JP5198932B2 - Search system for victims - Google Patents
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Description
本発明は、地震その他の各種災害に被災した被災者を探索する探索システムに関する。 The present invention relates to a search system for searching for a victim who has suffered from an earthquake or other disaster.
地震等の災害が発生した際、崩れ落ちた建物等に埋まった被災者を可及的速やかに救出することが、人命救助の第1要件である。このためには、被災者の迅速な探索が必須である。 When disasters such as earthquakes occur, the first requirement for lifesaving is to rescue victims buried in collapsed buildings as quickly as possible. For this purpose, a quick search for victims is essential.
これに対しては、下記特許文献1に記載の心弾図モニター装置が提案されている。この心弾図モニター装置は、被災者の腕に装着されて、当該被災者の心弾図を検出するものである。
ところで、上記心弾図モニター装置によれば、被災者をその生否の診断のもとに救助し得るとしても、このような診断は、当該心弾図モニター装置を被災者の腕に装着することが必須の前提条件である。 By the way, according to the above-mentioned cardiogram monitoring device, even if the victim can be rescued based on the diagnosis of the survival, such a diagnosis is carried out by mounting the cardiograph monitoring device on the arm of the victim. Is an essential prerequisite.
しかしながら、上述のような災害が発生した際、崩れ落ちた建物等に埋まった被災者を救済するには、まず、被災者がどこに埋まっているかを探索しなければならない。被災者の埋まっている場所は、暗闇であることが多く、このような場所で被災者を探索することは、容易なことではない。 However, when a disaster such as that described above occurs, to rescue a victim buried in a collapsed building or the like, it is first necessary to search where the victim is buried. The places where victims are buried are often dark, and it is not easy to search for victims in such places.
このため、救助者が、上記心弾図モニター装置を付帯していても、被災者の埋まっている場所を探索できなければ、被災者を迅速に救助することは困難といわざるを得ない。 For this reason, even if the rescuer is attached to the above-mentioned cardiograph monitor device, it is difficult to rescue the victim quickly if the rescuer cannot find the place where the victim is buried.
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、地震その他の各種災害に被災した被災者から離れていても当該被災者を迅速に探索するようにした被災者のための探索システムを提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention provides a search system for a victim who can quickly search for the victim even if he / she is away from the victim who suffered from an earthquake or other disasters. The purpose is to provide.
上記課題の解決にあたり、本発明者らは、種々の検討の上、被災者の心拍や呼吸が、心筋等の心臓系筋肉や呼吸器系筋肉の弾性的振動(機械的振動)である心弾情報として、当該被災者の身体から外部に規則的に伝播するという現象に着目した。そして、この着目のもと、本発明者らは、被災者からの上記心弾情報に依れば、当該被災者から離れていてもこの被災者を迅速に探索し得るという結論に達した。 In solving the above-mentioned problems, the present inventors, after various studies, have found that the heartbeat or respiration of the victim is an elastic bullet (mechanical vibration) that is an elastic vibration (mechanical vibration) of cardiac muscles such as the myocardium or respiratory muscles. As information, we focused on the phenomenon of regular propagation from the victim's body to the outside. Based on this attention, the present inventors have come to the conclusion that, based on the above-mentioned bullet information from the victim, the victim can be searched quickly even if they are away from the victim.
かかる結論を前提として、本発明に係る被災者のための探索システムは、請求項1の記載によれば、
地盤(G)に埋設される金属製主ブロック体(30)と、
この金属製主ブロック体に対向するように所定間隔をおいて地盤に埋設される金属製副ブロック体(40)と、
金属製主ブロック体にその上面に載置される主センサ本体(11)と、この主センサ本体の底壁から延出されて金属製主ブロック体の上面に沿い回動可能に締着される基準フランジ(12)と、主センサ本体の底壁から上記基準フランジとは逆向きに延出される逆向きフランジであって上記基準フランジの金属製主ブロック体の上面に対する締着部位を中心として円弧状となるように金属製主ブロック体の上面に形成してなる主位置決め溝部(33)に沿い移動可能に締着される逆向きフランジ(13)とを有して、地震等の災害に被災した被災者の身体から地盤及び金属製主ブロック体を通り伝播する弾性的振動を上記主センサ本体にてその3検出軸のいずれかを介し加速度として検出する主3軸高感度加速度センサ(10)と、
金属製副ブロック体にその上面に載置される副センサ本体(21)と、この副センサ本体の底壁から主3軸高感度加速度センサの上記逆向きフランジに対向するように延出して当該逆向きフランジに対し連結バー(50)を介し相対変位不能に連結される一側対向フランジであって主3軸高感度加速度センサの上記基準フランジの金属製主ブロック体の上面に対する締着部位を中心として円弧状となるように金属製副ブロック体の上面に形成してなる一側副位置決め溝部(42)に沿い移動可能に締着される一側対向フランジ(22)と、上記副センサ本体の底壁から上記一側対向フランジとは逆向きに延出される他側対向フランジであって上記一側副位置決め溝部を介して上記基準フランジの金属製主ブロック体の上面に対する締着部位を中心として円弧状となるように金属製副ブロック体の上面に形成してなる他側副位置決め溝部(43)に沿い移動可能に締着される他側対向フランジ(23)とを有して、被災者の身体から地盤及び金属製副ブロック体を通り伝播する弾性的振動を上記副センサ体にてその3検出軸のいずれかを介し加速度として検出する副3軸高感度加速度センサ(20)と、
主及び副の3軸高感度加速度センサの各検出加速度に対応する各加速度データの一方を周波数解析して加速度レベルと周波数との関係を表す周波数解析データを形成する周波数解析手段(220)と、
上記周波数解析データが被災者の上記弾性的振動に対応する周波数解析成分を含むか否かを検索することにより、生存する被災者の存在の有無を探索する探索手段(240、250、251、254)とを備える。
Based on this conclusion, the search system for victims according to the present invention is as follows.
Metallic main block body to be embedded in the ground plate (G) and (30),
A metal sub-block body (40) embedded in the ground at a predetermined interval so as to face the metal main block body;
A main sensor main body (11) placed on the upper surface of the metal main block body, and extends from the bottom wall of the main sensor main body and is fastened so as to be rotatable along the upper surface of the metal main block body. A reference flange (12) and a reverse flange extending from the bottom wall of the main sensor body in a direction opposite to the reference flange, wherein the reference flange is a circle centered on a fastening portion of the reference flange with respect to the upper surface of the metal main block body. It has a reverse-facing flange (13) that is movably fastened along a main positioning groove (33) formed on the upper surface of the metal main block body so as to form an arc, and is affected by a disaster such as an earthquake. Main three-axis high-sensitivity acceleration sensor (10) for detecting elastic vibration propagating from the body of the affected victim through the ground and the metal main block body as acceleration through one of the three detection axes in the main sensor body When,
A sub sensor main body (21) placed on the upper surface of the metal sub block body, and a bottom wall of the sub sensor main body extending so as to face the reverse flange of the main triaxial high-sensitivity acceleration sensor A one-side opposed flange that is connected to the reverse flange via a connecting bar (50) so as not to be relatively displaceable. The fastening portion of the reference flange of the main triaxial high-sensitivity acceleration sensor with respect to the upper surface of the metal main block body A one-side opposing flange (22) fastened movably along a one-side sub-positioning groove (42) formed on the upper surface of the metal sub-block body so as to have an arc shape as a center, and the sub-sensor body The other side opposing flange that extends in the opposite direction to the one side opposing flange from the bottom wall of the base, and the fastening portion of the reference flange to the upper surface of the metal main block body through the one side auxiliary positioning groove The other side opposing flange (23) fastened movably along the other side auxiliary positioning groove (43) formed on the upper surface of the metal subblock body so as to have an arc shape as a center; A sub triaxial high-sensitivity acceleration sensor (20) for detecting elastic vibration propagating from the victim's body through the ground and the metal sub block body as acceleration through the three detection axes of the sub sensor body; ,
Primary and secondary 3 Jikudaka sensitivity acceleration frequency analysis means for forming a frequency analysis data representing the relationship between one of the peripheral and wavenumber analysis acceleration level and frequency of the acceleration data corresponding to the acceleration detected by the sensor and (220) ,
By searching whether including frequency analysis component the frequency analysis data corresponding to the elastic oscillations of the affected person, search means for searching the existence of victims to survive (240,250,251, 254).
このように、金属製主ブロック体及び金属製副ブロック体が互いに対向するように地盤に埋設され、主3軸高感度加速度センサが、基準フランジにて、金属製主ブロック体の上面に回動可能に締着されるとともに、逆向きフランジにて、金属製主ブロック体の上面に主位置決め溝部に沿い移動可能に締着され、副3軸高感度加速度センサが、主3軸高感度加速度センサの逆向きフランジに対し連結バーを介し相対変位不能に連結される一側対向フランジ及び他側の及び対向フランジにて、一側及び他側の副位置決め溝部に沿い移動可能に締着される。
しかして、地震等の災害の発生により被災した被災者が、例えば、倒壊家屋や瓦礫等に埋もれてしまっても、上述のように構成した金属製主ブロック体及び金属製副ブロック体を倒壊家屋や瓦礫等の近くにて地盤に埋設した後、副3軸高感度加速度センサを金属製副ブロック体の上面にて前記一側及び他側の副位置決め溝部に沿い移動させつつ、金属製主ブロック体の上面に対する上記基準フランジの締着部位を基準に主3軸高感度加速度センサを上記主位置決め溝部に沿い連結バーを介し移動調整する。
然る後、主3軸高感度加速度センサが被災者の身体から地盤及び金属製主ブロック体を通り伝播する弾性的振動を上記主センサ本体にてその3検出軸のいずれかを介し加速度として検出するとともに、副3軸高感度加速度センサ被災者の身体から地盤及び金属製副ブロック体を通り伝播する弾性的振動を上記副センサ体にてその3検出軸のいずれかを介し加速度として検出すると、周波数解析手段が、主及び副の3軸高感度加速度センサの各検出加速度に対応する各加速度データの一方を周波数解析して加速度レベルと周波数との関係を表す周波数解析データを形成する。
すると、探索手段によって、上記周波数解析データが被災者の上記弾性的振動に対応する周波数解析成分を含むか否かを検索することで、生存する被災者の存在の有無が探索される。その結果、上記周波数解析データが被災者の上記弾性的振動に対応する周波数解析成分を含めば、生存する被災者の存在が探索される。
In this way, the metal main block body and the metal sub block body are embedded in the ground so that they face each other, and the main triaxial high-sensitivity acceleration sensor rotates on the upper surface of the metal main block body at the reference flange It can be fastened and is fastened to the upper surface of the metal main block body so as to be movable along the main positioning groove with a reverse flange, and the auxiliary 3-axis high-sensitivity acceleration sensor is replaced with the main 3-axis high-sensitivity acceleration sensor. The opposite-side flange and the other-side and opposite-flange connected to the opposite-direction flange through a connecting bar so as not to be relatively displaced are fastened so as to be movable along the one-side and other-side sub-positioning grooves.
Thus, even if a victim affected by a disaster such as an earthquake is buried in a collapsed house or rubble, for example, the metal main block body and the metal subblock body configured as described above are collapsed. After burying in the ground near the rubble, etc., move the sub triaxial high-sensitivity acceleration sensor along the sub positioning grooves on the one side and the other side on the top surface of the metal sub block body, The main three-axis high-sensitivity acceleration sensor is moved and adjusted along the main positioning groove through the connecting bar with reference to the fastening portion of the reference flange with respect to the upper surface of the body.
After that, the main three-axis high-sensitivity acceleration sensor detects the elastic vibration propagating from the victim's body through the ground and the metal main block body as acceleration through one of the three detection axes in the main sensor body. At the same time, when the elastic vibration propagating through the ground and the metal sub-block body from the body of the sub three-axis high-sensitivity acceleration sensor victim is detected as acceleration through any of the three detection axes in the sub sensor body, frequency analyzing means, to form the main and the frequency analysis data representing the relationship between one of the peripheral and wavenumber analysis acceleration level and frequency of the acceleration data corresponding to the detected acceleration of the sub-three Jikudaka sensitivity acceleration sensor.
Then, the presence or absence of a surviving survivor is searched by searching for whether or not the frequency analysis data includes a frequency analysis component corresponding to the elastic vibration of the survivor. As a result, if the frequency analysis data includes a frequency analysis component corresponding to the elastic vibration of the victim, the existence of the survivor is searched.
このように、上述した金属製主ブロック体、金属製副ブロック体、主3軸高感度加速度センサ、副3軸高感度加速度センサ及び連結バーからなる構成のもと、被災者の身体からその外部へ伝播する弾性的振動は、地盤及び金属製主ブロック体を通り主3軸高感度加速度センサに伝播するとともに、地盤及び金属製副ブロック体を通り副3軸高感度加速度センサに伝播することで、倒壊家屋や瓦礫等の中に埋もれた被災者から離れていても、当該主及び副の3軸高感度加速度センサによりその各3検出軸のいずれかを介し被災者の弾性的振動を加速度として検出することで、地震その他の各種災害に被災した被災者から離れていても当該被災者を迅速に探索し得る。 Thus, metallic main block body as described above, the metallic sub-block body, the main three-axis high sensitive acceleration sensor, the original sub-3 consists of the axis sensitive acceleration sensor and the connecting bar arrangement, from the body of the victim The elastic vibration propagating to the outside passes through the ground and the metal main block body and propagates to the main triaxial high-sensitivity acceleration sensor, and also propagates through the ground and metal sub-block body to the sub three-axis high sensitivity acceleration sensor. Therefore, even if it is away from the victim who was buried in collapsed houses or rubble, the main and secondary three-axis high-sensitivity acceleration sensors can be used to detect the elastic vibration of the victim via each of the three detection axes. By detecting the acceleration, it is possible to quickly search for the affected person even if he / she is away from the affected person who suffered from the earthquake and other various disasters.
また、本発明は、請求項2の記載によれば、請求項1に記載の被災者のための探索システムにおいて、
探索手段は、
上記周波数解析データが被災者の上記弾性的振動に対応する上記周波数解析成分を含むとの検索により生存する被災者の存在を探索したとき、上記両加速度データをフィルタリング処理して、上記生存する被災者の心拍波形を各心拍波形データとして抽出するフィルタリング手段(252)と、
上記生存する被災者の心臓から金属製主ブロック体を介し主3軸高感度加速度センサに到達する心拍成分と上記生存する被災者の心臓から金属製副ブロック体を介し副3軸高感度加速度センサに到達する心拍成分との間の到達時期の差を、上記各心拍波形データにおいて互いに対応する各心拍波形に基づいて、到達時間差として算出する到達時間差算出手段(253)と、
副3軸高感度加速度センサを金属製副ブロック体の上面にて上記一側及び他側の副位置決め溝部に沿い移動させつつ、金属製主ブロック体の上面に対する上記基準フランジの締着部位を基準に主3軸高感度加速度センサを上記主位置決め溝部に沿い連結バーを介し移動調整することにより上記到達時間差が零となったとき主及び副の3軸高感度加速度センサを結ぶ線に対する垂直2等分線上に上記生存する被災者が位置すると決定する位置決定手段(261)とを備えることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the search system for a victim according to the first aspect,
Exploration search means,
When searching for the existence of a surviving survivor by searching that the frequency analysis data includes the frequency analyzing component corresponding to the elastic vibration of the survivor, filtering both the acceleration data, the surviving disaster Filtering means (252) for extracting a person's heartbeat waveform as each heartbeat waveform data;
The surviving victims of cardiac or et metallic main block body through main 3 Jikudaka sensitivity heartbeat components reaching the acceleration sensor and the surviving victims sub 3 through a metal sub-block body from the heart of Jikudaka sensitivity acceleration the difference in arrival time period between the heart beats Ingredient reaching the sensor, based on the heart beat waveform corresponding to each other in each heartbeat waveform data, arrival time difference calculating means for calculating a reaching time difference between (253),
While the sub-three-axis sensitive acceleration sensor is moved along at the upper surface of the metallic sub-block body auxiliary positioning groove of the one side and the other side, the fastening portion of the reference flange with respect to the upper surface of the metallic main block body vertical main 3 Jikudaka sensitive acceleration sensor to the reference for the line connecting the three-axis sensitive acceleration sensor of the main come with the arrival time difference becomes zero and the sub by moving adjustment via the connecting bar along the main positioning groove Position determining means (261) for determining that the surviving victim is located on a bisector.
このように、上記両加速度データのフィルタリング処理により、生存する被災者の心拍波形を各心拍波形データとして抽出し、生存する被災者の心臓から金属製主ブロック体を介し主3軸高感度加速度センサに到達する心拍成分と上記生存する被災者の心臓から金属製副ブロック体を介し副3軸高感度加速度センサに到達する心拍成分との間の到達時期の差を、各心拍波形データにおいて互いに対応する各心拍波形に基づいて、到達時間差として算出し、副3軸高感度加速度センサを金属製副ブロック体の上面にて上記一側及び他側の副位置決め溝部に沿い移動させつつ、金属製主ブロック体の上面に対する上記基準フランジの締着部位を基準に主3軸高感度加速度センサを上記主位置決め溝部に沿い連結バーを介し移動調整することにより上記到達時間差が零となったとき主及び副の3軸高感度加速度センサを結ぶ線に対する垂直2等分線上に上記生存する被災者が位置すると決定する。 Thus, the heartbeat waveform of the surviving victim is extracted as each heartbeat waveform data by the filtering process of the both acceleration data, and the main three-axis high-sensitivity acceleration sensor is passed through the metal main block body from the surviving victim's heart. Each heartbeat waveform data corresponds to the difference in arrival time between the heartbeat component arriving at the heartbeat component and the heartbeat component arriving at the sub triaxial high-sensitivity acceleration sensor through the metal sub-block body from the surviving victim's heart Based on each heartbeat waveform to be calculated as an arrival time difference, while moving the auxiliary 3-axis high-sensitivity acceleration sensor on the upper surface of the metallic sub-block body along the auxiliary positioning grooves on the one side and the other side, By adjusting the movement of the main triaxial high-sensitivity acceleration sensor along the main positioning groove through the connecting bar with reference to the fastening portion of the reference flange with respect to the upper surface of the block body Serial arrival time difference victims of the surviving perpendicular bisector with respect to primary and secondary of a three-axis sensitive line connecting the acceleration sensor when it becomes zero is determined to be located.
ここで、上述のごとく到達時間差が零となったとき、生存する被災者の心臓と主及び副の3軸高感度加速度センサの各々とを結ぶ各線並びに当該主及び副の3軸高感度加速度センサを結ぶ線は2等辺三角形を構成する。従って、上述の垂直2等分線は、上記2等辺三角形の底辺に対する垂直2等分線に相当する。その結果、上述のごとく到達時間差が零となったときの主及び副の3軸高感度加速度センサを結ぶ線に対する垂直2等分線に依れば、生存する被災者の主及び副の3軸高感度加速度センサからの存在方向を正しくかつ容易に特定することができる。 Here, when the arrival time difference as described above becomes zero, victims of heart and main and each line and the main and sub-three-axis sensitive pressure line connecting the each of the secondary of a three-axis sensitive acceleration sensor for survival The line connecting the speed sensors forms an isosceles triangle. Therefore, the above-mentioned perpendicular bisector corresponds to a perpendicular bisector with respect to the base of the isosceles triangle. As a result, the main and according to the vertical bisector for the sub-three-axis sensitive connecting acceleration sensor lines, primary and secondary three victims to survive when arrival time difference as described above becomes zero and the presence direction of the axis sensitive acceleration sensor correctly can be easily identified.
また、本発明は、請求項3の記載によれば、請求項2に記載の被災者のための探索システムにおいて、
上記垂直2等分線上における上記生存する被災者の心臓と主及び副の3軸高感度加速度センサの一方とを結ぶ線が主及び副の3軸高感度加速度センサを結ぶ線に対しなす角度をαとしたとき、探索手段は、主及び副の3軸高感度加速度センサを結ぶ線の中点から上記生存する被災者までの距離を、上記所定間隔×(1/2)×tanαに基づき算出する距離算出手段を備えることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the search system for victims according to the second aspect,
Angle with respect to a line connecting one and 3 Jikudaka sensitivity acceleration sensor lines of primary and secondary connecting victims of cardiac and primary and secondary of a three-axis sensitive acceleration sensor for the survival in the the vertical bisector Where α is α, the search means calculates the distance from the midpoint of the line connecting the main and sub three-axis high-sensitivity acceleration sensors to the surviving victim based on the predetermined interval × (½) × tan α. A distance calculating means for calculating is provided.
これによれば、上述の2等辺三角形の原理のもと、角度αは、当該2等辺三角形の底角に対応する。従って、上述した所定間隔×(1/2)×tanαに基づき、生存する被災者の主及び副の3軸高感度加速度センサからの位置を正しくかつ容易に特定することができる。 According to this, based on the principle of the above-mentioned isosceles triangle, the angle α corresponds to the base angle of the isosceles triangle. Accordingly, a predetermined interval × (1/2) as described above on the basis of the × tan [alpha, can be positioned correctly and easily identified from primary and secondary of a three-axis sensitive acceleration sensor victims to survive.
また、本発明は、請求項4の記載によれば、請求項1〜3のいずれか1つに記載の被災者のための探索システムにおいて、
人間の心臓系統及び呼吸器系統の少なくとも一方から人間の身体の外部へ伝播する弾性的振動特性のうちの人間の生存を特定する所定の弾性的振動周波数成分を心弾データとして記憶する記憶手段を備えて、
探索手段は、
上記周波数解析データ中の上記周波数解析成分を抽出振動周波数成分として抽出する抽出手段(240)と、
上記心弾データが抽出手段による上記抽出振動周波数成分と一致するかにつき判定する判定手段(250)とを備えて、
この判定手段による上記心弾データの上記抽出振動周波数成分との一致との判定に基づき生存者ありとの判定をすることを特徴とする。
Moreover, according to the description of Claim 4, this invention is the search system for victims as described in any one of Claims 1-3,
Storage means for storing a predetermined elastic vibration frequency component for identifying human survival out of elastic vibration characteristics propagating from at least one of the human heart system and respiratory system to the outside of the human body as cardiac data. prepare for,
Search means are
Extraction means (240) for extracting the frequency analysis component in the frequency analysis data as an extracted vibration frequency component;
Determination means (250) for determining whether the bullet data matches the extracted vibration frequency component by the extraction means,
It is characterized in that it is determined that there is a survivor on the basis of the determination by the determining means that the cardiac data matches the extracted vibration frequency component.
このように構成することにより、請求項1〜3のいずれか1つに記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。 By comprising in this way, the effect of the invention as described in any one of Claims 1-3 can be improved further.
また、本発明は、請求項5の記載によれば、請求項4に記載の被災者のための探索システムにおいて、
上記心弾データの上記所定の弾性的振動周波数成分は、心拍周波数0.32(Hz)及びこれに対応する所定の心拍ピークでもって特定される人間の心拍周波数成分と、呼吸周波数1.1(Hz)及びこれに対応する所定の呼吸ピークでもって特定される人間の呼吸周波数成分との少なくとも一方であることを特徴とする。
Moreover, according to the description of Claim 5, this invention is the search system for victims of Claim 4,
The predetermined elastic vibration frequency component of the ambulatory data includes a heart rate frequency component of 0.32 (Hz) and a human heart rate frequency component specified by a predetermined heart rate peak corresponding thereto, and a respiration frequency of 1.1 ( Hz) and a human respiration frequency component specified by a predetermined respiration peak corresponding thereto.
これにより、請求項4に記載の発明の作用効果がより一層具体的に達成され得る。 Thereby, the effect of the invention of claim 4 can be achieved more specifically.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の一実施形態を図面により説明すると、図1は、本発明に係る被災者のための探索システムの一実施形態を示している。当該探索システムは、検出装置Sと、ノート型パーソナルコンピュータPC(以下、ノートパソコンPCともいう)とを備えている。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a search system for a victim according to the present invention. The search system includes a detection device S and a notebook personal computer PC (hereinafter also referred to as a notebook personal computer PC).
検出装置Sは、装置本体Saを有しており、この装置本体Saは、図2及び図3にて示すごとく、両加速度センサ10、20と、直方体形状の両金属製ブロック体30、40と、金属製連結バー50とを備えている。なお、ブロック体30、40および連結バー50の各形成材料は、持ち運びの容易性から、金属のうちでも、アルミニウム等の軽金属が好ましい。
The detection device S has a device main body Sa. The device main body Sa, as shown in FIGS. 2 and 3, includes both
加速度センサ10は、センサ本体11と、両フランジ12、13とを有している。両フランジ12、13は、図2及び図3にて示すごとく、センサ本体11の底壁を左右両側に延出させて構成されており、当該両フランジ12、13の各中央部には、各貫通穴部12a、13aが、図3にて示すごとく、形成されている。
The
一方、加速度センサ20は、センサ本体21と、両フランジ22、23とを有している。両フランジ22、23は、図2及び図3にて示すごとく、センサ本体21の底壁を左右両側に延出させて構成されており、当該両フランジ22、23の各中央部には、各貫通穴部22a、23aが、図3にて示すごとく、形成されている。
On the other hand, the
ブロック体30は、直方体形状の基台30aと、上板30bとを有しており、上板30bは、図2から分かるように、4個のボルト31により基台30aにその上面から締着されている。上板30bは、雌ねじ穴部32及び円弧状位置決め溝部33を有しており、雌ねじ穴部32は、図3にて示すごとく、上板30bにその左側上面部から貫通状に形成されている。ここで、雌ねじ穴部32は、上板30bの左側上面部のうち、図2にて図示上下方向中央部に形成されている。
The
位置決め溝部33は、上板30bの上面に沿い雌ねじ穴部32を中心として円弧状になるとともに上板30b内に向けその右側上面部から横断面逆T字状となるように貫通形成されている。ここで、この位置決め溝部33は、互いに連通する幅狭溝部33a及びこれよりも幅広の幅広溝部32bを上板32内にて上下に形成する。なお、幅狭溝部33aは、その幅方向中央部にて、幅広溝部33bの幅方向中央部の直上に位置している。
The
一方、ブロック体40は、直方体形状の基台40aと、上板40bとを有しており、上板40bは、図2から分かるように、4個のボルト41により基台40aにその上面から締着されている。上板40bは、両円弧状位置決め溝部42、43を有しており、両円弧状位置決め溝部42、43は、後述のごとく連結バー50を介し両加速度センサ10、20を両ブロック体30、40に組み付けたとき、ブロック体30の上板30bの雌ねじ穴部32を中心として円弧状となるように、上板40bにその上面側から横断面逆T字状に貫通形成されている。但し、円弧状位置決め溝部42は、円弧状位置決め溝部43の左側に位置するように形成されている。
On the other hand, the
ここで、位置決め溝部42は、互いに連通する幅狭溝部42a及びこれよりも幅広の幅広溝部42bを上板40b内にて上下に形成する。また、位置決め溝部43は、互いに連通する幅狭溝部43a及びこれよりも幅広の幅広溝部43bを上板40b内にて上下に形成する。なお、幅狭溝部42aは、その幅方向中央部にて、幅広溝部42bの幅方向中央部の直上に位置しており、幅狭溝部43aは、その幅方向中央部にて、幅広溝部43bの幅方向中央部の直上に位置している。
Here, the
以上のように構成した両ブロック体30、40に対し、両加速度センサ10、20は連結バー50と共に次のように組み付けられている。即ち、加速度センサ10は、両フランジ12、13をセンサ本体11の左右両側に位置させてブロック体30の上板30bの上面に載置されており、この加速度センサ10のフランジ12は、その貫通穴部12aを介しボルト14を上板30bの雌ねじ穴部32に締着することで、上板30bに組み付けられている。
Both
また、当該加速度センサ10のフランジ13は、連結バー50の一端部51と共に、ボルト15とナット16により上板30bの位置決め溝部33に次のようにして組み付けられている。即ち、ボルト15は、連結バー50の一端部51に形成した貫通穴部51a及び加速度センサ10のフランジ13の貫通穴部13aを通し位置決め溝部33内にその幅狭溝部33aから幅広溝部33bにかけて挿入されて、幅広溝部33b内に位置するナット16と締着されている。これにより、フランジ13は、連結バー50の一端部51と共に上板30bの位置決め溝部33に組み付けられている。なお、ナット16は、ボルト15との締着の際に幅広溝部33b内にて回動規制される外径形状となっている。
The
一方、加速度センサ20は、両フランジ22、23をセンサ本体21の左右両側に位置させてブロック体40の上板40bの上面に載置されており、この加速度センサ20のフランジ22は、連結バー50の他端部52と共に、ボルト24とナット25により上板40bの位置決め溝部42に次のようにして組み付けられている。即ち、ボルト24は、連結バー50の他端部52に形成した貫通穴部52a及び加速度センサ20のフランジ22の貫通穴部22aを通し位置決め溝部42内にその幅狭溝部42aから幅広溝部42bにかけて挿入されて、幅広溝部42b内に位置するナット25と締着されている。これにより、フランジ22は、連結バー50の他端部52と共に上板40bの位置決め溝部42に組み付けられている。なお、ナット25は、ボルト24との締着の際に幅広溝部42b内にて回動規制される外径形状となっている。
On the other hand, the
また、加速度センサ20のフランジ23は、ボルト26とナット27により上板40bの位置決め溝部43に次のようにして組み付けられている。即ち、ボルト26は、加速度センサ20のフランジ23の貫通穴部23aを通し位置決め溝部43内にその幅狭溝部43aから幅広溝部43bにかけて挿入されて、幅広溝部43b内に位置するナット27と締着されている。これにより、フランジ23は、上板40bの位置決め溝部43に組み付けられている。なお、ナット27は、ボルト26との締着の際に幅広溝部43b内にて回動規制される外径形状となっている。
The
以上のように両加速度センサ10、20を連結バー50と共に両ブロック体30、40に組み付けた状態では、両加速度センサ10、20は、連結バー50を介し相互にしっかりと連結されるとともに、両ブロック体30、40にしっかりと組み付けられている。このような状態において、両加速度センサ10、20の各向きを調整するにあたっては、各ボルト15、24、26が、各位置決め溝部33、42、43に沿い位置調整可能となるように、各ボルト14、15、24、26を緩める。
As described above, in a state where the both
このような状態にて、ボルト14を軸として加速度センサ20を図2にて上方或いは下方へ押せば、各ボルト15、24、26は、各位置決め溝部33、42、43に沿い上方或いは下方へ円弧状に位置調整される。このため、加速度センサ20は、連結バー50とともに、各位置決め溝部33、42、43の円弧方向に向け上方或いは下方へ円弧状に位置調整される。このとき、加速度センサ10は、ボルト14を軸として連結バー50と共に回動調整される。
In this state, if the
上述した両加速度センサ10、20は、共に、3軸高感度加速度センサでもって構成されている。このため、当該両加速度センサ10、20は、その各センサ本体11、21にて、それぞれ、互いに直交するX検出軸、Y検出軸及びZ検出軸の3検出軸を有する。しかして、当該両加速度センサ10、20は、それぞれ、その設置位置に向けて周囲から伝播する弾性的振動を、上述したX検出軸、Y検出軸及びZ検出軸のいずれかを介して加速度として検出しデジタルデータに変換して発生する。なお、上記弾性的振動は、被災者からの弾性的振動だけでなく外乱である種々の弾性的振動をも含めて、加速度として検出する。つまり、この加速度は、被災者からの弾性的振動に基づく加速度だけでなく上記外乱に基づく加速度成分をも含む。
Both the
また、検出装置Sは、図1にて示すごとく、両インターフェースSb、Scを有しており、インターフェースSbは、ケーブル60aを介し加速度センサ10の検出加速度を入力されてデータ処理し加速度データとしてノートパソコンPCに出力する。一方、インターフェースScは、ケーブル70aを介し加速度センサ20の検出加速度を入力されてデータ処理し加速度データとしてノートパソコンPCに出力する。
As shown in FIG. 1, the detection device S has both interfaces Sb and Sc. The interface Sb receives the acceleration detected by the
但し、本実施形態では、3軸高感度加速度センサを構成する加速度センサ10及びインターフェースSbとしては、数理設計研究所製GID−SSS型高感度地震計が採用されている。また、3軸高感度加速度センサを構成する加速度センサ20及びインターフェースScとしても、同様に、数理設計研究所製GID−SSS型高感度地震計が採用されている。なお、上記GID−SSS型高感度地震計の3軸高感度加速度センサは、加速度に対し高い分解能(例えば、1.197(gal))を有する。
However, in the present embodiment, a GID-SSS type high sensitivity seismometer manufactured by Mathematical Design Laboratory is adopted as the
ノートパソコンPCは、コンピュータ本体80、キーボード80a及びディスプレイ80bを有している。コンピュータ本体80は、CPU及び複数のメモリ(図示しない)を内蔵してなるもので、当該コンピュータ本体80は、キーボード80aの操作のもと、上記CPUにより、図11にて示すフローチャートに従い所定のコンピュータプログラムを実行する。この実行中において、コンピュータ本体80は、そのCPUにより、両加速度センサ10、20の両インターフェースSb、Scを介する各出力データに基づき、生存する被災者(以下、生存被災者という)の有無や位置の判定、被災者までの距離を算出する処理やディスプレイ80bの表示制御処理等を行う。なお、当該探索システムは、商用電源から給電されて、作動状態になる。
The notebook personal computer PC has a computer
上述の複数のメモリは、RAM及びハードディスクからなるもので、上記RAMは、上記CPUによる処理データを一次的に記憶する。また、上記ハードディスクには、上記コンピュータプログラムが予め読み出し可能に記憶されている。 The plurality of memories described above include a RAM and a hard disk, and the RAM temporarily stores data processed by the CPU. The computer program is stored in advance on the hard disk so as to be readable.
ディスプレイ80bは、液晶パネル及び表示駆動回路(図示しない)からなるもので、当該ディスプレイ80bは、その液晶パネルにて、上記CPUによる制御処理のもと、上記表示駆動回路により駆動されて、表示データを表示する。
The
本実施形態においては、上述のハードディスクには、以下に述べるような生存被災者を判定するための判定周波数成分データが、さらに、予め読み出し可能に記憶されている。 In the present embodiment, determination frequency component data for determining a living victim as described below is further stored in the above-described hard disk so as to be readable in advance.
災害時の被災者が生存者である場合、上述したごとく、被災者の心拍や呼吸が心筋等の心臓系筋肉や呼吸器系筋肉の弾性的振動である心弾情報として当該被災者の身体から外部に規則的に伝播する。そこで、このような現象をもとに、健康な被験者の心弾情報が実際にどのような特性を有するかについて、テーブル上に臥床する当該被験者の体動特性から調べてみた。この体動特性の測定は、体動検出装置を用いて行った。 If the victim at the time of the disaster is a survivor, as described above, the heartbeat or breathing of the victim is from the body of the victim as cardiac information that is the elastic vibration of the heart muscle such as the myocardium or the respiratory muscles. Propagate regularly to the outside. Therefore, based on such a phenomenon, the characteristics of the physical bullet information of a healthy subject were actually examined from the body motion characteristics of the subject lying on the table. The measurement of the body motion characteristics was performed using a body motion detector.
ここで、この体動検出装置の概略構成について説明すると、この体動検出装置は、図4にて示すごとく、体動センサ90及びノートパソコン100により構成されている。本実施形態では、体動センサ90としては、株式会社アドバンス製BMS−21型体動センサが採用されている。なお、この体動センサは、微小な圧力変化を検出する高感度低周波圧力センサである。
Here, the schematic configuration of the body motion detection device will be described. The body motion detection device includes a
体動センサ90は、空気を内包するセンサパッド90aと、センサ本体90bとを有している。センサパッド90aが押圧されると、このセンサパッド90aの内包空気が上記押圧に伴う微小な圧力変化を発生してセンサパッド90aから空気管91内に圧送される。上記測定にあたっては、センサパッド90aは、上記被験者の身体と上記テーブルとの間に介装される。これに伴い、センサパッド90aの内包空気は、上記被験者の心拍や呼吸が心筋等の心臓系筋肉や呼吸器系筋肉の弾性的振動(機械的振動)を上記被験者の身体から受けて微小な圧力変化を発生する。
The
センサ本体90bは、センサパッド90aから空気管91を介し上記内包空気の微小な空圧変化を入力されて検出しデジタル変換して体動電圧としてノートパソコン100に出力する。
The sensor
ノートパソコン100は、コンピュータ本体110、キーボード120及びディスプレイ130を有している。コンピュータ本体110は、キーボード120の操作のもと、専用プログラムの実行に応じて、ケーブル92を介するセンサ本体90bからの体動電圧に基づき、上記被験者の体動特性を解析処理する。この解析処理においては、上記体動電圧がサンプリングデータとして繰り返しサンプリング処理され、これらサンプリングデータが、リアルタイムにて、波形解析、即ち呼吸波形解析及び心拍波形解析される。ついで、当該呼吸波形解析及び心拍波形解析の各結果が、それぞれ、周波数解析される。なお、上記専用プログラムとしては、BMS−21型体動センサ用のプログラム(pulse)が採用されている。
The
このようになされた呼吸波形解析及びその周波数解析並びに心拍波形解析及びその周波数解析の各結果は、コンピュータ本体110による制御ものと、呼吸波形データ(図5参照)及びその周波数解析波形データ(図6参照)並びに心拍波形データ(図7参照)及びその周波数解析波形データ(図8参照)として、ディスプレイ130により表示される。
The results of the respiratory waveform analysis and its frequency analysis and the heartbeat waveform analysis and its frequency analysis performed in this way are the results controlled by the computer
ここで、上記呼吸波形データは、図5にて示すごとく、呼吸電圧の時間的変化を表すタイミングチャートでもって示され、この呼吸波形データに対する上記周波数解析データは、図6にて示すごとく、呼吸電圧と呼吸周波数との関係を表すグラフでもって示される。また、上記心拍波形データは、図7にて示すごとく、心拍電圧の時間的変化を表すタイミングチャートでもって示され、この心拍波形データに対する上記周波数解析データは、図8にて示すごとく、心拍電圧と心拍周波数との関係を表すグラフとして示される。 Here, as shown in FIG. 5, the respiration waveform data is shown by a timing chart showing a temporal change in respiration voltage, and the frequency analysis data corresponding to the respiration waveform data is respiration as shown in FIG. The graph shows the relationship between voltage and breathing frequency. Further, the heartbeat waveform data is shown in a timing chart showing temporal changes in heartbeat voltage as shown in FIG. 7, and the frequency analysis data corresponding to the heartbeat waveform data is shown in FIG. And a graph showing the relationship between heart rate and heart rate.
しかして、図6の周波数解析データによれば、上記被験者の呼吸電圧は、呼吸周波数0.32(Hz)のときに、ピークP(呼吸ピークP)を示すことが分かる。また、図8の周波数解析データによれば、上記被験者の心拍電圧は、心拍周波数1.10(Hz)のときに、ピークQ1(心拍ピークQ1)を示すことが分かる。なお、図8において、ピークQ2は、心拍周波数0.32(Hz)に対応することから、上述の呼吸電圧のピークであることを示す。 Therefore, according to the frequency analysis data of FIG. 6, it can be seen that the respiration voltage of the subject shows a peak P (respiration peak P) when the respiration frequency is 0.32 (Hz). Further, according to the frequency analysis data of FIG. 8, it can be seen that the heartbeat voltage of the subject shows a peak Q1 (heartbeat peak Q1) when the heartbeat frequency is 1.10 (Hz). In FIG. 8, the peak Q2 corresponds to the heartbeat frequency of 0.32 (Hz), and thus indicates the peak of the respiration voltage described above.
また、上述のピークQ1についてさらに確証を得るために、上記被験者の心電特性について心電計を用いて測定してみた。本実施形態において、上記心電計としては、日本光電社製AB−611J型高感度生体増幅器及びキッセイコムテック社製波形計測ソフトを用いたバイタルレコーダ2(Vital Recorder 2)が採用されている。 In order to further confirm the above-described peak Q1, the electrocardiographic characteristics of the subject were measured using an electrocardiograph. In the present embodiment, as the electrocardiograph, a vital recorder 2 (Vital Recorder 2) using AB-611J type high-sensitivity bioamplifier manufactured by Nihon Kohden and waveform measurement software manufactured by Kissei Comtech is employed.
しかして、上記高感度生体増幅器及びバイタルレコーダ2により測定した結果、上記被験者の心電データは、図9にて示すごとく、心電電圧の時間的変化を表す心電図として得られた。また、当該心電特性を周波数解析したところ、この周波数解析の結果である周波数解析データは、図10にて示すごとく、心電電圧と心拍周波数との関係を表すグラフとして得られた。
Thus, as a result of measurement using the high-sensitivity bioamplifier and the
そして、図10の周波数解析結果によれば、心電電圧は、心拍周波数1.1(Hz)のときに、ピークRを示すことが分かった。これによれば、ピークRは、上述の図8にて示す心拍電圧のピークQ1と一致することが分かる。これにより、上記被験者の心拍電圧は、周波数1.1(Hz)のときのピークで正しいことが分かる。 Then, according to the frequency analysis result of FIG. 10, it was found that the electrocardiographic voltage shows a peak R when the heartbeat frequency is 1.1 (Hz). According to this, it can be seen that the peak R matches the peak Q1 of the heartbeat voltage shown in FIG. Thereby, it can be seen that the heartbeat voltage of the subject is correct at the peak at a frequency of 1.1 (Hz).
そこで、本実施形態では、呼吸電圧のピークのときの周波数0.32(Hz)及び心拍電圧のピークのときの周波数1.1(Hz)が、上記判定周波数成分データとして、コンピュータ本体80のハードディスクに予め記憶されている。
Therefore, in the present embodiment, the frequency 0.32 (Hz) at the peak of the respiratory voltage and the frequency 1.1 (Hz) at the peak of the heartbeat voltage are used as the determination frequency component data in the hard disk of the computer
以上のように構成した本実施形態において、例えば、多くの家屋が巨大地震の発生に伴い倒壊したものとする。このような状態にあっては、多くの人が、所在の不明な被災者として、多数の倒壊家屋やこれに伴う瓦礫の中に埋もれてしまうことが多い。 In the present embodiment configured as described above, for example, it is assumed that many houses have collapsed due to the occurrence of a huge earthquake. In such a state, many people are often buried in a number of collapsed houses and rubble accompanying them as victims whose location is unknown.
例えば、ある家屋が、倒壊し、図12にて示すような倒壊家屋となってしまっているものとする。そこで、この倒壊家屋の下或いは中に埋もれてしまったかも知れない生存被災者を探索するために、当該探索システムが用いられる。 For example, it is assumed that a certain house collapses and becomes a collapsed house as shown in FIG. Therefore, the search system is used to search for surviving victims who may have been buried under or in the collapsed house.
まず、この探索にあたり、当該探索システムの装置本体Saが、図12にて示すごとく、上記倒壊家屋の近傍にて、地盤G内にしっかりと埋設される(図3参照)。なお、ここでは、各加速度センサ10、20は、それぞれ、そのX検出軸及びY検出軸にて上記地盤Gの表面に沿うように、位置する。このとき、各加速度センサ10、20は、そのX検出軸にて、上記倒壊家屋に向けて、互いに平行となるように、各ブロック体30、40に固定される。
First, in this search, the apparatus main body Sa of the search system is firmly buried in the ground G in the vicinity of the collapsed house as shown in FIG. 12 (see FIG. 3). Here, each of the
このような状態において、当該探索システムが作動状態におかれると、被災者が生存するとき、この被災者の身体から外部へ伝播する弾性的振動は、地盤Gの表面に沿い伝播して両ブロック体30、40を介し両加速度センサ10、20に到達する。このとき、上記弾性的振動が各加速度センサ10、20に到達する時期が互いに異なるものとする。
In such a state, when the search system is in an activated state, when the survivor survives, the elastic vibration propagating from the victim's body to the outside propagates along the surface of the ground G and passes through both blocks. The two
また、上述のように探索システムが作動状態におかれると、パソコンPCのコンピュータ本体80は、キーボード80aの操作のもと、上記CPUにより、図11のフローチャートに従い上記所定のコンピュータプログラムを上記ハードディスクから読み出して実行し始める。
Further, when the search system is activated as described above, the computer
しかして、上述のように弾性的振動が各加速度センサ10、20に到達すると、各加速度センサ10、20は、そのX検出軸、Y検出軸及びZ検出軸の少なくともいずれかを介し、上記弾性的振動を加速度として検出する。
As described above, when the elastic vibration reaches each
このようにして検出された加速度は、各加速度センサ10、20により各ケーブル60a、70aを介し各インターフェースSb、Scに出力される。そして、各インターフェースSb、Scが各加速度センサ10、20からの検出加速度をデータ処理し各加速度データとしてケーブル60b、70bを介しコンピュータ本体80に入力する。
The acceleration detected in this way is output by the
すると、各インターフェースSb、Scからの加速度データが、図11のステップ200において、コンピュータ本体80に入力される。ついで、加速度データの表示処理がステップ210においてなされる。これに伴い、各インターフェースSb、Scからの加速度データが、それぞれ、表示データに変換されて、ディスプレイ80bに出力される。これにより、各加速度データが、図13にて例示するごとく、ディスプレイ80bにより表示される。なお、加速度データは、図13にて、加速度電圧の時間的変化を表すタイミングチャートで示されている。
Then, acceleration data from the interfaces Sb and Sc are input to the computer
上述のようにステップ210における処理が終了すると、次のステップ220において、周波数解析処理がなされる。ここでは、ステップ200における各加速度データが各周波数解析データとして周波数解析される。すると、当該各周波数解析データは、ステップ230において、表示データに変換されて、ディスプレイ80bに出力される。これにより、各周波数解析データが図14にて例示するごとく、ディスプレイ80bにより表示される。ここで、図14の周波数解析データは、加速度電圧と周波数との関係を示す。これによれば、加速度電圧は、各周波数0.32(Hz)及び1.1(Hz)において、それぞれ、各ピーク(図14にて各符号q1、q2参照)を示している。
When the processing in
ステップ230の処理後、ステップ240において、レベル抽出処理がなされる。このレベル抽出処理では、上記各周波数解析データにおける各両レベル(各両第1及び第2のレベル)が、上記ハードディスクに記憶済みの判定周波数成分データの周波数0.32(Hz)及び1.1(Hz)に基づき、各振動周波数成分として上記各周波数解析データから抽出される。
After
そして、ステップ250において、このようにして抽出された各両第1及び第2のレベルは、それぞれ、ピークか否かが判定される。ここで、上述の両第1レベルは、それぞれ、周波数0.32(Hz)に対応するレベルであって、図14によれば、ピークq1で特定される。また、上述の両第2のレベルは、それぞれ、周波数1.1(Hz)に対応するレベルであって、図14によれば、ピークq2で特定される。
In
従って、上述のようにして抽出された各両第1及び第2のレベルは、上記各対応の周波数解析データとの照合によりそれぞれ各ピークq1、q2に対応することから、ステップ250においてYESと判定され、ついで、ステップ251において生存被災者ありと判定される。このことは、救済すべき生存被災者の存在が探索されたことを意味する。
Therefore, since both the first and second levels extracted as described above correspond to the respective peaks q1 and q2 by collation with the corresponding frequency analysis data, it is determined YES in
以上によれば、被災者から発生する弾性的振動は、地盤及び両ブロック体30、40を介し両高感度加速度センサ10、20に伝播するので、倒壊家屋の中や下に埋もれた被災者から離れていても、両高感度加速度センサ10、20によって、被災者の弾性的振動を検出することで、地震その他の各種災害に被災した被災者から離れていても当該被災者を迅速に探索し得る。なお、ステップ250における判定がNOとなる場合には、ステップ254において、生存者はいないとの判定処理がなされる。
According to the above, since the elastic vibration generated from the victim propagates to both the high-
上述のようなステップ251における処理後、ステップ252においてステップ200における各加速度データのフィルタリング処理がなされる。このフィルタリング処理では、上記生存被災者の心拍波形が、上記各加速度データから各心拍波形データとして抽出される。上記心拍波形は、上記生存被災者の心臓の各鼓動に順次応答して発生する一連の心拍パルスの各パルス波形からなる。
After the processing in
ついで、ステップ253において、到達時間差Δtの算出処理がなされる。この算出処理では、上記生存被災者の心臓の一鼓動に応答して発生する一心拍パルスが両加速度センサ10、20に到達する各到達時期Ta、Tbの差(Ta−Tb)が、当該一心拍パルスの上記各心拍波形データにおける各対応パルス波形の各立ち上がり(或いは各ピーク)の時間的差に基づいて上記到達時間差Δtとして算出される。なお、上記各心拍波形データにおけるパルス波形の各立ち上がり時点(或いは各ピーク時点)に限ることなく、上記各心拍波形データにおいて互いに対応する各パルス波形であってもよい。
Next, in
然る後、ステップ260において、到達時間差Δt=0か否かが判定される。ここで、Δt=0が成立しなければ、当該ステップ260における判定がNOとなる。これに伴い、ステップ252〜ステップ260を循環する処理が繰り返される。
Thereafter, in
このような状態において、装置本体Saの各ボルト14、15、24、26を緩めて、加速度センサ20を、連結レバー50及び加速度センサ10とともに、ボルト14を基準に上記倒壊家屋に向けて或いは当該倒壊家屋から離れる向きに回動調整すること、及びこの調整後各ボルト14、15、24、26をしっかりと締め直すことが繰り返される。そして、この繰り返しのもとに、ステップ252にて検出装置Sから新たに出力される各加速度データのフィルタリング処理における各心拍波形データの抽出及び当該各心拍波形データに基づくステップ253における到達時間差Δtの算出が繰り返される。
In such a state, the
ここで、上述のような両加速度センサ10、20の回動調整は、以下の根拠に基づきなされるものである。図15にて示すごとく、両加速度センサ10、20の各位置をa、bとし、生存被災者の身体の心臓の位置をcとすれば、各位置a、bを底点とし、cを頂点とする三角形が描かれる。
Here, the rotation adjustment of the both
ここで、心臓の位置cが、図15にて示すごとく、両位置a、bを結ぶ線の中点に対する垂線よりもずれていれば、上記三角形は不等辺三角形となる(図15にて図示実線部分及び二点鎖線部分参照)。また、心臓の位置cが上記垂線上にあれば、上記三角形は、図16にて示すごとく、二等辺三角形となる。 Here, as shown in FIG. 15, if the position c of the heart is deviated from the perpendicular to the midpoint of the line connecting both positions a and b, the triangle becomes an inequilateral triangle (shown in FIG. 15). (See the solid line part and the two-dot chain line part). If the heart position c is on the perpendicular, the triangle is an isosceles triangle as shown in FIG.
この二等辺三角形の両底角は共に同一であるから、両位置a、b間の所定間隔をDとすれば、上記垂線(以下、垂線dという)の長さ及び上記倒壊家屋に対する方向を容易に決定することができ、これによって、生存被災者の身体の心臓の位置、即ち、生存被災者の位置を特定することができる。 Since both base angles of the isosceles triangle are the same, if the predetermined distance between the positions a and b is D, the length of the perpendicular (hereinafter referred to as perpendicular d) and the direction to the collapsed house can be easily set. Thus, the position of the heart of the survivor's body, that is, the position of the survivor can be specified.
そこで、本実施形態では、上述の三角形が、二等辺三角形ではなく、不等片三角形であるときには、上述のように両加速度センサ10、20を回動調整することで、不等片三角形が二等辺三角形になったときを利用して、生存被災者の位置を決定することとした。
Therefore, in the present embodiment, when the above-described triangle is not an isosceles triangle but an unequal piece triangle, the two unequal triangles are adjusted by rotating the
しかして、上述のようなステップ253における到達時間差Δtの算出処理の繰り返しの過程において、到達時間差Δt=0になると、ステップ260においてYESと判定される。すると、ステップ261において、生存被災者の位置決定処理がなされる。これに伴い、生存被災者の位置は、上記二等辺三角形の垂線d上にあることが決定される。
Thus, if the arrival time difference Δt = 0 in the process of repeatedly calculating the arrival time difference Δt in
これにより、生存被災者の両加速度センサ10、20からの存在方向を正しくかつ容易に特定することができる。
Thereby, the existence direction from the both
そして、ステップ262において、生存被災者までの距離算出処理がなされる。この距離算出処理では、距離L(図16参照)が上記二等辺三角形の垂線dの長さに基づき算出される。即ち、両加速度センサ10、20の外形寸法が、垂線dの長さに比べてかなり短ければ、両加速度センサ10、20の各中心点が両位置a、bに相当し、所定間隔D及び上記二等辺三角形の各底角は実測による得ることができる。従って、上記二等辺三角形の底角をαとすれば、距離Lは、(D/2)tanαとなる。これによれば、生存被災者は、装置本体Saから約(D/2)tanαの位置に存在することが分かる。
In
これにより、生存被災者の両加速度センサか10、20らの位置を正しくかつ容易に特定することができる。
Thereby, it is possible to correctly and easily specify the positions of both the
なお、本発明の実施にあたり、上記実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
(1)両加速度センサ10、20は、両ブロック体30、40に固定するようにしたが、これに代えて、両加速度センサ10、20は、地盤Gの固い部分や岩盤の部分等に直接固定するようにしてもよい。一般には、両加速度センサ10、20は、弾性的振動を伝播する両固体媒体に固定するようにしてもよい。
(2)両加速度センサ10、20は、高感度であれば、3軸高感度加速度センサに限ることなく、例えば、X検出軸のみを有するものであってもよい。
(3)ステップ240におけるレベル抽出及びステップ250における判定は、ステップ220における両周波数解析データの一方のみに基づき行うようにしてもよい。
In carrying out the present invention, the following various modifications are possible without being limited to the above embodiment.
(1) Although both
(2) If both
(3) The level extraction in
D…所定間隔、G…地盤、PC…ノートパソコン、S…検出装置、Sa…装置本体、
10、20…加速度センサ、30、40…ブロック体。
D ... predetermined intervals, G ... ground, PC ... notebook personal computer, S ... detection device, Sa ... device main body,
10, 20 ... acceleration sensor, 30, 40 ... block body.
Claims (5)
この金属製主ブロック体に対向するように所定間隔をおいて前記地盤に埋設される金属製副ブロック体と、
前記金属製主ブロック体にその上面に載置される主センサ本体と、この主センサ本体の底壁から延出されて前記金属製主ブロック体の上面に沿い回動可能に締着される基準フランジと、前記主センサ本体の底壁から前記基準フランジとは逆向きに延出される逆向きフランジであって前記基準フランジの前記金属製主ブロック体の上面に対する締着部位を中心として円弧状となるように前記金属製主ブロック体の上面に形成してなる主位置決め溝部に沿い移動可能に締着される逆向きフランジとを有して、地震等の災害に被災した被災者の身体から前記地盤及び前記金属製主ブロック体を通り伝播する弾性的振動を前記主センサ本体にてその3検出軸のいずれかを介し加速度として検出する主3軸高感度加速度センサと、
前記金属製副ブロック体にその上面に載置される副センサ本体と、この副センサ本体の底壁から前記主3軸高感度加速度センサの前記逆向きフランジに対向するように延出して当該逆向きフランジに対し連結バーを介し相対変位不能に連結される一側対向フランジであって前記主3軸高感度加速度センサの前記基準フランジの前記金属製主ブロック体の上面に対する締着部位を中心として円弧状となるように前記金属製副ブロック体の上面に形成してなる一側副位置決め溝部に沿い移動可能に締着される一側対向フランジと、前記副センサ本体の底壁から前記一側対向フランジとは逆向きに延出される他側対向フランジであって前記一側副位置決め溝部を介して前記基準フランジの前記金属製主ブロック体の上面に対する締着部位を中心として円弧状となるように前記金属製副ブロック体の上面に形成してなる他側副位置決め溝部に沿い移動可能に締着される他側対向フランジとを有して、前記被災者の身体から前記地盤及び前記金属製副ブロック体を通り伝播する弾性的振動を前記副センサ体にてその3検出軸のいずれかを介し加速度として検出する副3軸高感度加速度センサと、
前記主及び副の3軸高感度加速度センサの各検出加速度に対応する各加速度データの一方を周波数解析して加速度レベルと周波数との関係を表す周波数解析データを形成する周波数解析手段と、
前記周波数解析データが前記被災者の前記弾性的振動に対応する周波数解析成分を含むか否かを検索することにより、生存する被災者の存在の有無を探索する探索手段とを備える被災者のための探索システム。 A metal main block body buried in the ground ,
A metal sub-block body embedded in the ground at a predetermined interval so as to face the metal main block body;
A main sensor main body mounted on the upper surface of the metal main block body, and a reference extending from the bottom wall of the main sensor main body and being rotatably fastened along the upper surface of the metal main block body A flange and a reverse flange extending in a direction opposite to the reference flange from a bottom wall of the main sensor body, and having an arc shape centering on a fastening portion of the reference flange with respect to the upper surface of the metal main block body A reverse-facing flange that is movably fastened along a main positioning groove formed on the upper surface of the metal main block body so that the body of the victim affected by a disaster such as an earthquake A main three-axis high-sensitivity acceleration sensor that detects elastic vibration propagating through the ground and the metal main block body as acceleration through any of the three detection axes in the main sensor body;
A sub sensor main body mounted on the upper surface of the metal sub block body, and a reverse wall extending from the bottom wall of the sub sensor main body so as to face the reverse flange of the main triaxial high-sensitivity acceleration sensor. One side opposed flange connected to the orientation flange via a connecting bar so as not to be relatively displaced, with the reference flange of the main three-axis high-sensitivity acceleration sensor centered on the fastening portion with respect to the upper surface of the metal main block body A one-side opposing flange that is movably fastened along a one-side sub-positioning groove formed on the upper surface of the metal sub-block body so as to form an arc, and the one side from the bottom wall of the sub-sensor body An opposite side flange that extends in a direction opposite to the opposite flange, with the reference flange centered on the upper surface of the metal main block body through the one-side sub-positioning groove. The other side opposing positioning groove formed on the upper surface of the metal subblock body so as to be arcuate, and an other side opposing flange that is movably fastened, and from the victim's body A sub 3-axis high-sensitivity acceleration sensor that detects elastic vibration propagating through the ground and the metal sub-block body as acceleration through any of the three detection axes of the sub-sensor body;
A frequency analysis means for forming a frequency analysis data representing the relationship between one of the peripheral and wavenumber analysis acceleration level and frequency of the acceleration data corresponding to the main and the acceleration detected by the sub-three Jikudaka sensitivity acceleration sensor,
Searching for whether or not the frequency analysis data includes a frequency analysis component corresponding to the elastic vibration of the victim, thereby searching for the presence or absence of a surviving victim, for the victim Search system.
前記周波数解析データが前記被災者の前記弾性的振動に対応する前記周波数解析成分を含むとの検索により生存する被災者の存在を探索したとき、前記両加速度データをフィルタリング処理して、前記生存する被災者の心拍波形を各心拍波形データとして抽出するフィルタリング手段と、
前記生存する被災者の心臓から前記金属製主ブロック体を介し前記主3軸高感度加速度センサに到達する心拍成分と前記生存する被災者の心臓から前記金属製副ブロック体を介し前記副3軸高感度加速度センサに到達する心拍成分との間の到達時期の差を、前記各心拍波形データにおいて互いに対応する各心拍波形に基づいて、到達時間差として算出する到達時間差算出手段と、
前記副3軸高感度加速度センサを前記金属製副ブロック体の上面にて前記一側及び他側の副位置決め溝部に沿い移動させつつ、前記金属製主ブロック体の上面に対する前記基準フランジの締着部位を基準に前記主3軸高感度加速度センサを前記主位置決め溝部に沿い前記連結バーを介し移動調整することにより前記到達時間差が零となったとき前記主及び副の3軸高感度加速度センサを結ぶ線に対する垂直2等分線上に前記生存する被災者が位置すると決定する位置決定手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載の被災者のための探索システム。 Before Symbol search means,
When searching for the existence of a surviving survivor by searching that the frequency analysis data includes the frequency analysis component corresponding to the elastic vibration of the survivor, the both acceleration data are filtered to survive Filtering means for extracting the heartbeat waveform of the victim as heartbeat waveform data;
The main 3 Jikudaka sensitivity the sub 3 from victims of the heart the survival and cardiac component through the metal sub-block body reaches the acceleration sensor through a pre-Symbol metallic main block body from victims of the heart the survival the difference in arrival time period between the heart beats Ingredient reaching the Jikudaka sensitivity acceleration sensor, on the basis of the each heartbeat waveform corresponding to each other in each heartbeat waveform data, and arrival time difference calculating means for calculating a time difference of arrival,
While moving along the front SL sub triaxial sensitive acceleration sensor in auxiliary positioning groove of the one side and the other side at the upper surface of the metallic sub-block body, said reference flange with respect to the upper surface of said metallic main block body before SL main and sub in three axial height when the arrival time difference becomes zero by the move adjust via the connecting bar along the main 3 Jikudaka sensitive acceleration sensor relative to the fastening portion in the main positioning groove 2. The search system for victims according to claim 1, further comprising position determining means for determining that the surviving victim is located on a perpendicular bisector with respect to a line connecting the sensitivity acceleration sensors.
前記探索手段は、
前記周波数解析データ中の前記周波数解析成分を抽出振動周波数成分として抽出する抽出手段と、
前記心弾データが前記抽出手段による前記抽出振動周波数成分と一致するかにつき判定する判定手段とを備えて、
この判定手段による前記心弾データの前記抽出振動周波数成分との一致との判定に基づき生存者ありとの判定をすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の被災者のための探索システム。 A memory for storing a predetermined elastic vibration frequency component that specifies the survival of the human as elastic data, out of elastic vibration characteristics propagating from at least one of the human heart system and respiratory system to the outside of the human body. With means,
The search means includes
Extraction means for extracting the frequency analysis component in the frequency analysis data as an extracted vibration frequency component;
Determination means for determining whether the bullet data matches the extracted vibration frequency component by the extraction means,
The victim according to any one of claims 1 to 3, wherein it is determined that there is a survivor on the basis of the determination by the determination means that the cardiac data matches the extracted vibration frequency component. Search system for.
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