２１、搬送波を直流に変換する整流回路２２、充電バッテリー２３が備えられている。

避難誘導装置７ａが図１における避難誘導装置Ａ〜Ｆの場合には、前記防災センターからの電波に含まれる搬送波を第２受信アンテナ２０で受信する。前記防災センターからの電波は、使用する周波数にも依存するが、電波法を遵守する必要性からあまり大きな出力は出せない場合は、隣接する避難誘導装置間の距離は使用する電波が届く範囲に設置しなくてはならない。

前記整流回路によって充電された充電バッテリー２３の電圧レベルがＣＰＵ８によって検出され、第１既定値以上になってから既定時間以上経過すると、ＣＰＵ８の指令によりスイッチ２４が閉じられ、充電バッテリー２３から第２変調回路１７に直流が供給されて無変調の第２搬送波が生成され、第２ＲＦ出力回路１８を介して第２出力アンテナ１９から搬送波のみの無変調電波が出力される。

上記の搬送波のみの無変調電波は隣接する避難誘導装置７ａの第２受信アンテナ２０によって受信され、充電バッテリー２３を充電する。

前記充電バッテリー２３の放電は、電圧値が第２既定値に達したことをＣＰＵ８が検出するまで継続され、ＣＰＵ８が充電バッテリー２３の電圧値が前記第２既定値に達したことを確認するとＣＰＵ８の指令によりスイッチ２４が閉じられ、第２受信アンテナ２０で受信した電波によって充電バッテリー２３の充電が再開される。

各避難誘導装置が上記の如く充電バッテリー２３の充放電を繰り返すことにより隣接する避難誘導装置の充電バッテリー２３は少なくとも第２既定値の電圧を維持出来るので、火災発生時において電源電圧が低くなって避難誘導装置が動作しないという不具合は防げる。

また、充電バッテリー２３の電圧値を監視するバッテリーチェッカ機能を持たせ、例えば充電バッテリー２３の電圧が設定値よりも低くなった場合にはＬＥＤが点滅する、あるいはＣＰＵ８から警告信号を送出し、前記警告信号をバケツリレーにより防災センターに通じるアンテナに送出することにより防災センターで集中管理することもできる。

上記実施例においては受信アンテナと送信アンテナを別体としたが、時分割によりアンテナを共有化することも考えられる。また、センサーＳからの電波をトリガとするプロセスは前記図４と同様なので説明を省略する。

図６は、本発明の避難誘導システムにおける避難誘導装置Ａと避難誘導装置Ｅ間の通信例を示している。横軸には避難誘導装置Ａ、ａ１、ａ２、ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｅ２、ｅ１、Ｅの順番に並んでいる。

最初に避難誘導装置Ａに出火情報が入力されると、避難誘導装置Ａ→ａ１→ａ２→ｚ１→ｚ２→ｚ３→ｅ２→ｅ１→Ｅの順に避難誘導装置間の相互認証とＣＰＵ８のクロック同期を行いながら出火情報（この場合は避難誘導装置Ａ付近から出火を想定し、非難誘導装置ＡのＩＤが情報となる）とリレーの送信元ＩＤデータが送信される。例えば、避難誘導装置ｚ１から送出されるデータは、避難誘導装置ＡのＩＤと避難誘導装置ｚ１のＩＤとなり、避難誘導装置ｅ１から送出されるデータは避難誘導装置ＡのＩＤと避難誘導装置ｅ１のＩＤとなり、これらの情報を避難誘導装置Ｅが受信すると、火元が避難誘導装置Ａ付近で、避難ルートで避難誘導装置Ａに最も近い避難誘導装置が避難誘導装置ｅ１であるとＣＰＵ８によって認識される。

次に避難誘導装置Ｅが避難誘導装置ｅ１から上記の出火情報データ（避難誘導装置ＡのＩＤと避難誘導装置ｅ１のＩＤ）を受信すると、避難誘導装置Ｅは避難ルートと逆方向に音と電波で探索信号を送出する。

前記探索信号の音は、避難誘導装置の受音手段、例えば

前記探索信号の電波には、安全な非難口に近い避難誘導装置ＥのＩＤと、発信元の避難誘導装置が持つＩＤが含まれる。例えば、避難誘導装置ｚ１から避難誘導装置ａ２に送信される探索信号は、安全な非難口に近い避難誘導装置ＥのＩＤと、発信元の避難誘導装置ｚ１のＩＤである。

前記探索信号が非難誘導装置Ａによって受信されると、今度は避難誘導装置Ａから避難誘導装置Ｅに向かって順次避難誘導音声案内を開始し、前記避難ルートに沿って各避難誘導装置が所定時間差を置いて次々と音声案内出力する。避難誘導装置Ａ付近で出火した場合には、出火元に一番近い避難誘導装置Ａから避難誘導装置Ｂ〜Ｆに向かってバックプレッシャ輻輳制御機能により個別ルート別に避難誘導音声案内が流れるので、被災者に聞こえる前記避難誘導音声案内は混乱することはない。該被災者は順番に流れる前記避難誘導音声案内の中から自分の近くを流れる音声の移動方向に進めば安全な避難口を見つけることができる。

前記音声案内が終わると、避難誘導装置Ｅからは再び探索信号が電波で発信され、Ｅ→ｅ１→ｅ２→ｚ３→ｚ２→ｚ１→ａ２→ａ１→Ａの順番で探索信号を送信する。前記探索信号としては、応答元情報（この場合は避難誘導装置ＥのＩＤデータ）と発信元情報（例えば避難誘導装置ｅ２から避難誘導装置ｚ３に送信する場合は避難誘導装置ｅ２のＩＤデータ）となる。

ここで例えば、３回目の探索信号を送った時に、避難誘導装置Ａに不具合が発生したとすると、前記探索信号は避難誘導装置ａ１までしか到達しない。ここで規定の時間、例えば１秒待っても避難誘導装置Ａからコールバック信号が受信できない場合には、避難誘導装置Ａに不具合が発生したものとみなす。避難誘導装置ａ１は自らのＩＤを火元情報としてコールバック信号を避難誘導装置ａ２に向かって電波を発信すると共に、避難誘導音声案内を開始する。避難誘導装置ａ１を新しい火元情報とする新しい火元情報は避難ルートに沿ってリレーされ、避難誘導装置Ｅまで届けられる。

次に避難誘導装置Ｅからの４回目の探索信号が出火元に最も近い避難誘導装置ａ１に到達すると、避難誘導装置ａ１は再び避難誘導装置ａ１→ａ２→ｚ１→ｚ２→ｚ３→ｅ２→ｅ１→Ｅの順に相互認証しながら出火元情報（この場合は避難誘導装置ａ１）と送信元ＩＤデータをコールバック送信する。

上記のように、出火場所に最も近い非難誘導装置からの出火情報送出の後は、安全な位置にある避難誘導装置から避難ルートとは逆の方向に探索信号を送り、前記避難ルートで出火場所に最も近くて被災していない避難誘導装置まで前記探索信号がたどり着くと、該出火場所に最も近くて被災していない避難誘導装置からコールバック信号の電波と避難誘導音声案内が避難ルートに沿って順番に発生され、前記探索信号とコールバック信号のやり取りが繰り返される。

もし探索信号送出のバケツリレーが途中で途切れたら、最後に探索信号を送出し、コールバック信号を受信できなかった避難誘導装置から避難ルートに沿ってコールバック信号を送出することにより、安全な避難口付近の避難誘導装置までの避難ルートを確立し、前記コールバック信号を最初に発信した避難誘導装置と前記安全な避難口付近の避難誘導装置の間で電波による探索信号送出とコールバック信号送出が繰り返えされると同時に避難ルートに沿った避難誘導案内が音声で流れる。

また、火災以外の原因で避難ルート途中にある避難誘導装置に不具合が発生した場合においても不具合を発生した避難誘導装置の次の避難誘導装置からの電波をキャッチ出来れば該不具合装置をスキップするようにＣＰＵ８のプログラムを設定しておけば、前記スキップ動作により前記コールバック信号を確実にバケツリレー方式で中継できるので安全に非難誘導をすることができる。

更に前記最初にコールバック信号を送出した避難誘導装置からは、音声案内ではなく、サイレンなどの警報音によっても避難誘導ができる。

上記の実施例において、本発明の避難誘導システムは、監視室のシステムと少なくとも１台の避難誘導装置とを無線ＬＡＮ接続することにより、例えば無線を使った入退管理システムなどと連携利用すれば火災などの非常時でなくとも稼働するシステムと併用運用することが出来る。この場合、平常時は入退管理システムなどを稼働させ、非常時にのみ当該避難誘導システムを動作させることができるので設備の有効活用が出来る。更に、避難誘導装置に内蔵／外付けするセンサーとして前記の火災や煙を検知するセンサー以外に、焦電型赤外線センサーなどの人体温度を検知するセンサーを付ければ、避難誘導システムを夜間の不審者侵入検知システムとしても兼用することも考えられる。

集中管理の避難誘導システムを設置していないビルなどにおいても、本発明の避難誘導システムを後付けで設置することにより、火災発生時においてもハース効果で実効的に避難誘導ができるようになる。また、リレー式により充電バッテリーの自動充電機能によりいつでも適切な電圧値で避難誘導装置を駆動することができるのでメンテナンスが簡単になりメンテナンスコストの低減に繋がる。

（ａ）第１避難口付近のみから出火した場合の出火情報通報ルート （ｂ）避難誘導装置Ｅから避難誘導装置Ａへのコールバック信号通報ルート （ｃ） 避難誘導装置Ｅからの避難誘導音声ルート （ａ）避難誘導装置の正面図 （ｂ）避難誘導装置の裏面構成図 （ａ）２箇所目のビル火災が発生した場合の避難ルート生成例 （ｂ）第６避難口から２番目の出火地点へのコールバックルート （ｃ）第６避難口から２番目の出火地点への避難誘導ルート案内 避難誘導システムの機能ブロック図 充電機能を持つ避難誘導システムのブロック図 避難誘導装置Ａと避難誘導装置Ｅ間の通信例

符号の説明

１…第１避難口、 ２…第２避難口、 ３…第３避難口、 ４…第４避難口、 ５…第５避難口、 ６…第６避難口、 ７…避難誘導装置、 ７ａ…充電機能を備えた避難誘導装置、 ８…ＣＰＵ、 ９…ＩＤデータを保存するメモリー、 １０…第１受信アンテナ、 １１…受信ＲＦ回路、 １２…復調回路、 １３…システムＲＯＭ、 １４…第１変調回路、 １５…第１ＲＦ出力回路、 １６…第１出力アンテナ、 １７…第２変調回路、 １８…第２ＲＦ出力回路、 １９…第２出力アンテナ、 ２０…第２受信アンテナ、 ２１…第２受信ＲＦ回路、 ２２…整流回路、 ２３…充電バッテリー、 ２４…スイッチ、 Ｂ…電池、 Ｍ…マイクロホン、 Ｓ…センサー、 ＳＰ…スピーカー。

Claims (3)

1. ビル内や地下道に設けられる避難誘導システムにおいて、この避難誘導システムは所定間隔離間して設置された複数の避難誘導装置を無線ＬＡＮにて関連付けることで構成され、前記避難誘導装置は視覚的に認知させる表示部の他に、誘導音声を発するスピーカーと、個々の避難誘導装置を他の避難誘導装置から区別するＩＤデータと、時計機能を持つＣＰＵとを備え、火災が発生した際に、前記各ＣＰＵの前記時計機能の時刻合わせをしながら出火付近の避難誘導装置から安全な避難口付近の避難誘導装置までの案内ルートを前記ＩＤデータとＣＰＵによって自動生成し、この案内ルートに沿って、前記個々の避難誘導装置に設けたスピーカーが、前記出火付近の避難誘導装置から安全な避難口に向かって、隣接する避難誘導装置間に遅延時間を持たせたタイミングで順次音声を発することを特徴とする避難誘導システム。
2. 請求項１に記載の避難誘導システムにおいて、前記避難誘導装置はＩＤ識別可能なデータキャリアとメモリーを内蔵し、火災が発生した付近の避難誘導装置に内蔵の火災センサー又は外部の火災センサーからの火災検知信号を当該避難誘導装置に隣接する避難誘導装置が受信し、更にその信号を隣接する避難誘導装置に送信するバケツリレー方式によって順次火災情報を伝達し、出口の避難誘導装置に到達するまでのルートを生成し、ルートが生成された後にルート情報を逆ルートでコールバックしながら前記ルートデータを前記メモリーに書き込んでゆくことを特徴とする避難誘導システム。
3. 請求項１乃至請求項２のいずれか１項に記載の避難誘導装置において、前記電波の入出力手段はバックプレッシャ輻輳制御機能を持つことを特徴とする避難誘導システム。