JP2013149189A

JP2013149189A - 避難誘導方法および避難誘導システム

Info

Publication number: JP2013149189A
Application number: JP2012010817A
Authority: JP
Inventors: Hiromoto Furukawa; 博基古川
Original assignee: Hitachi Information and Control Systems Inc; Hitachi Information and Control Solutions Ltd
Current assignee: Hitachi Information and Control Systems Inc; Hitachi Information and Control Solutions Ltd
Priority date: 2012-01-23
Filing date: 2012-01-23
Publication date: 2013-08-01

Abstract

【課題】本発明の目的は、災害時に屋内施設での避難誘導が必要となる場合に、建屋が停電になっていても避難誘導できる手段を提供する。
【解決手段】携帯端末に搭載されている加速度センサとジャイロセンサの出力を元に自律測位手段で携帯端末位置を測位し、携帯端末のディスプレイ上に表示した屋内地図データ上に携帯端末位置と携帯端末位置からの避難経路を重畳表示することで、携帯端末を保持する避難者を誘導する。
【選択図】図１

Description

本発明は、屋内施設において、携帯端末を用いて避難者を誘導する避難誘導方法および避難誘導システムに関する。

地震や火災等の災害発生時に、建屋や地下街等の屋内施設において安全な避難場所に避難しようとする人に対して、的確に避難場所や避難方向などを示す避難誘導技術が求められている。これらの屋内施設においてはＧＰＳ等の衛星電波位置決め装置が利用できないため、屋内施設における避難誘導システムにおいては、屋内施設に設置した各種センサや無線ＬＡＮなどを用いた誘導方式が考えられている。

例えば、特許文献１は、通路に障害物などが散乱していても、罹災者を避難場所の方向に正確に誘導できる避難誘導システムを開示している。直進性の強い電波を特定方向に送信する発信機と、電波の受信に指向性をもち発信機からの電波を受信すると通報音を発生する携帯受信機とから避難誘導システムを構成し、空間を複数エリアに分割し各エリアにセンサ及び発信機を設置して災害発生エリアを特定し、特定したエリアを避ける避難誘導情報を発信機から出力する。

特許文献２では、通路を障害度合いで重み付けして最短避難時間となる指示避難路に従って避難誘導する避難誘導方式を開示する。火災発生時に通路障害の状態に応じて歩行時間が最小となる避難経路を的確に指示するため、避難路小区間における通路障害情報を障害度合いを示す障害係数で重み付けして避難路区分点から非常口までの歩行時間を演算比較し、避難路区分点からの最短避難時間となる指示避難路に従って避難誘導することにより、通路障害情報の存在する避難路について、通過不能、通過困難、歩行時間の増大等の障害状態の度合い、障害状態の変化、障害状態の予測等に対応させて、それぞれの避難路について最適の非常口へ最適の避難経路で避難誘導する。

特許文献３では、歩行者が装着したセンサシステムによって人の歩行動作を計測、解析し、歩行者の道案内アプリケーションなどに利用するデッドレコニング装置を開示する。歩行者に装着されたセンサシステムによって歩行動作を計測、解析し、移動方位と歩幅を装着型計算機システムが推定することにより、歩行者に対して道案内などを提供するために利用するデッドレコニング装置を提供する。このため、基準位置からの相対移動ベクトルを出力するデッドレコニング装置において、歩行動作を計測、解析して一歩ごとに歩行動作の移動方位と歩幅を推定して出力する手段と、出力された移動方位と前記出力された歩幅の信頼性を算定して出力する手段と、出力された移動方位と出力された歩幅に基づいて基準位置からの相対移動ベクトルを推定して出力する手段と、出力された移動方位と出力された歩幅、出力された移動方位の信頼性、出力された歩幅の信頼性に基づいて、出力された相対移動ベクトルの信頼性を算定して出力する手段を備えている。

特開２００７−４１８７９号公報特開平７−４９９８６号公報特開２０１１−４７９５０号公報

避難誘導を扱うシステムにおいて、屋内施設では各種センサや無線ＬＡＮなどを用いた誘導方式が考えられている。しかし、地震や火災などの災害が発生したとき、それらの災害に伴って停電が発生することが多く、従来の屋内施設向け避難誘導システムはその構成要素である各種センサや送信機を稼動させるために電源が必要であり停電時には有効に機能しないことが予想される。

本発明の目的は、屋内施設の避難誘導を扱うシステムにおいて、災害時に電源を必要としない避難誘導方法、およびこれを用いた避難誘導システムを提供することにある。

本発明は、屋内施設の建屋に設けられて建屋識別情報を送信する建屋情報送信手段と携帯端末を有し、携帯端末は建屋情報送信手段からの建屋識別情報と外部送信手段から送信された当建屋の屋内地図情報と経路情報を受信する携帯端末通信手段と、避難経路画像を生成する屋内地図データ生成手段と、ディスプレイを備えた避難誘導システムにおいて、携帯端末は、避難者の移動による携帯端末の移動を測定するセンサと、センサ情報に基づき携帯端末の現在位置を測位する携帯端末位置測位手段と、屋内地図情報と携帯端末の測位情報に基づき避難経路を計算する避難経路計算手段とを備えたことを特徴とする。

また、避難誘導システムにおいて、外部送信手段は公衆回線を介して接続され複数建屋の屋内地図情報と経路情報を記録する屋内地図管理サーバからなることを特徴とする。

また、避難誘導システムにおいて、屋内地図データ生成手段は、外部送信手段から受信した屋内地図情報と経路情報および、避難経路計算手段で計算された避難経路に基づき、避難経路を含む屋内地図画像を生成しディスプレイに表示させることを特徴とする。

また、避難誘導システムにおいて、ディスプレイで表示する避難経路は避難経路計算手段で計算された全ての避難経路を表示するとともに、避難経路計算手段で計算された避難経路のうち最短避難経路を表示することを特徴とする。

また、避難誘導システムにおいて、携帯端末は、建屋情報送信手段からの建屋識別情報に基づいて、外部送信手段から当該建屋の屋内地図情報と経路情報を取得する屋内地図データ管理手段と、当該建屋の屋内地図情報と経路情報を記録する屋内地図データベースを有することを特徴とする。

また、避難誘導システムにおいて、屋内地図管理サーバに対し、携帯端末の位置情報と避難経路情報を送信して屋内施設の情報を共有化することを特徴とする。

また、避難誘導システムにおいて、災害時以外は携帯端末位置情報を元に、携帯端末に対して外部送信手段から店舗案内やイベント情報を含むコマーシャル情報の配信を行うことを特徴とする。

さらに、屋内施設の建屋に設けられて建屋識別情報を送信する建屋情報送信手段と携帯端末を有し、携帯端末は建屋情報送信手段からの建屋識別情報と外部送信手段から送信された建屋の屋内地図情報と経路情報を受信する携帯端末通信手段と、避難経路画像を生成する屋内地図データ生成手段とディスプレイを備えた避難誘導システムを用いた避難誘導方法において、携帯端末は、外部送信手段から送信された建屋の屋内地図情報と経路情報を受信する建屋情報受信処理と、携帯端末内に建屋の屋内地図情報と経路情報が存在するかを確認する屋内地図データ存在確認処理と、建屋の屋内地図情報と経路情報が存在しないときに外部送信手段から屋内地図データを取得する屋内地図データ取得処理と、屋内地図データ保存処理を行うことを特徴とする。

さらに、避難誘導方法において、携帯端末は、携帯端末の移動を測定するセンサと、センサ情報に基づき携帯端末の現在位置を測位する携帯端末位置測位手段と、屋内地図情報と携帯端末の測位情報に基づき避難経路を計算する避難経路計算手段とを備え、携帯端末はセンサの出力を取得するセンサデータ取得処理と、携帯端末の移動量を計算する移動量計算処理と、携帯端末の前回位置に移動量を加算した値で携帯端末位置を更新する携帯端末位置計算処理を行うことを特徴とする。

さらに、避難誘導方法において、経路データと携帯端末位置から複数の建屋出入口までの経路を計算して複数の避難経路候補を計算する避難経路計算処理と、複数の避難経路候補の中から距離が最短の避難経路を選択する最短避難経路選択処理を行うことを特徴とする。

さらに、避難誘導方法において、保存した屋内地図データをディスプレイ上に表示する屋内地図データ表示処理と、ディスプレイに表示している屋内地図データ上に携帯端末位置を表示する端末位置表示処理と、ディスプレイに表示している屋内地図データ上に携帯端末位置からの避難経路を表示する避難経路表示処理を行うことを特徴とする。

本発明は、屋内施設の建屋に設けられて建屋識別情報を送信する建屋情報送信手段と携帯端末を有し、携帯端末は建屋情報送信手段からの建屋識別情報と外部送信手段から送信された建屋の屋内地図情報と経路情報を受信する携帯端末通信手段と、避難経路画像を生成する屋内地図データ生成手段と、ディスプレイを備えた避難誘導システムにおいて、携帯端末は、避難者の移動による携帯端末の移動を測定するセンサと、センサ情報に基づき携帯端末の現在位置を測位する携帯端末位置測位手段と、屋内地図情報と携帯端末の測位情報に基づき避難経路を計算する避難経路計算手段とを備えたことにより、携帯端末のセンサを活用し自律測位を行うことで避難者の位置を特定するため外部電源を必要としないため、火災によって建屋の電源が喪失した場合でも携帯端末によって避難者の位置を特定し避難誘導を行うことができる。

本発明の避難誘導システムの一実施例を示す構成図。本発明の携帯端末通信手段４の動作を説明するフローチャート。本発明の携帯端末位置測位手段９の動作を説明するフローチャート。本発明の避難経路計算手段１２の動作を説明するフローチャート。本発明の屋内地図データ生成手段７の動作を説明するフローチャート。本発明の屋内地図データ生成手段７による表示例を示す説明図。本発明の携帯端末位置測位手段９における位置計算処理例を示す説明図。本発明の避難経路計算手段１２における避難経路計算処理例を示す説明図。本発明の屋内地図データ生成手段７による避難経路表示例を示す説明図。

以下に本発明を実施例及び図面について説明する。本発明において、携帯端末は加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサなどの自律測位に必要な各種センサを搭載する。携帯端末を保持する避難者が建屋に入ったとき、携帯端末はインターネットで接続したリモートに設置した屋内地図管理サーバから建屋の地図と避難経路を自動的に取得し自律測位を開始する。

災害発生時に、携帯端末は自律測位による自身の位置と、携帯端末の位置を考慮した最適な避難経路を携帯端末上に表示する。携帯端末を保持する避難者が移動すると自律測位により携帯端末の位置を更新し、携帯端末上の表示も更新する。以下に本発明を実施例について説明する。

図１は本発明の避難誘導システムの一実施例を示す構成図である。図１において、建屋情報送信手段１は建屋の各出入口に設置され、建屋固有の建屋識別情報と各出入口に固有の出入口識別情報を送信する。２は携帯端末、３はインターネット等の公衆回線により接続された屋内地図管理サーバである。

携帯端末２において、携帯端末通信手段４は建屋情報送信手段１が発信する建屋識別情報と出入口識別情報を受信し、屋内地図管理サーバ３から建屋識別情報に対応する屋内地図データと経路データを取得する。

また、屋内地図データ管理手段５は、携帯端末通信手段４が取得した建屋識別情報に対応する屋内地図データと経路データを屋内地図データベース６に保存する。屋内地図データ生成手段７は、屋内地図データと現在の携帯端末位置と現在位置からの避難経路を画像として生成しディスプレイ８上に表示する。

さらに、携帯端末位置測位手段９は、加速度センサ１０とジャイロセンサ１１の出力を用いて端末位置を計算し自律測位を行う。避難経路計算手段１２は、携帯端末位置測位手段９で計算された携帯端末位置に基づいて避難経路を計算し、屋内地図データ生成手段７に送信する。

屋内地図管理サーバ３において、屋内地図管理サーバ通信手段１３は、携帯端末２から建屋識別情報を受信し、建屋識別情報に対応する屋内地図データと経路データを送信する。屋内地図マスターデータ管理手段１４は、建屋識別情報に対応した屋内地図データと経路データを屋内地図マスターデータベース１５から読み出す。

次に、図２〜図５に示すフローチャートと図６〜図９を参照して本実施例の避難誘導システムの動作を説明する。

図６において、ディスプレイ８上で避難者の持つ携帯端末位置２１が建屋Ｈ出入口に近づくと、図２のフローチャートに従い、携帯端末２は携帯端末通信手段４が建屋情報受信処理ステップ（Ｓ１）によって建屋Ｈ出入口に設けた建屋情報送信機２２が無線電波により発信する建屋識別情報と出入口識別情報を受信し、屋内地図データ存在確認処理ステップ（Ｓ２）によって屋内地図データ管理手段５に対し屋内地図データベース６が建屋識別情報に対応する屋内地図データと経路データを既に保持しているか問い合わせる。

携帯端末通信手段４は、屋内地図データベース６がデータを保持していなければ、屋内地図データ取得処理ステップ（Ｓ３）によって建屋識別情報をインターネット上の屋内地図管理サーバ３へ送信し、屋内地図管理サーバ３から建屋識別情報に対応する屋内地図データと経路データを取得する。

さらに、屋内地図データ保存処理ステップ（Ｓ４）によって屋内地図データ管理手段５を用いて取得した建屋識別情報と屋内地図データと経路データを屋内地図データベース６に保存する。このとき、携帯端末位置２１の位置は図６に示す建屋情報送信機２２の設置された出入口の位置とする。

次に図７に示すように、避難者が建屋Ｈ内に進入すると、図３のフローチャートにおいて、携帯端末位置測位手段９は、センサデータ取得処理ステップ（Ｓ１１）によって加速度センサ１０とジャイロセンサ１１の出力を取得し、移動量計算処理ステップ（Ｓ１２）によって取得したセンサデータを元に携帯端末位置２１の移動量を求め、携帯端末位置計算処理ステップ（Ｓ１３）によって携帯端末の前回位置２４に移動量を加算した値で携帯端末位置２１を更新する。

次回の計算のために携帯端末前回位置２４の値を携帯端末位置２１の値で更新する。避難終了判定処理ステップ（Ｓ１４）によって携帯端末位置２１が避難経路の終端に達した場合に避難終了と判定する。

携帯端末位置計算処理ステップ（Ｓ１３）は加速度センサとジャイロセンサの値から移動量を計算する慣性航行システムや加速度センサとジャイロセンサの値から歩行動作を検出し移動量を計算する歩行者デッドレコニングで実行する。また、これらの方式で発生する計算誤差はマップマッチング法で補正する。

ここで、ステップＳ１１開始までに災害が発生した場合は、携帯端末を保持する避難者は出入口に位置するため問題なく避難可能である。ステップＳ１１を開始した後に災害が発生して建屋電源が喪失した場合でも、ステップＳ１１以降では携帯端末２以外に電源を必要とせずに自律測位で携帯端末位置を測位しながら避難誘導が可能である。また、携帯端末２のディスプレイ８が発光するため、電源喪失により停電となった場合でも携帯端末を保持する避難者はディスプレイ８上の表示を問題なく見ることができ、的確な避難誘導が可能である。

次に図４のフローチャートにおいて、避難経路計算手段１２は避難経路計算処理ステップ（Ｓ２１）によって経路データと携帯端末位置２１から建屋情報送信機２２と建屋情報送信機２３の設置してある出入口までのそれぞれの経路を計算して避難経路候補とし、最短避難経路選択処理ステップ（Ｓ２２）によって複数の避難経路候補の中から距離が最短の避難経路を選択する。全ての避難経路を表示して、避難者が任意に経路を選択することもできる。

例えば、図８では２つの出入口に対して避難経路候補２５と避難経路候補２６が求まるが、経路の距離が最短である避難経路候補２５を避難経路として選択する。避難経路計算処理ステップ（Ｓ２１）は最短経路問題の解法であるダイクストラ法（ＤｉｊｋｓｔｒａＭｅｔｈｏｄ）を用いて実現できる。

次に図５のフローチャートにおいて、屋内地図データ生成手段７は、屋内地図データ表示処理ステップ（Ｓ３１）によって保存した屋内地図データとともに、端末位置表示処理ステップ（Ｓ３２）によってディスプレイ８上に表示している屋内地図データ上に携帯端末位置２１を表示し、図９に示すように避難経路表示処理ステップ（Ｓ３３）によってディスプレイ８上に表示している屋内地図データ上に携帯端末位置２１からの避難経路２７を画像として表示する。

１…建屋情報送信手段
２…携帯端末
３…屋内地図管理サーバ
４…携帯端末通信手段
５…屋内地図データ管理手段
６…屋内地図データベース
７…屋内地図データ生成手段
８…ディスプレイ
９…携帯端末位置測位手段
１０…加速度センサ
１１…ジャイロセンサ
１２…避難経路計算手段
１３…屋内地図管理サーバ通信手段
１４…屋内地図マスターデータ管理手段
１５…屋内地図マスターデータベース
２１…携帯端末位置
２２、２３…建屋情報送信機
２４…携帯端末前回位置
２５、２６…避難経路候補
２７…避難経路
Ｈ…建屋

Claims

屋内施設の建屋に設けられて建屋識別情報を送信する建屋情報送信手段と携帯端末を有し、該携帯端末は前記建屋情報送信手段からの建屋識別情報と外部送信手段から送信された当該建屋の屋内地図情報と経路情報を受信する携帯端末通信手段と、避難経路画像を生成する屋内地図データ生成手段と、ディスプレイを備えた避難誘導システムにおいて、
前記携帯端末は、避難者の移動による前記携帯端末の移動を測定するセンサと、該センサ情報に基づき前記携帯端末の現在位置を測位する携帯端末位置測位手段と、前記屋内地図情報と前記携帯端末の測位情報に基づき避難経路を計算する避難経路計算手段とを備えたことを特徴とする避難誘導システム。
請求項１に記載された避難誘導システムにおいて、前記外部送信手段は公衆回線を介して接続され複数建屋の屋内地図情報と経路情報を記録する屋内地図管理サーバからなることを特徴とする避難誘導システム。
請求項１又は２に記載された避難誘導システムにおいて、前記屋内地図データ生成手段は、前記外部送信手段から受信した前記屋内地図情報と経路情報および、前記避難経路計算手段で計算された避難経路に基づき、避難経路を含む屋内地図画像を生成し前記ディスプレイに表示させることを特徴とする避難誘導システム。
請求項１乃至３のいずれかに記載された避難誘導システムにおいて、前記ディスプレイで表示する避難経路は前記避難経路計算手段で計算された全ての避難経路を表示するとともに、前記避難経路計算手段で計算された避難経路のうち最短避難経路を表示することを特徴とする避難誘導システム。
請求項１乃至４のいずれかに記載された避難誘導システムにおいて、前記携帯端末は、建屋情報送信手段からの建屋識別情報に基づいて、前記外部送信手段から当該建屋の屋内地図情報と経路情報を取得する屋内地図データ管理手段と、前記当該建屋の屋内地図情報と経路情報を記録する屋内地図データベースを有することを特徴とする避難誘導システム。
請求項２乃至５のいずれかに記載された避難誘導システムにおいて、前記屋内地図管理サーバに対し、前記携帯端末の位置情報と避難経路情報を送信して前記屋内施設の情報を共有化することを特徴とする避難誘導システム。
請求項１乃至６のいずれかに記載された避難誘導システムにおいて、災害時以外は携帯端末位置情報を元に、前記携帯端末に対して外部送信手段から店舗案内やイベント情報を含むコマーシャル情報の配信を行うことを特徴とする避難誘導システム。
屋内施設の建屋に設けられて建屋識別情報を送信する建屋情報送信手段と携帯端末を有し、該携帯端末は前記建屋情報送信手段からの建屋識別情報と外部送信手段から送信された当該建屋の屋内地図情報と経路情報を受信する携帯端末通信手段と、避難経路画像を生成する屋内地図データ生成手段とディスプレイを備えた避難誘導システムを用いた避難誘導方法において、
前記携帯端末は、前記外部送信手段から送信された当該建屋の屋内地図情報と経路情報を受信する建屋情報受信処理と、前記携帯端末内に当該建屋の屋内地図情報と経路情報が存在するかを確認する屋内地図データ存在確認処理と、当該建屋の屋内地図情報と経路情報が存在しないときに前記外部送信手段から屋内地図データを取得する屋内地図データ取得処理と、屋内地図データ保存処理を行うことを特徴とする避難誘導方法。
請求項８に記載された避難誘導方法において、
前記携帯端末は、該携帯端末の移動を測定するセンサと、該センサ情報に基づき前記携帯端末の現在位置を測位する携帯端末位置測位手段と、前記屋内地図情報と前記携帯端末の測位情報に基づき避難経路を計算する避難経路計算手段とを備え、前記携帯端末はセンサの出力を取得するセンサデータ取得処理と、携帯端末の移動量を計算する移動量計算処理と、携帯端末の前回位置に移動量を加算した値で携帯端末位置を更新する携帯端末位置計算処理を行うことを特徴とする避難誘導方法。
請求項８または９に記載された避難誘導方法において、
経路データと携帯端末位置から複数の建屋出入口までの経路を計算して複数の避難経路候補を計算する避難経路計算処理と、複数の避難経路候補の中から距離が最短の避難経路を選択する最短避難経路選択処理を行うことを特徴とする避難誘導方法。
請求項８乃至１０のいずれかに記載された避難誘導方法において、
保存した屋内地図データをディスプレイ上に表示する屋内地図データ表示処理と、前記ディスプレイに表示している屋内地図データ上に携帯端末位置を表示する端末位置表示処理と、ディスプレイに表示している屋内地図データ上に携帯端末位置からの避難経路を表示する避難経路表示処理を行うことを特徴とする避難誘導方法。