JP3894705B2

JP3894705B2 - 検知装置

Info

Publication number: JP3894705B2
Application number: JP2000118656A
Authority: JP
Inventors: 浩志上野
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2020-04-19
Also published as: JP2001305026A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、閉鎖空間等の雰囲気から、例えば生物体の有無を検出する検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、倉庫内など無人を確認すべき場所において、人の存在は、心拍による所定周波数の音、あるいは、体温に基づく赤外線などを検出して判別していた。このような、倉庫内等の状況について、外部からその内部をセンシングすることは難しく、予め内部にセンサを設けておくことが必要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
予めセンサが設置されている閉鎖空間でなければ、その内部の調査は困難となってしまうが、例えば、人の存在について、震災のときに、閉鎖空間内に人が閉じ込められているかどうかは判別できず、救助活動が遅れることになる。
【０００４】
また、本来入退室の不可能な倉庫などに対して、子供やペットを探索することは難しい。
【０００５】
このような、閉鎖空間の状況を簡便に検出する装置が望まれている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の点に鑑み、第１の発明では、閉鎖空間に接続されるガスセンサの出力に基づいて生物体の有無を確認する検知装置において、前記閉鎖空間の通気口を覆うカバー部と、該カバー部の開口に前記通気口が設けられる平面部に一面に当接するスポンジ状の接面部と、を備え、前記カバー部が前記ガスセンサに接続されて、ファンによって、前記閉鎖空間内の雰囲気を前記通気口およびカバー部を介して前記ガスセンサに導入することを特徴とするものである。
【０００７】
また、第２の発明では、閉鎖空間に接続されるガスセンサの出力に基づいて生物体の有無を確認する検知装置において、前記閉鎖空間の通気口を覆うカバー部と、該カバー部の開口に前記通気口が設けられる金属板に当接するマグネットチェーンによる接面部と、を備え、前記カバー部が前記ガスセンサに接続されて、ファンによって、前記閉鎖空間内の雰囲気を前記通気口およびカバー部を介して前記ガスセンサに導入することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
【００１１】
図１は、この発明を利用した第１の実施形態として閉鎖空間の検知装置を示す概略構成図である。１は閉鎖空間としてのコンテナであり、その壁面部分に通気口２を備えている。３は通気口２を覆うカバー部であり、カバー部３はその開口を気密に封じる接面部４を備えている。５は吸引ファン、６は吸引ファン５に接続されたＣＯ２ガスセンサ（二酸化炭素センサ）、７はＣＯ２ガスセンサ６の検出値に基づいて生物体の存在等を判別するように表示する表示パネル、８は吸引ファン５、ＣＯ２ガスセンサ６および表示パネル７の電源を供給する電源装置である。
【００１２】
通常、コンテナ１の通気口２は、図２に示されるように形成されている。すなわち、コンテナ１の外壁面は、金属板が凸凹を繰り返すように折曲を重ねられており、その凹状部内の平面部１１から、凸状部より突出しない程度に凸部２１を形成して、その下面部分に防虫のネットを備える開口２２が形成されている。このような開口２２が通常複数設けられてコンテナ１内部が換気されるようになっている。
【００１３】
そして、第１の実施形態におけるカバー部３の構成を、図３に詳細に示す。カバー部３ａは、通気口２の凸部２１に被さる大きさであるとともに、凸部２１の外周とコンテナ１壁面の凸状部の間に挿入できるように樹脂成形されたものであって、接面部４ａは、柔軟性のあるスポンジ等によって構成されている。そして、カバー部３ａが通気口２の凸部２１を覆うときに、接面部４ａが通気口２の設けられている平面部１１に対して一面に当接する。この接面部４ａによって、後述する吸引ファン５の吸引時に負圧によってカバー部３ａが平面部１１に対して密着して強固に接合することとなる。
【００１４】
この第１の実施形態による検知装置の実施方法について説明する。コンテナ１内に作業員が閉じ込められている、または、ペットの犬が迷い込んだ可能性があるときに、コンテナ１の内部の状況を検出する必要がある。そのときに、図１のように、カバー部３、吸引ファン５、ＣＯ２ガスセンサ６、表示パネル７、電源装置８を組み立てて用意する。このように検知装置を構成し、吸引ファン５を起動するとコンテナ１内部の雰囲気は通気口２を介してＣＯ２ガスセンサ６に到達し、その出力からコンテナ１内に生物体の存在するかどうか、表示パネル７に表示されるレベルによって判断することができる。
【００１５】
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。実験例として、容積約２１立方メートルの部屋に二人で２時間滞在していると、その場の雰囲気は約０．４％のＣＯ２濃度が検出された。当然、部屋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る。
【００１６】
また、ＣＯ２ガスセンサ６として、光音響方式によるセンサを用いることができるが、この検出原理は、対象気体に赤外線を照射するときに特定の波長（ＣＯ２は約４．３マイクロメートル等）に吸収が起こり気体分子の内部エネルギーが増加して密封容器内において圧力上昇として測定されるもので、具体的には、赤外線光源を所定周期で点滅させ、微小圧力変化をマイクロフォンで測定することができ、この出力はガス濃度に比例する。この光音響方式や非分散型赤外線方式は、その他の固体電解質方式や光波干渉方式などに比べて選択性が高く、干渉ガスの影響を受けない。
【００１７】
つぎに、第２の実施形態について説明する。この第２の実施形態は、上記第１の実施形態とほぼ同一の構成であるが、その異なる部分として、カバー部３ｂおよび接面部４ｂを図４に示す。
【００１８】
この第２の実施形態のカバー部３ｂは、カバー部３ａと同様、通気口２の凸部２１に被さる大きさである袋体であって、当然、凸部２１の外周とコンテナ１壁面の凸状部の間に挿入することができる。そして、接面部４ｂは、カバー部３ｂの開口周縁に設けられたマグネットチェーンであり、カバー部３ｂが通気口２の凸部２１を覆うときに、接面部４ｂが通気口２の突出する平面部１１に対して磁力によって一面に当接する。この接面部４ｂでは、吸引ファン５の吸引がなくともカバー部３ｂが平面部１１に対して密着して固定されることになる。
【００１９】
さらに、この第２の実施形態におけるカバー部３ｂおよび接面部４ｂによる利点は、コンテナ１の通気口２が図２に示すような形状ではない場合にも、接面部４ｂが通気口２の開口を覆えれば、磁力によって密着することができ、その周囲が平面でなくともよい。
【００２０】
これら第１および第２の実施形態において、閉鎖空間はコンテナ１に限られないのはもちろんであり、倉庫や居室等において同様の通気口があればよい。
【００２１】
つぎに、この発明を利用した第３の実施形態としての検知装置を示す概略構成を図５に示す。３１はフレキシブルなプローブ３２内に形成されたサンプリング管、３３および３４はサンプリング管３１と同様にプローブ３２内に設けられたファイバスコープおよび光源ファイバである。このサンプリング管３１は、終端部をＣＯ２ガスセンサ３５および吸引ファン３６に接続されている。また、ファイバスコープ３３は、プローブ３２先端から画像が見えるように接眼部３７が設けられ、画像が見えるよう、光源ファイバ３４は光源３８に接続されている。なお、ガスセンサ３５および吸引ファン３６は、第１の実施形態におけるガスセンサ６および吸引ファン５と同様のものであり、それらの接続順序は、いずれをプローブ３２側としてもよい。
【００２２】
また、図６に図５のプローブ３２の断面構造を示す。プローブ３２内には、サンプリング管３１、ファイバスコープ３３および光源ファイバ３４に加え、コントロールワイヤ３９が４本設けられている。このコントロールワイヤ３９は、先端コントロール装置４０の２つのつまみ４１ａ、ｂによって上下左右を区別してワイヤ３９を突出することができる。このワイヤ３９の突出により、プローブ３２の進行先を選択することができ、とくに倒壊した建物内、瓦礫中などでは、進行方向の選択は不可欠である。
【００２３】
この第３の実施形態による検知装置の実施方法について説明する。倒壊した建物内に被害者が閉じ込められている可能性があるときに、その建物の隙間から、プローブ３２を挿入していく。このとき、ファイバスコープ３３および光源ファイバ３４によって作業者は、接眼部３７からプローブ３２の先端位置の画像を見ることができるとともに、サンプリング管３１を介してガスセンサ３５の出力変化から被害者に近づいたかどうか確認することができる。そして、例えばガスセンサ３５の出力が低下した場合、被害者から遠ざかっているとして、プローブ３２を後退させて再度押し込むときに、コントロールワイヤ３９を自在に突出させることにより、プローブ３２の先端の進行方向を選択し、異なる方へ押し進める。そして、ガスセンサ３５の出力が高くなる方向を選択しながら進んでいくことによって被害者に近づき、ファイバスコープ３３によって確認することができる。
【００２４】
つぎに、第４の実施形態としての検知装置を示す概略構成を図７に示すが、この第４の実施形態は、ほぼ第３の実施形態と同様であり、異なる部分はファイバスコープ３３および光源ファイバ３４の代わりとして、プローブ３２の先端にＣＣＤカメラ４４および光源としてＬＥＤ４５が設けられている。これによって、ＣＣＤカメラ４４の画像を見るためのモニタ４６と、ＣＣＤカメラ４４およびＬＥＤ４５が作動するための電源４７が設けられている。
【００２５】
つぎに、第５の実施形態としての検知装置を示す概略構成を図８に示すが、この第５の実施形態も基本的な構成は第３の実施形態と同様であるが、異なる部分は、第３の実施形態におけるファイバスコープ３３、光源ファイバ３４およびコントロールワイヤ３９を用いず、作業者が自らの力によって瓦礫中にプローブ３２の先端を押し進めようとするものである。したがって、プローブ３２の先端は、先の尖った杭状のヘッド部５１が形成されて、このヘッド部５１の後端部に取手５２が形成されている。すなわち、作業者は、取手５２を握り、ヘッド部５１を瓦礫中に突き刺すことで、その内部へ進入させて、ヘッド部５１の外周に形成された複数の小孔５３から内部の雰囲気を取り込み、ガスセンサ３５へ導入する。これら複数の小孔５３をヘッド部５１の外周に設けたことにより、ヘッド部５１の先端を鋭くすることができ、ゴミが小孔５３内に入りにくくなっている。また、複数の小孔５３を間隔を開けて配置することによって、ヘッド部５１の先端部のみでなく、その中間辺りからの雰囲気も取り込むことができる。
【００２６】
そして、作業者がヘッド部５１の突き刺し動作を繰り返し、ガスセンサ３５の出力を比較することによって被害者の所在を推定することができる。
【００２７】
つぎに、第６の実施形態として、ポータブル化した検知装置の構成を図９に示す。この検知装置６０は、吸引ファン６１、ＣＯ２ガスセンサ６２、ＮＨ３ガスセンサ（アンモニアガスセンサ）６３および電源装置６４によって構成されている。
【００２８】
吸引ファン６１に配管されている吸引側６５と排気側６６の差圧を利用して、排気側６６から順に細管６７を介してＮＨ３ガスセンサ６３へ、ＮＨ３ガスセンサ６３をから細管６８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により吸引された雰囲気が循環されている。
【００２９】
各ガスセンサ６２、６３の出力は、制御部７０、７１によって検出されて、それぞれデジタル表示部７２、７３に検出値の数字が表示されるとともに、バー表示部７４、７５に複数のＬＥＤによってバー表示される。この各ガスセンサ６２、６３の出力は、これらのバー表示部７４、７５において視覚的に即座に把握できるとともに、各デジタル表示部７２、７３によって具体的な数値が確認できることとなる。
【００３０】
電源装置６４は、バッテリ７６を有し、電源スイッチ７７のオンによって各制御部７０、７１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とは異なる起動スイッチ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、各制御部７０、７１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。
【００３１】
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、作業者の作業時間を定型化することができる。すなわち、作業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各ガスセンサ６２、６３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。
【００３２】
このような、所定時間による吸引ファン６１の自動停止は、この実施形態以外にも、バッテリを用いる携帯型サンプリング式ガスセンサ装置であれば有用である。
【００３３】
上記各実施形態において、人検知のために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、さらに、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。なお、各実施形態において、ガスセンサの出力を経時的に記憶するロガーやＩＣカードのような記憶装置やその記憶値を表示するディスプレイや印字するプリンタ等を利用できるようにしてもよい。
【００３４】
以上のように、第１の発明では、閉鎖空間に接続されるガスセンサの出力に基づいて生物体の有無を確認する検知装置において、前記閉鎖空間の通気口を覆うカバー部と、該カバー部の開口に前記通気口が設けられる平面部に一面に当接するスポンジ状の接面部と、を備えているので、接面部が平面部に密着して確実に閉鎖空間の雰囲気をガスセンサに導入することができる。
【００３５】
また、第２の発明では、閉鎖空間に接続されるガスセンサの出力に基づいて生物体の有無を確認する検知装置において、前記閉鎖空間の通気口を覆うカバー部と、該カバー部の開口に前記通気口が設けられる金属板に当接するマグネットチェーンによる接面部と、を備えているので、接面部が通気口に自ら密着して確実に閉鎖空間の雰囲気をガスセンサに導入することができる。
【００３７】
またさらに、閉鎖空間に接続されるガスセンサと、該ガスセンサに前記閉鎖空間の雰囲気を導入するするためのファン装置とを備え、前記ガスセンサの出力に基づいて生物体の有無を確認する検知装置において、前記ファン装置は、前記検知装置の内蔵電源により駆動され、起動時から所定時間で停止させる自動停止手段が設けられているので、無駄な電源消費を行わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態を示す概略構成図。
【図２】図１の通気口を示す斜視図。
【図３】図１の要部を示す構成図。
【図４】第２の実施形態の要部を示す構成図。
【図５】第３の実施形態を示す概略構成図。
【図６】図５のプローブの断面図。
【図７】第４の実施形態を示す概略構成図。
【図８】第５の実施形態を示す概略構成図。
【図９】第６の実施形態を示すブロック構成図。
【符号の説明】
１コンテナ
２通気口
３カバー部
４接面部
５、３６、６１吸引ファン
６、３５、６２、６３ガスセンサ
３１サンプリング管
３２プローブ
５１ヘッド部

Claims

閉鎖空間に接続されるガスセンサの出力に基づいて生物体の有無を確認する検知装置において、前記閉鎖空間の通気口を覆うカバー部と、該カバー部の開口に前記通気口が設けられる平面部に一面に当接するスポンジ状の接面部と、を備え、前記カバー部が前記ガスセンサに接続されて、ファンによって、前記閉鎖空間内の雰囲気を前記通気口およびカバー部を介して前記ガスセンサに導入することを特徴とする検知装置。
閉鎖空間に接続されるガスセンサの出力に基づいて生物体の有無を確認する検知装置において、前記閉鎖空間の通気口を覆うカバー部と、該カバー部の開口に前記通気口が設けられる金属板に当接するマグネットチェーンによる接面部と、を備え、前記カバー部が前記ガスセンサに接続されて、ファンによって、前記閉鎖空間内の雰囲気を前記通気口およびカバー部を介して前記ガスセンサに導入することを特徴とする検知装置。
ファンは、検知装置の内蔵電源により駆動され、起動時から所定時間で停止させる自動停止手段が設けられている請求項１乃至２いずれかの検知装置。