JP6193524B1 - 防災無線システム - Google Patents

Abstract

【課題】災害発生時の緊急情報が屋外拡声子局から音声情報として発せられているか否かを情報発信元である親局において判定することができる防災無線システムを提供する。【解決手段】親局１から送信された緊急情報は、無線により屋外拡声子局２に備えられた通信機３で受信され、通信機３は音声アンプ４を介してスピーカー５に緊急情報を電気信号として送信する。スピーカー５で電気信号は音声に変換され、スピーカー振動検知器６によって振動信号が得られるとスイッチ１０をオンにする。スピーカー５から音声が発せられていない場合には、スピーカー振動検知器６は振動信号を取得できず、スイッチ１０がオフとなるため、通信機３に対して、スピーカー５から音声が発せられていないことが伝達される。屋外拡声子局２からの音声の発信の有無が通信機３から親局１に送信され、親局１の放送状況確認画面で表示される。【選択図】図２

Description

本発明は、災害発生時に災害の状況や避難情報等の緊急情報を発信する防災無線システムに関する。

近年、大きな災害が多発する状況が続いており、災害が発生した際に、住民に災害の状況や避難情報等の緊急情報を正確に周知させる手段として、防災無線システムへの関心が高まっている。

防災無線システムは、親局から送信された緊急情報を、各地域に配置された屋外拡声子局で受信し、屋外拡声子局の拡声器から発せられる音声によって、住民に対して災害に関する緊急情報が伝達されるのが通常である。
防災無線システムに関する技術の一例が、特許文献１に記載されている。

特開２００３−２１７０６２号公報

しかし、屋外拡声子局が電気信号として緊急情報を受信していても、屋外拡声子局に設置された拡声器に何らかの故障が生じていると、音声として住民に情報が伝達されず、住民が危機的な状態に置かれるという状況が出現する。この場合に、親局から緊急情報を発信する発信者としては、電気信号として緊急情報が送信されているのであるから、住民に間違いなく緊急情報が伝達されているとの思い込みが生じており、実際に起こっている状況との大きな相違が生じることとなる。特に、災害発生の比較的直前に、防災無線システムの点検を行っていたが、災害発生時には故障が生じていた場合には、このような思い込みによって、「緊急情報は伝達されているはず」といった誤った認識を抱くことになり、住民に緊急情報を別途の手段で伝達する方策が採られず、大きな被害を引き起こす原因となりうる。実際にこのような状況が震災時に発生したことが報告されている。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、災害発生時の緊急情報が屋外拡声子局から音声情報として発せられているか否かを情報発信元である親局において判定することを可能とした防災無線システムを提供することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明の防災無線システムは、災害発生時に緊急情報を送信する親局と、親局から送信された緊急情報を受信し、緊急情報の電気信号を音声に変換してスピーカーから発信する屋外拡声子局とを備えた防災無線システムであって、屋外拡声子局は通信機と、スピーカーが振動しているか否かを検知するスピーカー振動検知器を備え、スピーカー振動検知器は、スピーカーに取付けられてスピーカーからの空気振動を介さずにスピーカーの振動の有無を検知するものであり、スピーカー振動検知器によってスピーカーの振動が検知されると、スイッチがオンとなって、通信機に対してスピーカーが振動していることが伝達され、スピーカー振動検知器がスピーカーの振動を検知できないと、スイッチがオフとなって、通信機に対してスピーカーが振動していないことが伝達されて、スピーカーの振動の有無によって屋外拡声子局からの音声の発信の有無が親局に送信されて表示されるものであり、前記親局から前記屋外拡声子局に対して電気信号が送信され、前記屋外拡声子局の通信機がこの電気信号を受信することによって、前記屋外拡声子局の音声アンプの電源がオンとなって、屋外拡声子局の点検を開始するトリガーとなり、前記親局と前記通信機との間の通信は、インターネット回線によってなされることを特徴とする。

スピーカーに取付けられたスピーカー振動検知器が、スピーカーが振動しているか否かを検知して、スピーカーの振動の有無によって屋外拡声子局からの音声の発信の有無が親局に送信されて表示されるため、スピーカーに何らかの故障が生じて、緊急情報が音声として発信されておらず、スピーカーが振動していない場合には、親局において故障の発生が表示される。そのため、親局において、緊急情報は伝達されているはずとの思い込みが生じることを防止でき、避難指示等の緊急情報を他の手段によって伝達することを考慮するきっかけを作ることができ、住民の安全確保に大きく寄与する。

また、前記親局から前記屋外拡声子局に対して電気信号が送信され、前記屋外拡声子局の通信機がこの電気信号を受信することによって、前記屋外拡声子局の音声アンプの電源がオンとなって、屋外拡声子局の点検を開始するトリガーとなるため、親局からの放送や緊急情報の発信がなされている時間帯で点検を行うことができ、これによって合理的で効率的な点検が可能となる。親局からは通常時には音楽等の一般放送がなされているが、この一般放送の際にも点検を行うことができ、放送と点検の同時進行が可能である。さらにハム音の発生を防止できる。

また、前記親局と前記通信機と間の通信は、インターネット回線によってなされるため、通常の無線機では使用者に対して電波法によって免許が付与されて、使用される周波数が割り当てられるため、周波数の割り当てによる制限を受けるのに対して、周波数の割り当てに伴う制限がなく、利便性の高い防災無線システムを構築することができる。

本発明の防災無線システムにおいては、前記親局は、可搬型の情報通信端末であることとすることができる。
親局が可搬型の情報通信端末であることにより、親局は移動型親局として機能し、緊急情報の発信者が避難しながら情報の発信を行うことができる。

本発明によると、災害発生時の緊急情報が屋外拡声子局から音声情報として発せられているか否かを情報発信元である親局において判定することが可能な防災無線システムを実現することができる。

本発明の実施形態に係る防災無線システムを構成する親局の画面と屋外拡声子局の外観を示す図である。 屋外拡声子局の１つの構成ブロック図である。 本発明の実施形態に係る防災無線システムの処理過程を示す図である。 親局における屋外拡声子局の確認状況を示す図である。

以下に、本発明の防災無線システムを、その実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る防災無線システムを構成する親局の画面と屋外拡声子局の外観を示しており、図１（ａ）は親局の画面を示し、図１（ｂ）は屋外拡声子局の外観を示す。図２は、屋外拡声子局の１つの構成ブロック図である。また、図３は、本発明の実施形態に係る防災無線システムの処理過程を示す。

親局１には、屋外拡声子局選択制御画面１ａ、放送内容編集画面１ｂ、放送状況確認画面１ｃ、音声マイク１ｄが設置されており、親局１からは、音楽等の放送がなされる他、災害発生時には、災害の状況や避難情報等の緊急情報が音声マイク１ｄを通して発信される。屋外拡声子局２にはその内部に通信機３が備えられており、異なる方角に複数のスピーカー５が取り付けられている。図２に示すように、親局１から送信された緊急情報は、無線により屋外拡声子局２に備えられた通信機３で受信され、これによりＬＥＤ発光によりフォトスイッチの入力がオンとなり、音声アンプ４の電源がオンとなる。すなわち、親局１から屋外拡声子局２に対して電気信号が送信され、屋外拡声子局２の通信機３がこの電気信号を受信することによって、屋外拡声子局２の音声アンプ４の電源がオンとなり、通信機３は音声アンプ４を介してスピーカー５に緊急情報を電気信号として送信する。

このように、屋外拡声子局２の通信機３が放送の電気信号を受信することによって、屋外拡声子局２の音声アンプ４の電源がオンとなり、これが屋外拡声子局２の点検を開始するトリガーとなるため、親局１からの放送や緊急情報の発信がなされている時間帯で点検を行うことができ、合理的で効率的な点検が可能となる。親局１からは通常時には音楽等の一般放送がなされており、この一般放送の際にも点検を行うことができ、放送と点検の同時進行が可能である。

通信機３として、ＩＰ無線を利用したＩＰ通信機を用いることができ、特に、携帯電話網によるインターネット回線を用いることができる。通常の無線機では使用者に対して電波法によって免許が付与されて、使用される周波数が割り当てられるため、防災に関与する組織である警察、消防、自治体のそれぞれの関係者相互間の通話ができないが、ＩＰ通信機はインターネット回線によって通信がなされるため、周波数の割り当てに伴う制限がなく、防災無線システムの普及に大きく貢献する。

図２においては、１つの屋外拡声子局２に対して４つのスピーカー５がそれぞれ異なる方角に配置されている状況を示しており、それぞれのスピーカー５に電気信号が送信され、スピーカー５によって、緊急情報は電気信号から音声に変換される。

それぞれのスピーカー５に対してスピーカー振動検知器６が備えられており、スピーカー振動検知器６は、スピーカー５に取付けられて、スピーカー５からの空気振動を介さずにスピーカー５の振動の有無を検知するものである。スピーカー振動検知器６は、圧電素子（ピエゾ素子）で構成することができ、空気の振動ではなく、音源となる物の振動を検知して音を捉えるものである。そのため、トランペットスピーカーのホーン等、音を増幅させる筐体に設置することができる。

音を検知するための手法として、音圧センサーと比較すると、音圧センサーは、本来集音のための装置であり、何らかの音（空気振動）が出ると音を検知してしまうため、本来検知すべき音であるスピーカー５からの音の他に、スピーカー５から出る音以外の音も検知してしまう可能性があり、これが誤動作の原因となる。従って、音圧センサー（マイク）を利用する場合には、スピーカー５からの音以外の外部音の誤動作対策を考慮して設計する必要がある。

これに対し、スピーカー振動検知器６は、音源物体であるスピーカー５自体の振動を捉えるものであるため、外部音というノイズを考慮する必要がない。また、物の振動を捉えて音を検知するため、トランペットスピーカーのホーン外側にも設置することができる。そのため、スピーカー５が高所に設置されていても、高所作業車無しでも取り付けることができ、設置が容易である。そのため、メンテナンスも容易に行うことができる。さらに、トランペットスピーカーのホーンやスピーカーの箱に接着して取り付けることができるため、設置用の特別な構造物が不要である。

ピックアップとしての機能を有するスピーカー振動検知器６によって得られる振動信号は、カットフィルタ７、ＡＦフィルタ８、ＳＷアンプ９を通り、スイッチ１０をオンにする。これにより通信機３に対して、スピーカー５が実際に振動して音声が発せられていることが伝達される。スピーカー５のコイルが切れている場合のように、スピーカー５に対して電気信号は到達していても、スピーカー５に何らかの故障が生じて電気信号から音声への変換がなされず、スピーカー５から音声が発せられず、スピーカー５が振動していない場合には、スピーカー振動検知器６は振動信号を取得できず、これによってスイッチ１０がオフとなるため、通信機３に対して、スピーカー５から音声が発せられていないことが伝達される。

このように、スピーカー振動検知器６によってスピーカー５の振動が検知されると、スイッチ１０がオンとなって、通信機３に対してスピーカー５が振動していることが伝達され、スピーカー振動検知器６がスピーカー５の振動を検知できないと、スイッチ１０がオフとなって、通信機３に対してスピーカー５が振動していないことが伝達されて、スピーカー５の振動の有無によって屋外拡声子局２からの音声の発信の有無が親局１に送信されて表示される

このように、スピーカー５からの音声の発信の有無を検知するフィードバック手段としてスピーカー振動検知器６を用いることにより、スピーカー５から音声が発信されているか否かを、振動信号による直接的な手法で検知しており、その結果として、屋外拡声子局２からの音声の発信の有無が親局１に送信されて親局１の放送状況確認画面１ｃで表示される。

さらに、スピーカー振動検知器６からの電気信号が取得されてオペアンプ１１ａに入力されるとともに、スピーカー５に送信される電気信号が取得されてオペアンプ１１ｂに入力される。この２つの電気信号がコンパレータ１２に入力されて電位差比較がなされ、コンパレータ１２からの出力を、ＳＷアンプ１３を介してスイッチ１４のオンオフ情報として使用する。この場合にも、スピーカー５に対して緊急情報の電気信号が適正に送信されている場合にはスイッチ１４はオンとなり、適正に送信されていない場合にはスイッチ１４はオフとなって異常状態であることが親局１に送信されて、親局１の放送状況確認画面１ｃで表示される。

図２においては、上述した２系統のスイッチ１０、１４が直列接続されているため、２系統によるスイッチングがいずれもオンのときに、親局１の放送状況確認画面１ｃに、屋外拡声子局２から音声が発信されていることが表示され、いずれか１系統のスイッチがオフであるか、２系統ともスイッチがオフであるときには、親局１の放送状況確認画面１ｃには、屋外拡声子局２から音声が発信されていないことが表示される。このような２系統のスイッチングを行うことにより、屋外拡声子局２の異常事態の発生の検知をより正確に行うことができ、誤動作を少なくして信頼性を向上することができる。

また図２においては、４つのスピーカー５に対する２系統のスイッチ１０、１４が全て直列接続されているため、４つのスピーカー５のいずれか１つでも異常が発生していれば、その屋外拡声子局２は異常状態であることが親局１の放送状況確認画面１ｃに表示される。スピーカー５毎に異常の検知を行いたい場合には、それぞれのスピーカー５に対するスイッチを並列接続することにより実現できる。どのような設定にするかは、状況に応じて適宜判断して設定できる。

親局１は建物内に固定して設置されるのが通常であるが、親局１を可搬型の情報通信端末とすることもできる。可搬型の情報通信端末が上述した親局１の機能を有していれば、緊急情報の発信者が避難しながら情報の発信を行うことができ、情報発信者が移動できないことが原因となって人命を失うという事態を防止できる。

図４に、親局における屋外拡声子局の確認状況を示す。
図４（ａ）は、第一地点での屋外拡声子局の点検結果を示し、図４（ｂ）は、第二地点での屋外拡声子局の点検結果を示し、図４（ｃ）は、第三地点での屋外拡声子局の点検結果を示している。また、図４（ｄ）は、点検１回目の放送状況確認画面を示し、図４（ｅ）は、点検２回目の放送状況確認画面を示し、図４（ｆ）は、点検３回目の放送状況確認画面を示している。

第一地点では、点検１回目から点検３回目までの全てにおいて振動を検知しており、第一地点の屋外拡声子局は正常であることが確認されている。第二地点では、点検１回目では振動を検知しているものの、点検２回目以降は検知できておらず、異常状態であることが確認されている。第三地点では、点検１回目と点検２回目では振動を検知しているものの、点検３回目では検知できておらず、異常状態であることが確認されている。この結果から、第二地点と第三地点については、屋外拡声子局からの発信以外の別途の手段によって緊急情報を発することが必要であることが明らかとなっている。

このような表示が親局１の放送状況確認画面１ｃにおいてなされるため、実際には緊急情報が住民に伝達されていないにもかかわらず、伝達されているはずといった思い込みによる誤認を抱くことがない。そのため、緊急情報が伝達されていない地域に対しては、人を派遣する等の別途の手段で住民に緊急情報を伝達する方策を採るきっかけを作ることができ、地域住民の人命確保に大きく寄与する。

なお、親局１からは、上述した災害発生時の緊急情報の他、音楽を含む定時放送が屋外拡声子局２に対して日常的になされており、このような定時放送の際にも、屋外拡声子局２から放送内容が音声として発せられているか否かが親局１で表示される。そのため、定時放送を利用して、屋外拡声子局２の状態確認を親局１で行うことができるため、利便性が高い。

本発明は、災害発生時の緊急情報が屋外拡声子局から音声情報として発せられているか否かを情報発信元である親局において判定することができるため、親局において、緊急情報は伝達されているはずとの思い込みが生じることを防止できる防災無線システムとして広く利用することができる。

１ 親局
１ａ 屋外拡声子局選択制御画面
１ｂ 放送内容編集画面
１ｃ 放送状況確認画面
１ｄ 音声マイク
２ 屋外拡声子局
３ 通信機
４ 音声アンプ
５ スピーカー
６ スピーカー振動検知器
７ カットフィルタ
８ ＡＦフィルタ
９ ＳＷアンプ
１０ スイッチ
１１ａ、１１ｂ オペアンプ
１２ コンパレータ
１３ ＳＷアンプ
１４ スイッチ

Claims (2)

1. 災害発生時に緊急情報を送信する親局と、親局から送信された緊急情報を受信し、緊急情報の電気信号を音声に変換してスピーカーから発信する屋外拡声子局とを備えた防災無線システムであって、屋外拡声子局は通信機と、スピーカーが振動しているか否かを検知するスピーカー振動検知器を備え、スピーカー振動検知器は、スピーカーに取付けられてスピーカーからの空気振動を介さずにスピーカーの振動の有無を検知するものであり、スピーカー振動検知器によってスピーカーの振動が検知されると、スイッチがオンとなって、通信機に対してスピーカーが振動していることが伝達され、スピーカー振動検知器がスピーカーの振動を検知できないと、スイッチがオフとなって、通信機に対してスピーカーが振動していないことが伝達されて、スピーカーの振動の有無によって屋外拡声子局からの音声の発信の有無が親局に送信されて表示されるものであり、
   前記親局から前記屋外拡声子局に対して電気信号が送信され、前記屋外拡声子局の通信機がこの電気信号を受信することによって、ＬＥＤ発光によりフォトスイッチの入力がオンとなり、前記屋外拡声子局の音声アンプの電源がオンとなって、屋外拡声子局の点検を開始するトリガーとなり、
   前記親局と前記通信機との間の通信は、インターネット回線によってなされることを特徴とする防災無線システム。
2. 前記親局は、可搬型の情報通信端末であることを特徴とする請求項１記載の防災無線システム。

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