JP6528301B2

JP6528301B2 - 避難誘導システム

Info

Publication number: JP6528301B2
Application number: JP2014180162A
Authority: JP
Inventors: 久佐々木
Original assignee: 久佐々木
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2019-06-12
Anticipated expiration: 2034-09-04
Also published as: JP2016053894A

Description

本発明は、土砂災害の前兆である表層・深層崩壊による地表変位や冠水範囲を準天頂衛星による位置の測位から取得し、J-ALERT等の市町村が発する同報無線等を自動起動させ地域住民や外出者を屋内退避や避難誘導路に沿って、迅速・的確に安全な避難場所へ誘導する避難誘導システムに関するものである。

既に、津波を始め大地震や武力攻撃が発生した場合、通信衛星を活用し、瞬時に地方公共団体に伝達すると共に、ネットワークに接続する同報系市町村防災行政無線や有線放送電話を自動起動させ、サイレンや放送によって住民へ緊急情報を伝達するJ-ALERシステムがある。

しかし土砂災害では実行雨量等に基づきサイレンや放送、緊急メールによって画一的に地域住民へ伝達され、地形や土質、更には地域で異にする避難準備・避難勧告・避難指示等の時期や具体的な公民館や学校などへの誘導方法にも限界が有る。

また区画標示された避難誘導路が無く、危険方向への誘導や避難中に冠水し隠れた側溝や蓋が捲れたマンポールに転落するなど安全経路が確保されていない。

暗闇では視覚障害者誘導用ブロックの表面凹凸に伝っての避難も可能だが、車椅子やストレッチャーでの移動に支障があり、普段の歩行では全国民の僅か０．２５％、３万人程の無光覚者に限定された視覚障害者だけが利用している現状が有る。

この事から磁性体を始め、光線回帰性反射材やＲＦ−ＩＤタグなど視覚障害者誘導用ブロック代用の誘導路を、杖に仕込んだ各種センサで読取って沿わせ、その延長上にある交差・分岐点では、その杖から発する電波・赤外線・超音波を活用して方向を定め目標方向へ誘導する公知手段があるが、杖の運び方や検知範囲が狭い・距離が短い、双方に指向性が無い等から誘導路そのものを検知出来ない、他の位置や物質を誤認する、読取り方向・順序に差異を生じ、正確な方向別の誘導ができない等の欠点が有り、また冠水してしまった誘導路や交差・分岐点で具体的な避難場所の方向が分からない欠点がある。

実用新案公開平７−３８３４６号公報特許公開２００６−９７２２６号公報特許公開２００５−３０１５４２号公報特許公開２００５−２００９７２号公報

国民保護法ハートビル法

解決しようとする問題点は、地滑り・崖崩れ・土石流など、多量の降雨が地表から滲み込み表層や深層で崩壊が生じ前兆の平面や斜面・法面の亀裂・ひび割れは、降雨や冠水で掻き消され、映像・目視で確認するまでは全く分かり難く、杭の傾きや杭に張られたワイヤやネットに加わる加速度を検知してきたが報知が遅れる欠点が有る。

また避難に必要な時間や避難経路が確保されず、更に避難中に冠水し隠れた側溝や蓋が捲れたマンポールに転落する課題が有る。

一方、暗闇で有効な視覚障害者誘導用ブロック伝いの避難も、表面凹凸が普段の歩行に支障が有り晴眼者から敬遠されている。

これを解消する為の標識体誘導路をセンサ等で沿わせる方法や、交差・分岐点での道案内では、杖に装着するセンサが杖の運び方や指向性・検知距離が欠けるため、誘導路の誤検知や誤方向への誘導が指摘される。

準天頂衛星の測位誤差は、僅か数ｃｍで有るが観測点となる危険個所や範囲を特定しない地表変位や冠水の検知は困難である。

更に準天頂衛星を活用したナビゲーションにおける交差・分岐点では、左・右折の言葉表現を用いた目的地までの誘導は可能ではあるが、実体がない誘導路だけに、歩行者には専用の携帯通信端末を必要とし、路面標示や視覚障害者誘導用ブロックに沿った移動よりも、確認や検知に手間取り避難が遅れる欠点がある。

本発明は、準天頂衛星の測位精度を活用し、土砂災害の前兆である地表変位の検知のほか、浸水に直結する冠水範囲を特定する機能を付加したGPS通信端末を搭載した主装置をポールに固定して、地滑りが生じやすい法面や急傾斜地、崖崩れが起りやすい崖の上、土石流が流出する山中からの谷筋、更には、浸水に直結する冠水が生じやすい避難誘導路の交差・分岐点の表層部等に設置する。

前記GPS通信端末には、予め市町村に送信する設置場所毎の主装置ＩＤやアンテナ位置・座標、更には同座標の変位許容値や報知すべく冠水高を設定しておき、許容値や一定の冠水レベルを超えた場合に情報を発信する。

更に、GPS通信端末には、予め市町村から同報系市町村防災行政無線に重畳し設置場所毎の主装置のＩＤに適合させて送信されてくる誘導路の交差・分岐点での音声案内やＬＥＤ標示の矢印の方向、更には避難レベル標示灯に表示する避難レベルの信号を、夫々の標示出力に変換して、自動起動させ地域住民や外出者を屋内退避や避難誘導路に沿って迅速・的確に避難場所へ誘導する。

避難に必要な時間や避難経路を捻出・確保するためには、GPS通信端末のアンテナ位置・座標の変位許容値を出来る限り小さく設定し数ｃｍとする事が理想的であるが、通信速度や強風による付設するソーラーパネルの振動や悪戯、更にはメンテナンス等を考慮し一定のレベルを超えた場合に情報発信する構造とする。

そのアンテナ位置・座標の変位許容値や情報伝達先である災害予想地域までの距離は下記の数式１によって求め、変位検知から災害予想地域までの所要時間は数式２によって求められる。土石流の速さは位置や斜面勾配で異なるが、概ね毎時２０〜４０ｋｍ前後と言われ、歩行者の移動は時速４〜１０ｋｍで、最大１０倍の開きがあるが避難開始の時期や誘導方向によって回避が可能である。ここでは、装置のタイムラグ５秒、土石流は時速４０ｋｍ、歩行者は時速４ｋｍとして計算する。

尚、誘導路は夜間の冠水でも、上から懐中電灯で路面標示が確認できるよう水深が浅くなる歩道上に設け、幅は、０．４５ｍ、両サイドに幅０．１５ｍの高輝度路面標示によって区画し、原則全長に亘り側溝やマンホールを跨がない構造とし、誘導路の交差・分岐部上面には誘導する４方向別のＬＥＤ矢印表示部を設けて、誘導方向の矢印が点滅し又避難レベルに応じて、１回〜３回フリッカー点滅する構造とする。

また車椅子やストレッチャー等での避難を可能にする為に、誘導路の表面には凹凸を無くし前述した高輝度路面標示を施す。

視覚障害者の単独避難誘導の為、高輝度路面標示を約６００±４００mm離れた位置から計測するＣＭＯＳレーザセンサに、光軸をレーザ光と平行させ４方向別のＬＥＤ矢印表示部に併設した音声案内起動用の赤外線受信器を起動させるための赤外線送信器を合体させて視覚障害者用携帯端末とする。

懐中電灯で誘導路を照らし出す要領で歩行すると両側の高輝度路面標示部分を検知中、携帯端末が振動し、更に交差・分岐点で赤外線送信器と赤外線受信器が相対方向で合致すると進行方向を基準とする方向別の道案内が受けられ、普段でも弱視者を含む視覚障害者が杖に頼る事なく誘導路に沿って移動できる様に杖に装着して併用出来る様にする。この際、真上からの赤外線信号による誤動作を避けるため赤外線が直接受光素子に当たらない様、真上にガードを設ける。

更に、高輝度路面標示に沿った電動車椅子の自動走行や赤外線送受信器のチャンネルの増設で障害別や外国語による、誘導が出来る様にする。

本発明は、準天頂衛星対応のGPS通信端末を活用する事で、土砂災害の兆候である地表変位や浅い冠水段階での迅速・的確な避難が出来る利点がある。

また誘導路の交差・分岐点では、音声や避難レベル表示灯、更には点灯する矢印に従い迅速・的確に安全方向や施設へ避難できる利点がある。

地表変位幅、約数ｃｍレベルでの前兆検知が可能で、避難に必要な時間や距離だけでなくソーラーパネルの風による振動、更には悪戯やメンテナンス等を考慮した任意レベルの検知ができる利点がある。

普段は、杖の有無に関係ない視覚障害者用携帯端末による日本語だけの観光客用道案内だけでなく、赤外線送受信器の多チャンネル化で外国語による、駅や地下鉄・旅客ターミナル、公共施設等での誘導や道案内が受けられる利点がある。

更には、横断歩道上で当該高輝度路面標示を検知した場合に、歩行者や電動車椅子が、高度な測位情報を無線信号で発する事で、車線に沿って走行中の車両にも注意喚起が行える。

図１は、避難誘導システムの制御系統図である。図２は、避難誘導システムの地滑りの実施方法を示す俯瞰説明図である。図３は、避難誘導システムの崖崩れの実施方法を示す俯瞰説明図である。図４は、避難誘導システムの土石流の実施方法を示す俯瞰説明図である。図５は、避難誘導システムの携帯端末と地上情報端末の説明図である。図６は、避難誘導システムの携帯端末と地上情報端末Ｂの拡大図である。

本発明は、準天頂衛星、１を活用して地滑り・崖崩れ・土石流など、多量の雨水が地表から滲み込み表層や深層で崩壊が生じる前兆である平面や斜面・法面の亀裂・ひび割れ等の地表変位や冠水情報をＧＰＳ通信端末、２のアンテナ位置・座標、３や水没センサ、４から求め、市町村の通信端末６を経由して下流域等に設置する前記市町村が指定した通信端末に送信する。

同報無線、７には、主装置のＩＤ他、誘導路、８の交差・分岐点、９にＬＥＤ矢印等、１０で表示する避難レベルや誘導方向、１１の信号を重畳して自動起動させ、交差・分岐点、９間を結ぶ高輝度路面標示、１２の誘導路、８に沿って避難場所へ誘導する。

全盲視覚障害者は、携帯端末、１３を懐中電灯で誘導路、８を照らし出す要領で操作する事で交差・分岐点、９を結ぶ高輝度路面標示、１２の誘導路、８に沿って避難場所へ誘導する。

平時でも弱視者を含む視覚障害者が杖に頼る事なく誘導路、８に沿って移動でき交差・分岐点、９で進行方向を基準にした方向別の道案内が受けられる仕組みとする。

従来の視覚障害者誘導用ブロックの表面から凹凸を無くし高輝度路面標示、１２の誘導路、８を携帯端末、１３の利用や同機能を有する赤外線発信器、１４を誘導路、８の交差・分岐点、９の赤外線受信器１５へ信号を送る事によって、外国人を含む全歩行者が活用できるという目的を最小の部品点数で外観を損なわずに実現した。

図１は、本発明の避難誘導機構の制御系統図であり、地滑り・崖崩れ・土石流など、多量の雨水が地表から滲み込み表層や深層で崩壊が生じる前兆を検知し、安全な誘導路に沿って誘導するもので、本発明の主体は計測系センサや通信端末の実装方法にあるので電子、機構系の説明は省略する。

晴眼者は高輝度路面標示、１２の誘導路、８に沿って歩行する事で誘導が受けられ、全盲視覚障害者はＣＭＯＳレーザセンサ、１８と赤外線発信器、１４から成る携帯端末、１３を杖に装着又は携行して普段と変わらぬ歩行、更には懐中電灯で誘導路、８を照らし出す要領で操作する事で交差・分岐点、９を結ぶ高輝度路面標示、１２の誘導路、８に沿って避難場所へ誘導する。尚主装置、５を収納又は固定するポールには水没センサ、４を実行させるための通水口、１６や換気口、１７を設ける。

本発明では、避難準備や避難勧告の段階で既に安全な誘導路、８が確保され、延長先の交差・分岐点、９では具体的な避難場所への誘導が開始され、避難指示では、既に多量の雨水が地表から滲み込み表層・深層崩壊よって、観測点に地表変位が出現し始めた時点で、迅速・的確な避難や身の安全を守る態勢をとる事ができる。

１準天頂衛星
２ GPS通信端末
３アンテナ位置・座標
４水没センサ
５主装置
６市町村
７同報無線
８誘導路
９交差・分岐点
１０ＬＥＤ矢印等
１１誘導方向
１２高輝度路面標示
１３携帯端末
１４赤外線発信器
１５赤外線受信器
１６通水口
１７換気口
１８ＣＭＯＳレーザセンサ
１９地上情報端末Ａ
２０地上情報端末Ｂ

Claims

予め準天頂衛星の測位精度を活用し、設置場所の表層部に設置したＧＰＳ通信端末のアンテナ位置・座標を主装置に記憶させ、土砂災害で同ＧＰＳ通信端末のアンテナ位置・座標が地表変位により設定以上の移動や冠水を検知した場合、変位したアンテナ位置・座標の外、主装置ＩＤや冠水の高さ等を無線符号に変換して、市町村の通信端末６を経由し、下流域などに設置された、前記市町村が指定した通信端末へ送信する地上情報端末Ａ。