JP5908160B2 - 救助信号発信装置 - Google Patents

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Description

本発明は、屋内に固定して使用する物(例えば、室内の天井に設置される火災報知器)に取り付けられる救助信号発信装置に関する。
地震、台風、津波、土砂崩れ等の災害において家屋が倒壊して、住人が脱出不可能になり救助が必要な場合がある。特に大規模な災害においては、生き埋め状態になった人など多数の要救助者が存在することがある。このような場合に、救助信号を発信して外部の救助を求めることが提案されている。例えば、特許文献1では、衝撃が加われば救助信号を発信する装置が開示されている。また、特許文献2では、防犯システムと防災システムを一体化した発明が開示されている。
特開平9−270086号公報 特開平11−31286号公報
震災により建屋が崩壊して、その中に閉じ込められてしまった場合には、身動きすらとれない場合がある。身動きが取れない場合、救助信号発信装置を保有していたとしても、震災時に手元になければ救助信号を発信することができない。そこで、本発明は、災害における建屋崩壊時に脱出困難になった場合であっても、救助の可能性を高めることのできる救助信号発信装置を提供することを目的とする。
本発明は、屋内の天井と、当該天井に固定して使用する火災報知器と、の間に設けられた救助信号発信装置であって、装置内部を保護するための耐衝撃筐体と、
前記耐衝撃筐体内に配された独立電源と、前記独立電源により駆動する建屋崩壊検知手段と、前記建屋崩壊検知手段により建屋崩壊が検知されたときに、前記独立電源を用いて救助信号を発信する救助信号発信手段と、を具備し、前記建屋崩壊検知手段は、加速度情報と前記火災報知器への通電の有無に関する情報とに基づいて建屋の倒壊の有無を判断することを特徴とする救助信号発信装置である。
「屋内に固定して使用する物」とは、使用状態が屋内に固定されている物である限り特に限定されず、例えば、火災報知器、救助信号発信装置のターミナル、コンセント等を挙げることができる。
「火災報知器及び/又はその周辺部材」とは、火災報知器本体、火災報知器ベース、天井と火災報知器の間、火災報知器が取り付けられた周辺の天井、火災報知器が取り付けられた天井の屋根裏部分等を意味する。
「個体情報」とは、いずれの救助信号発信装置から発せられている信号であるかが判別できる情報を意味し、救助信号発信装置固有に割り当てられた識別番号が挙げられる。
建屋崩壊検知手段としては、加速度、通電状態、歪、圧力、磁気、衝撃、熱、光等から情報を取得して、その値によって倒壊を判断する装置が挙げられ、より具体的には、加速度センサ、通電センサ、歪センサ、応力センサ、磁気センサ、光センサ、熱センサ等を用いた装置が挙げられる。これらの中でも、建屋崩壊検知手段が、加速度センサを用いた装置であることが特に好適である。火災報知器は天井に設置されるため、建屋が崩壊した際には加速度を測定することにより、特に際立った値が得られるためである。
生存者情報取得手段としては、周囲の音の情報を取得するマイク、人体の体温を検出する温度センサ、超音波、光などにより感知するモーションセンサ、人体から放出される赤外線を感知する人感センサ、二酸化炭素濃度センサ等が挙げられる。
独立電源の電源としては、具体的には、マンガン電池、アルカリ電池、リチウム電池等の一次又は二次電池を挙げることができる。
救助信号としては、デジタル電波、アナログ電波、音、光が挙げられるが、これらの中でも情報量を増やすことができるため、電波が好適であり、電波の中でも消費電力を抑えることができるためデジタル電波が好適である。
本発明の救助信号発信装置によれば、屋内に固定して使用する物に救助信号発信装置を設けることによって、どの部屋で閉じ込められた人がいるかが検知可能となる。例えば、屋内に固定して使用する物として火災報知器を採用した場合、本発明の救助信号発信装置によれば、建築物(建屋)の各部屋への設置が義務付けられている火災報知器に救助信号発信装置を設けることによって、各部屋に救助信号発信装置が設けられることとなる。地震によって建屋が崩壊し、閉じ込められた人がいた場合には、各部屋に火災報知器が設けられているので、救助信号発信装置が生存情報を検知しやすくなり、当該救助信号発信装置によって救助が必要である旨の信号が救助隊等に送られやすくなる。
図1は本発明の火災報知器ベースの使用態様を示す概略構成図である。 図2は本発明の火災報知器ベースの分解図である。 図3は救助信号発信装置の概念ブロック図である。 図4は本発明の救助信号発信装置の具体的な動作態様について説明するフローチャートである。 図5は本発明の救助信号発信装置の具体的な動作態様について説明するフローチャートである。 図6は本発明に関する災害救助システムの概略構成図である。 図7は本発明の救助信号発信装置が建屋の各部屋に設置される火災報知器に配置されている様子を示す。 図8は救助端末の概略ブロック図である。 図9は救助管理装置の概略ブロック図である。 図10は管理装置のハードウエア構成の概略ブロック図である。
本発明の実施形態を具体的に説明する。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。
図1は、本発明の火災報知器ベースの使用態様を示す概略構成図である。本発明の火災報知器ベース1は、ビスなどで天井に取り付けられて使用される。更に、火災報知器ベースは、火災報知器本体2が取り付けられて、当該火災報知器本体2は、火災を感知するような通常の火災報知器として使用される。火災報知器本体は、公知の火災報知器を用いることができ、熱を感知するものであっても、煙を感知するものであってもよい。このようにして火災報知器本体ではなく、火災報知器のベースに救助信号発信機能を付加することによって、火災報知器本来の機能とは無関係な位置に配されるため、火災報知器本体の動作に障害を与えにくい。更に、一般家庭や、商業施設などの建屋の各部屋に配される火災報知器に救助信号発信機能を付加することによって、震災によって建屋が崩壊した場合に身動きが取れなくなった場合であっても、近隣に救助信号発生装置が存在する可能性が高く、救助隊等へと救助を求められる可能性が高まる。また、救助信号発信装置が、火災報知器に取り付けられて使用されることによって、照明スタンド等の家電製品とはことなり、火災報知器自体が使用により移動されるものではないので、個体情報ごとに登録された位置情報がより正確に反映されるという効果を奏する。
図2は、本発明の火災報知器ベースの分解図である。火災報知器ベース1は、浅底の円柱状を有する薄型筐体11と、筐体蓋13と、当該薄型筐体の内部に配された救助信号発信装置30とを有する。ここで、薄型筐体11は、火災報知器の配線を通す配線通孔111を有する。筐体蓋13も、配線通孔131を有する。薄型筐体11と筐体蓋13を嵌合させても火災報知器本体への配線を通す孔が形成される。
図3は、救助信号発信装置30の概念ブロック図である。救助信号発信装置30は、当該装置の加速度を検知する加速度センサ311と、当該加速度センサの情報を取得する加速度センサ情報取得器312と、火災報知器の配線の通電状況を確認するための通電センサ313と、当該通電センサの情報を取得する通電センサ情報取得器314と、前記加速度センサ情報取得器312及び通電センサ取得器314から情報が送られる倒壊検知部(制御基板)315と、これらの構成を駆動するための第一電源319とが備えられている。
このようにして、加速度と通電の両方の情報を取得できるように構成して、複数種の情報より建屋の倒壊を判断することによって、誤作動を少なくすることができる。すなわち加速度センサ311により検知した加速度を、加速度センサ情報取得器312が取得して、倒壊検知装置315へと送る。一方、通電センサ313が検知した情報を通電センサ情報取得器314が取得して、倒壊検知装置315へと送る。倒壊検知装置315は、当該取得情報から倒壊の有無を判断し、倒壊有りと判断した場合には、後述の第二電源制御回路へと信号を送り、第二電源によって救助信号を発信するための装置を駆動させる。なお、電池式の火災報知器に取り付けて使用する場合には、通電情報は取得せずに、加速度のみで建屋の倒壊の判断を行う。
救助信号発信装置30は、周囲の音を集音する、第一マイク321−a、第二マイク321−b及び第三マイク321−cと、これらのマイクの音情報を受信するマイク受信器322と、当該救助信号発信装置の個体情報を記憶した記憶装置323と、送信タイミングを調整するためのタイマ回路324と、当該マイク受信器322、当該記憶装置323及びタイマ回路324から情報を受け取る信号送信制御部(制御基板)325と、当該信号送信制御部から受け取った情報を送信する送信器326と、当該送信器より送られた信号を発信とGPS信号を受信とを行なうアンテナ327と、当該アンテナから受信したGPS信号を受信するGPS受信器331と、GPS受信器が受信した信号から現在の位置を演算する位置演算器332と、当該位置演算器からの位置情報を記憶して前記送信器326へと送る位置情報記憶装置333と、これらの装置を駆動させるための第二電源328と、当該電源の供給のオン・オフを制御する第二電源制御回路329とを備える。
第二電源制御回路329は、倒壊検知部315により、倒壊がある旨の信号を受信すると、第二電源をオンの状態にして、救助信号を発信する。第一〜第三マイクより集音した周囲の音情報をマイク受信器322が受信して、信号送信制御部325に送る。更に、信号送信制御部325は、記憶装置323に記憶された当該装置の個体情報を読み込む。更に、信号送信制御部325は、これらの情報を送信器326に送り出し、当該送信器は、個体情報及び音情報を含む信号を発信する。ここで、個体情報のみでなく、音情報と共に送信することにより、救助信号発信装置の周辺の音を確認することができるので、当該救助信号発信装置の周辺で生存者が音を発している場合には生存者があることを確認することができる。
またマイクを多数設けることによって、一つのマイクの配線が断線した場合や、何らかの障害物により十分に集音できない場合には、他のマイクがバックアップとして機能して、より確実に周囲の音を拾うことができる。
尚、ここで個体情報は、当該救助信号発信装置の配されている建屋、建屋の部屋の配置(間取り)、当該発信装置の配されている部屋、家族構成、各家族構成員の氏名、年齢等の詳細情報を取り出せるような信号とすることが好適である。より具体的には、固体識別を行なう識別記号のみを記憶して、外部の端末を通じて当該情報を照会し、前記の詳細情報が取り出せるように構成する。
救助信号発信装置30は、報知器ベースの中に納まる程度の厚みを有する薄型耐衝撃ボディ340を有する。薄型耐衝撃ボディ340は、内部に空間を有する内部筐体341と、前記内部筐体の外周を包み込む外部筐体342と、該内部筐体と該外部筐体との間に配された衝撃吸収材343とを有する。このような構成にすることにより、内部の装置が、建屋の崩壊によって破壊されないようにすることができる。また、薄型耐衝撃ボディ340は、JIS IPX7(防浸型)(IEC60529)以上の防水性を有していればよい。
図2に示すように、本救助信号発信装置30の各構成要素は、基本的に、薄型対衝撃ボディ340内部に配置されるが、通電センサ313と、第一マイク321−a、第二マイク321−b及び第三マイク321−cと、アンテナ327とは、当該ボディの外部に配置される。通電センサ313は、火災報知器の配線の通電状況を把握するため、当該配線の周囲に配置される。
続いて、本発明の救助信号発信装置30の具体的な動作態様について説明する。通常時には、第一電源319により当該装置を駆動して、倒壊検知を行なう。
図4に示すように、はじめに、ステップS3101において、加速度センサ311により検知した加速度の情報を加速度センサ情報取得器312により読み込む。
続いて、ステップS3102において、前ステップS3101において読み込んだ加速度が、所定値以上か否かの判断を行なう。所定値以上である場合(Yes)は、次のステップS3103に進み、所定値以下である場合(No)は、ステップS3101に戻る。ここで所定値とは、倒壊により生じえる加速度にあわせて、適宜設定することができるが、例えば、取り付け作業や、震度5以下の建屋の崩壊を通常は伴わないような軽度の地震によって、次のステップS3103に進まない程度の値を設定することが好適である。
次に、ステップS3103においてはカウンタのリセットを行なう。続いてのステップS3104においてはカウンタの加算を行なう。次のステップS3105では、カウンタの数が10以下であるか否かの判断を行なう。カウンタの数が10以下である場合(Yes)には、次のステップS3106へと進み、カウンタの数が10より大きい場合(No)には、S3101へと戻る。このようにして、カウンタを用いて、次のS3106〜S3107の処理の回数を制限することで、S3102において、所定加速度を超えた場合であっても火災報知器の通電が確保されており建屋が崩壊していないと判断される場合には、通常の処理ステップに戻る。
ステップS3106では、通電センサ313により検知した通電情報を通電センサ情報取得部314により読み込む。
続いて、ステップS3107では、前ステップ3106において読み込んだ通電情報により、通電の有無を判断する。ここで通電無しと判断された場合(Yes)は、次のステップS3108に進み、通電ありと判断された場合(No)は、ステップS3104に戻る。当該ステップで通電の有り無しを判断することで、建屋の崩壊の有り無しの判断要素とする。火災報知器はその性質上、通常時には通電している状態にあるが、当該通電が行なわれなくなったときは、建屋の電気配線系統に何らかの不具合が発生したことを意味する。すなわち建屋が崩壊すれば、電気系統のいずれかの部分で断線がおき、火災報知器への通電も行なわれなくなる。また、通電の有無のみならず、S3102において、加速度の値も建屋崩壊の判断要素としているため、単なる停電や、断線であった場合にも誤作動を起さないように構成されている。
次に、ステップS3108では、第二電源制御回路329に対して電源をオンにさせる信号を送信して、第二電源328を駆動させる。当該ステップによって、救助信号発信の処理がはじまる。
続いて、救助信号発信の処理について具体的に説明する。上記の処理において建屋倒壊が検知された場合には、救助信号発信処理が行われる。
図5に示すように、はじめに、ステップS3201において、信号送信制御部325は、タイマ回路324より時間情報t1を取得する。
続いて、ステップS3202において、信号送信制御部325は、記憶装置323に記憶した個体情報を読み込む。
続いて、ステップS3203において、信号送信制御部325は、第一〜第三マイクより集音した音情報をマイク受信器322から読み込む。
次に、ステップS3204において、信号送信制御部325は、上記のステップにおおいて読み込んだ個体情報及び音情報を信号として、送信器326に送り出して救助信号を発信する。
次に、ステップS3205において、信号送信制御部325は、タイマ回路324より時間情報t2を取得する。
次に、ステップS3206において、上記のステップにおいて取得したt2から、上記のステップにおいて取得したt1の差を取り、当該時間差が30s以上であるか否かの判断を行なう。ここで、当該時間差が30s以上である場合には、ステップS3201に戻り、再度救助信号を送信する処理を行う。一方、当該時間差が30s未満である場合にはステップS3205に戻る。すなわち、一定間隔で救助信号を送信する待機処理が行われることによって、無駄な電力を消費して第二電源328が消費されることを防止する。
上記救助信号発信装置30は、災害救助システムの一部として使用される。続いて、本発明に関する災害救助システムについて図6を参照して詳細に説明する。本発明に関する災害救助システムは、建屋hの倒壊時に個体情報を含む信号を発する救助信号発信装置30と、当該装置から発せられた救助信号を受信し、当該信号に含まれる個体情報を衛星回線Sを通じて送信する救助端末50と、衛星回線Sを介して救助端末から送られた個体情報に関する情報を受信して、あらかじめ記憶された当該個体情報に関する詳細情報を読み込み、当該詳細情報を衛星回線Sを介して救助端末50に送信する災害救助管理装置70とを備える。
救助信号発信装置30は、先述のように、火災報知器に取り付けられて使用される。火災報知器は建屋の各部屋に設置されるため、図7に示すように、各部屋に救助信号発信装置30a〜dが配される。これらの救助信号発信装置にはそれぞれ個体情報が記憶されており、災害救助管理装置70で照会することにより、これらの個体情報に関する詳細情報を得ることができる。
救助信号を発信する無線電波は、500〜2km範囲程度とすることが好適である。このような範囲とすることによって、電源の消費を抑えることができ、より長く救助信号を発することができる。更に、建屋が倒壊する程度の震災などがあった場合には、建屋一つだけでなく多数の建屋が倒壊している場合があり、このようなときには無線電波の範囲が広くなりすぎると、救助信号が無数に存在し、適切な救助活動が行なえなくなる可能性がある。
救助信号発信装置30により発信された救助信号は、救助端末50により受信される。救助端末50は、災害時に被災者の救助に向かう救助隊員等の救助を行なう者が携帯する。救助隊員が携帯し、救助信号発信装置より信号を受信し、音情報より、救助信号発信装置の周辺に要救助者がいるか否かを救助隊員が判断し、要救助者ありと判断した場合には、衛星回線を通じて、救助管理装置により信号を受信した発信元の装置について詳細情報を得ることができる。
当該詳細情報としては、救助信号を発信した装置の設置された建屋の間取り、及び、設置された部屋の情報と、建屋の住人の家族構成、当該住人の氏名、年齢、血液型、アレルギー情報等の個人情報が含まれる。
図8は、救助端末50の概略ブロック図である。救助端末50は、アンテナ501と、当該アンテナから受信したGPS信号を受信するGPS受信器502と、GPS受信器が受信した信号から現在の位置を演算する位置演算器503と、当該位置演算器からの位置情報を記憶する記憶装置504と、当該記憶装置に記憶された位置情報をアンテナ501を介して送信する送信器505と、を備える。このようにGPS検出器を備えることによって、救助端末の現在位置を把握することができる。
救助端末50は、アンテナ501から救助信号を受信する救助信号受信器507と、受信した救助信号を解析して処理する、信号解析処理部(制御基板)508と、信号解析処理部から送られた音信号を増幅して出力する、音出力装置509と、信号解析処理部から送られた情報に基づき確認画面を表示する画像表示装置(液晶ディスプレイ)510と、前記信号解析処理部に対して入力を行なう情報入力ボタン511と、を備える。
救助端末50は、アンテナ501から衛星回線を介して信号を受信する衛星回線受信器513と、当該衛星回線受信器から受信した情報を解析する情報解析部(制御基板)514とを備える。
次に、救助端末50の動作態様を説明する。救助端末50は、アンテナ501を介して救助信号発信装置30から発せられる音情報と個体情報が含まれる救助信号を受信する。当該救助信号は、信号解析処理部508で解析処理されて音情報を音出力装置509に送られる。音出力装置509は、救助信号に含まれる救助信号発生装置30の周辺の音を出力する。このように、周囲の音を拾うことにより救助信号発生装置の周辺に要救助者が存在する場合には、助けを求める声や、周囲の物を叩く音が拾われるため、救助端末50を保有する救助隊員は、信号発生装置の周囲に要救助者が存在するか否かを判断することができる。
信号解析処理部508は、受信した救助信号を衛星回線を介して救助管理装置に送信するか否か、情報入力装置による入力待ちの動作を行なう。すなわち、画像表示装置510の少なくとも一部には、現在発している音と対応する個体情報を救助管理装置に送信するか、否かを問う画面が表示される。ここで、救助隊員は音によって要救助者が存在すると判断した場合には、情報入力ボタン511から送信する旨の信号を送る。これによって、信号解析処理部508は、送信器505に個体情報を送り、衛星回線を通じて救助管理装置70へと送信する。
救助端末50は、衛星回線受信器513により、個体情報に関する詳細情報を救助管理装置から衛星回線を介して受信する。受信した詳細情報は、情報解析部514により処理されて、画像表示装置510に表示される。これによって救助隊員は、救助信号発信装置30に関して、設置された部屋の位置や、その建屋に住む家族構成などの個体情報を入手することができる。
また、衛星回線を通じて、救助信号発信装置の位置に関する情報を受信することが好適である。これにより、救助端末50に設けられたGPSにより特定された現在位置と、救助信号発信装置の位置を特定することができるため、情報解析部514によって、救助端末と、救助信号発信装置との直線距離を表示することができる。これによって、地震によって倒壊した建屋が並ぶ災害救助現場でも、どの位置から救助信号が発信されているかが把握できる。
救助端末50より衛星回線を通じて、送信された信号は、救助管理装置70により処理される。救助管理装置70は、受信した個体情報に対応する詳細情報を衛星回線を通じて救助端末50に送信する。
図9は、救助管理装置70の概略ブロック図である。救助管理装置70は、衛星回線を受信するアンテナ701と、当該アンテナ701を介して信号を受信する衛星回線受信部702と、受信した信号を解析する情報解析部703と、個体情報に関連した詳細情報を記憶して蓄積している詳細情報記憶部704と、情報解析部703から送られた情報を記憶する記憶装置705と、記憶装置705から送られた情報を処理して画像を生成する画像処理部706と、画像処理部から送られた画像を表示する画像表示部707と、情報解析部から送られる信号を衛星回線を介して送信する送信部708とを備える。
救助管理装置70は、アンテナ701を介して、救助端末50より送られる個体情報を含む信号を衛星回線受信部702を介して受信する。続いて、受信した信号は情報解析部703に送られて処理される。ここで、情報解析部703は、個体情報に対応する詳細情報を詳細情報記憶部704から取り出す。取り出された詳細情報は、情報解析部703から送信部708により、アンテナ701を介して、救助端末50に送られる。
救助管理装置70は、衛星回線を介して個体情報を得ると同時に救助端末50の現在位置の情報を取得する。当該情報を情報解析部703を介して記憶装置705に記憶して、当該位置情報を画像処理部706を経て画像表示部707にて地図と共に救助端末50の現在位置情報を表示する。当該システムを有することによって、被災地における救助隊員の現在の分布を知ることができる。
更に、救助信号発信装置の個体情報が得られるため、当該個体情報に関連づけて救助信号発生装置の設置場所の位置情報をあらかじめ詳細情報記憶部704に記憶させておき、情報解析部を介して当該情報を記憶装置705に記憶して、救助信号発生装置の位置情報を画像表示部に表示することができる。また、救助信号発信装置30内のGPS装置によって送信される位置情報を取得して、位置を特定して画像表示部に表示してもよい。これによって、救助隊員が発見した要救助者の現在の分布状態を知ることができる。このように救助管理装置70によって、救助隊員と要救助者の分布を把握できるため、要救助者が多く存在する場所に、救助隊員を配置するなどして、要救助者に対する救助隊員の分布を調整することができる。
なお、救助隊員と要救助者の情報を災害救助本部などの端末に衛星回線を通じて送信して、当該本部における陣頭指揮に使用してもよい。また、災害救助本部では、単に衛星回線を通じて、救助隊員の位置情報と、要救助者を発見した旨の情報(救助隊員の保持している救助端末より個体情報が送信されているか否か)を取得して、これらの情報を地図上に表示して陣頭指揮に使用してもよい。
本発明の救助管理装置70としては、コンピュータ90を使用することができる。図10はコンピュータのハードウエア構成を示す概略構成図である。CPU901は、外部記憶装置(ハードディスク)907に格納されているOS、アプリケーションプログラム等を実行し、救助管理装置70の動作を制御する。なお、CPU901は、対応する処理プログラムを実行することにより、情報解析部703として機能する。またCPU901は、RAM903にプログラムの実行に必要な情報、ファイル等を一時的に格納する。また、RAM903をCPU901が制御することにより、記憶装置705として機能する。ROM902は、基本I/Oプログラム等のプログラムを記憶している。RAM903は、CPU901の主メモリ、ワークエリア等として機能する。ネットワークインタフェイス(I/F)904は、当該コンピュータがアンテナ701等の衛星回線接続機器を介して衛星回線に接続して通信するためのインタフェイスであり、これらは衛星回線受信部702、送信部708として機能する。入力装置905は、マウス及びキーボードを有し、ユーザからの入力を受け付ける。出力装置906は、画像出力インタフェイスや液晶ディスプレイのような表示装置が設けられ、画像処理部706や画像表示部707として機能する。外部記憶装置907は、詳細情報を格納し、詳細情報記憶部704として機能し、その他、アプリケーションプログラム、ドライバプログラム、OS、制御プログラム、発明に対応する処理を実行するための処理プログラム等を含むプログラムを格納している。システムバス908は、コンピュータ90内の各部と接続し、データのやりとりを行う。
1 火災報知器ベース
2 火災報知器本体
30 救助信号発信装置
50 救助端末
70 救助管理装置

Claims (1)

  1. 屋内の天井と、当該天井に固定して使用する火災報知器と、の間に設けられた救助信号発信装置であって、
    装置内部を保護するための耐衝撃筐体と、
    前記耐衝撃筐体内に配された独立電源と、
    前記独立電源により駆動する建屋崩壊検知手段と、
    前記建屋崩壊検知手段により建屋崩壊が検知されたときに、前記独立電源を用いて救助信号を発信する救助信号発信手段と、を具備し、
    前記建屋崩壊検知手段は、
    加速度情報と前記火災報知器への通電の有無に関する情報とに基づいて建屋の倒壊の有無を判断することを特徴とする救助信号発信装置。
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