JP3766407B2 - 消防隊員の位置検知方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数階を有する建築物にできた電波閉塞箇所における火災消火の際、既設の消火設備を利用して当該建築物の内部に居る消防隊員の位置検知を行う、消防隊員の位置検知方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、地上における人や人以外のものの位置を検知するのに電波を使用したＰＨＳや人工衛星を使用したＧＰＳ（Global positioning system、全地球測位システム）による方法が行われている。
一方、全国で無数の建築工事が行われているが、工事の管理者が、これらの建築中の建物内に入場し、移動する作業員の人数や現在位置を把握できれば、当該管理者としては、作業管理の他、安全性の面からも有効である。
【０００３】
また消防隊における消火活動においては、常に生命の危険が伴なっており、消火現場から離れた位置にある指令所において、消火中の建築物内部に居る個々の消防隊員の位置が把握できれば、消防隊員を生命の危険から守り易く、また効率的な消火活動に寄与することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ＰＨＳやＧＰＳなどの方法では、検知して示されるポイントが大きく、複数階を有する建築物などでは、有効な位置の検知は出来ず、さらに電波を使用したものであり、建物内などの電波閉塞箇所では、検知することが出来ない。
また建築中の建物内を移動する作業員を個々に具体的に把握できるものはなく、建物内にいる人を確認する方法としては、テレビカメラを設置して、モニターで見る程度のことしかなく、これらの方法でも、死角ができ、十分な確認ができない。まして階層を越えて立体的な三次元で検知など出来るものではない。
さらに消防隊の消火活動においては、地上や地下に設けられた建築物内の電波閉塞箇所における消火作業においては、通信は元より、個々の消防隊員の位置などを把握するのは困難であった。
【０００５】
そこでこの発明は、建築物の各階にアンテナを設け、当該箇所に進入する消防隊員に発信機を携帯させて、当該発信機から発する電波を上記アンテナにより受信し、当該情報をＰＣ（Personal Computer）又は携帯端末により解析して位置表示する、消防隊員の位置検知方法を提供して上記課題を解決するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、一階に消防用送水口を有し、当該消防用送水口から消火栓用送水管を経て送水される屋内消火栓ボックスを各階に三個以上有し、当該屋内消火栓ボックスには、消火栓ランプ回線が接続され、地上又は地下に電波閉塞箇所を有する建築物において、上記一階の消防用送水口に、当該建築物における各階の平面構造及びアンテナの位置情報を記録したＩＣチップを取り付け、各階の電波閉塞箇所の各屋内消火栓ボックスにアンテナと検知器を取り付けた。
【０００７】
そして、火災消火の際、消防隊員が上記建築物内の電波閉塞箇所に進入した際、当該消防隊員が携帯した発信機により電波を発信し、当該電波は最寄りの三方の各屋内消火栓ボックスに設けられたアンテナにより受信され、各アンテナと接続された上記検知器で、受信された各電波の距離による強弱による上記発信機の情報を、上記消火栓ランプ回線又はコンセント回線に重畳して当該消火栓ランプ回線又はコンセント回線を電磁誘導媒体として上記消防用送水口まで送信し、当該送信された発信機の情報は、導体を通じて上記建築物から離れた箇所に設けられたＰＣ又は携帯端末まで送信され、当該送信された発信機の情報は、あらかじめ上記ＩＣチップを用いて当該ＰＣ又は携帯端末に入力された当該建築物の各階の平面構造及びアンテナの位置情報を加味して当該ＰＣ又は携帯端末において上記発信機の位置を解析し、当該発信機の位置を検出し表示する消防隊員の位置検知方法とした。
【０００８】
請求項２の発明は、上記ＰＣ又は携帯端末上における上記発信機の位置の検出を複数回に渡って行い、当該ＰＣ又は携帯端末上における発信機の移動の有無又は状態から当該発信機を携帯した人の状況を把握する上記請求項１に記載の消防隊員の位置検知方法とした。
【０００９】
請求項３の発明は、動力線、照明配線、電話線、接地線、消火栓ランプ回線、送水管等の複数の既設の導線又は配管が夫々近接して相互に電波の電磁誘導可能な範囲内に並設された建造物において、上記通信の際、上記消火栓ランプ回線から消防用送水口に至る経路に電波を重畳させ、又はコンセント回線から消防用送水口に至る経路に電波を重畳させているが、これらの経路に換えて、上記検知器に接続した結合器を上記複数の導線又は配管の何れかに近接又は接触させて、これらの複数の導線又は配管を電磁誘導媒体として電波を重畳し、上記発信機の情報を送信する上記請求項１又は２の何れかに記載の消防隊員の位置検知方法とした。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態例を図に基づいて説明する。
図２は、この発明の第１の実施の形態例を示し、地上３階建ての建築物Ａにおける入場者の位置検知方法を説明する。この建築物Ａでは、各階に防犯用のテレビカメラ１、館内放送用のスピーカー２、又は通風孔３などが設けられており、さらに所々に分電盤４や冷暖房のためのファンコイルユニット５などが床面や壁面に多数設けられている。
【００１４】
これらのテレビカメラ１などの取付けられた既存の機器の内部に、後述するアンテナ６とこのアンテナ６に接続して取り付けられる検知器７（コントローラ）を設け、この建築物Ａの各階において、平面的かつ立体的に上記アンテナ６を設けている。これらのアンテナ６を設ける間隔や位置は、建築物の形状や規模を考慮して、効率的に決定すればよい。
【００１５】
この様にして、この建築物Ａ内にあらかじめ、平面的かつ立体的にアンテナ６を取り付けた後、この建築物Ａの中に入場する人々に、カード型のＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification System、以下同じ）タグ８を携帯させる。これらのＲＦＩＤタグ８には、所持する人の情報（氏名、年齢、性別、役職、所属部署など）を記憶させた。そしてこれらのＲＦＩＤタグ８を携帯した人がこの建築物内Ａに入場した場合、このＲＦＩＤタグ８の所持者の情報を電波で周囲に発信するようになっている。
【００１６】
発信された電波は、図１及び図２に示すように、この建築物Ａの階層を越えた位置にある最寄りの三方のアンテナ６により受信される。例えば、建築物Ａの２階に居る入場者ＢのＲＦＩＤタグ８から発信される電波は、２階のスピーカー２、１階のテレビカメラ１、１階の通風孔３の夫々に取り付けられたアンテナ６により受信される。
【００１７】
各アンテナ６と接続された上記検知器７で、受信された各電波の距離による強弱による上記ＲＦＩＤタグ８の情報を、上記検知器７に接続された既存の導体回線、例えば動力線９を通じて、これらのアンテナ６や検知器７から離れた位置に設けられた管理室（図示省略）にあるＰＣ（図示省略）まで送信される。
【００１８】
この時、動力線９近くの一方の箇所に、ＲＦＩＤタグ８の情報を送信する検知器７を設け、この検知器７の情報を信号に変える結合インタフェイス１１を介して電磁誘導結合器（以下「結合器」と言う）１０と接続している。ＲＦＩＤタグ８の情報を送信する場合には、この結合器１０を上記動力線９に接触させるか、近接させる。これにより、上記動力線９が電磁誘導媒体となり、上記検知器７の発する電波を上記動力線９に重畳して送信する。またこの動力線９の他の部位では、上記と同様の結合器１０を介して電流信号に変えＰＣ等に送信される。
【００１９】
図３は、検知器７の出力端と接続した結合インタフェイス１１及び上記結合器１０の概略構成図を示すものである。この結合器１０は、上記結合インタフェイス１１の出力端とトランスＴｒが接続され、当該トランスＴｒの１次側に接続したコイル１０ａをフェライトバー１０ｂに巻きつけ、かつ、このフェライトバー１０ｂに別途巻きつけたコイル１０ｃとコンデンサ１０ｄとにより同調回路を設けている。またこの第１の実施の形態例では、既設の動力線９を電磁誘導媒体として、電波を動力線９に重畳しているが、これに限らず専用線を設け、直接検知器からＰＣまで電波信号を送信してもよい。
【００２０】
この様にして、管理室にあるＰＣまで送信された上記ＲＦＩＤタグ８の情報は、あらかじめこれらのＰＣに入力された建築物Ａの各階の平面図及びアンテナ６の位置情報を入力された画面上でこのＲＦＩＤタグ８の位置を解析し、当該ＲＦＩＤタグ８の位置を検出し表示する。
【００２１】
さらに建築物Ａ内の位置検知の他、上記ＰＣ上における上記ＲＦＩＤタグ８の位置の検出を一定の時間、複数回に渡って行うことにより、このＰＣ上におけるＲＦＩＤタグ８の移動の有無又は移動の状態から、一定の条件下において、このＲＦＩＤタグ８を携帯した人の状況を推測することが出来る。つまり工事作業を目的としてこの階のこの部屋に入室した場合、この作業者が一定の単純な動きを繰り返すようであれば、作業中であることが分かり、全く動きが無いような場合、作業が行われておらず、事故等が発生した可能性があることが分かる。
【００２２】
また所持者の情報（氏名、年齢、性別、役職、所属部署など）を記憶させたＲＦＩＤタグ８を使用しており、仮に建築物Ａが被災などしてこのＲＦＩＤタグ８の所持者が建築物Ａ内の部屋などに閉じ込められた際、この所持者を救助する人々は、上記の具体的な情報を得ることが出来、救助を行う際の一助となる。
【００２３】
またこの建築物Ａにおいては、図４に示すように、動力線９、照明配線２６ａ、電話線２２ｉ、接地線、送水管３２、コンセント回線３３などの複数の既設の導線又は配管は、夫々並設されている箇所において、夫々近接して相互に電波の電磁誘導可能な範囲内に設けられている。
【００２４】
よって、電磁誘導可能な範囲内に並設されている、他の照明配線２６ａ、電話線２２ｉ、接地線、送水管３２、コンセント回線３３などの導線又は配管の全体が誘導媒体となり、これらのうちの一つの導線又は配管に上記検知器７に接続された結合器１０を近接又は接触させて信号を重畳させ、これらから離れた箇所でこれらのうちの任意の導線又は配管に結合器１０を近接又は接触させて信号を取り出すことができる。それ故、例え結合器１０を接続した動力線９が災害や事故などでその途中で断線や一部断線などしていても、これらの導体又は配管の他の部位で任意のものに結合器１０を接触又は近接させて信号を取り出し、上記ＲＦＩＤタグ８の情報を上記管理室のＰＣまで送信させることができる。
ただしこの送信ルートは、補助的なものである。
【００２５】
次にこの発明の第２の実施の形態例を図に基づいて説明する。図５に示す高層の建築物Ｃ（図５は、地上１階、最上階、地下１、２、３階のみを示す）における消防隊員の位置検知方法を説明する。一定規模の高層ビルでは、消防法の定めにより、この高層の建築物Ｃの一階の一部の壁面に、連結送水管２１の送水口２１ａ（以下「消防用送水口２１ａ」という）を設けている。この消防用送水口２１ａは、高層ビルの建築物Ｃにおける火災発生の際、ビル内の消火活動のための給水を目的としたもので、あらかじめ消防ホース数本分の連結送水管を各階に渡って設置しておき、消防隊員到着後すぐに注水できるように設けられたもので、通常は、蓋が締められている。
【００２６】
上記消火栓ボックス２２内において、上記検知器２９は、消火栓ランプ回線２２ｈ又はコンセント回線３３と結合器（上記電磁誘導結合器１０と同じ）により電磁誘導可能に設けられている。また消火栓ランプ回線２２ｈ又はコンセント回線３３は、消防用送水口２１ａの連結送水管２１又は送水管３２と最も接近する位置で結合器（上記電磁誘導結合器１０と同じ）によって電磁誘導可能に設けられている（図示省略）。
【００２７】
同様に、各階には、その広さに応じて、屋内消火栓設備やスプリンクラー設備等の消火設備が設置されている。図６及び図７に示すのは、屋内消火栓ボックス２２であり、この屋内消火栓ボックス２２の布製ホース２４は、建築物Ｃの屋上に設けた高架水槽２３に水を汲み上げるポンプや送水管などとつながっている。屋内消火栓ボックス２２は、上部と下部に区切られており、上部の中央には、火災発生をボタンを押して知らせる火災報知器２２ａと、上記ボタンを押した後点灯する消火栓ランプ２２ｂが設けられており、各消火栓ランプ２２ｂからは、夫々消火栓ランプ回線２２ｈが出ている（図７参照）。火災報知器２２ａと消火栓ランプ２２ｂの両脇には、火災発生を音で知らせるスピーカー２２ｃが夫々設けられている。
【００２８】
またこの消火栓ボックス２２の上部の内側には、非常電話２２ｄが設けられている（図７参照）。そして消火栓ボックス２２の下部の正面は開閉自在な扉２２ｆとなっており、その内側には、一端を当該消火栓ボックス２２内の取水口に取り付けた、長さ２０ｍの布製ホース２４を巻き回したかたちで収納している（図７参照）。この布製ホース２４の長さから、この屋内消火栓ボックス２２は、隣接する他の屋内消火栓ボックス２２の少なくとも半径２０ｍ以内に設置しなければならないようになっている。さらに図５では、地下３階に設置した複数の屋内消火栓ボックス２２の中の３個を示している。
【００２９】
スプリンクラー設備は、高架水槽２３に水を汲み上げるポンプ（図示省略）、スプリンクラー配管２５ａ、天井に設置され水を放出するスプリンクラーヘッド２５から成り、各スプリンクラーヘッド２５は、一定距離離して設置されている。図５では、最上階に設置した中の３個を示している（他の階における図示は省略）。また天井には、照明器具２６を設けている。
【００３０】
この第２の実施の形態例における建築物Ｃでは、地上１階、最上階、地下１、２、３階の全ての階が電波閉塞箇所になっている。また屋内消火栓ボックス２２の上部のスピーカー２２ｃなどを設けた板体２２ｇの裏側には、後述する消防隊員が携帯するＲＦＩＤタグ２７の電波を受信するアンテナ２８と検知器２９を取り付けている。さらに一階の、蓋がされた消防用送水口２１の直ぐ近くに設けたボックス内に、この建築物Ｃの各階の平面図に屋内消火栓ボックス２２の配置図を記載した図面を記憶させたＩＣチップ３０を取り付けている。
【００３１】
そして火災が発生し、消防隊員が火災現場に到着した後、消防隊員Ｄ（図５参照）は、速やかにＩＣチップ３０を取り付けた１階の消防用送水口２１ａまで行き、このＩＣチップ３０から携行したハンディリーダライタなどのＰＤＡ（Personal Digital Assistance「携帯情報端末」、図示省略）を近づけてデータを読み出して、この建築物Ｃの各階の平面図に屋内消火栓ボックスの位置を記載した図面を見て、これらの情報を入手する。
【００３２】
またこれらのＰＤＡに換えて、消防隊のポンプ車Ｅ上に設置されたＰＣ（図示省略）にＩＣチップ３０の情報を加えて、各階の平面図及び屋内消火栓ボックス２２の位置情報を入手し、このＰＣの画面上で見ても良い。そしてこの消防用送水口２１ａに消防隊のポンプ車Ｅから伸ばした給水ホース３１の一端を取り付ける。この給水ホース３１には、この給水ホース３１が通信用の電磁誘導媒体と成るように、その中に導線を織り込んでいる（図示省略）。
【００３３】
消防隊員Ｆがこの建築物Ｂの地下３階に消火のために進入した際、図５に示すように、消防隊員Ｆが携行したＲＦＩＤタグ２７（ここでは、消防隊員Ｆが着用する防火服の内側に防水処理をしたＲＦＩＤタグを縫い付けるものとする）から発せられる電波は、最寄りの三方の各屋内消火栓ボックス２２に設けられた各アンテナ２８に受信され、各アンテナ２８で受信された各電波の距離による強弱により、各アンテナ２８に接続した検知器２９を通じて、このＲＦＩＤタグ２７の位置情報を上記結合器（上記電磁誘導結合器１０と同じ）により上記消火栓ランプ回線２２ｈに重畳させて上記消防用送水口２１ａまで送信される。
【００３４】
消防用送水口２１ａからは、上記給水ホース３１の導線を通じて、このポンプ車Ｅ上に設置されたＰＣに送信される。この送信されたＲＦＩＤタグ２７の情報は、あらかじめ上記ＩＣチップ３０を用いてこのＰＣに入力されたこの建築物Ｃの各階の平面構造及び各アンテナ２８の位置情報を加味してこのＰＣにおいて上記ＲＦＩＤタグ２７の位置を解析し、ＰＣの画面上にこのＲＦＩＤタグ２７の位置を検出し表示する。
【００３５】
またこの建築物Ｃにおいては、動力線、照明配線２６ａ、消火栓ランプ回線２２ｈ、電話線２２ｉ、スプリンクラー配管２５ａ、接地線、送水管３２、コンセント回線３３などの複数の既設の導線又は配管を夫々近接して相互に電波の電磁誘導可能な範囲内に並設されており、これらの導線又は配管に結合器を近接又は接触させて信号を送受信できることは、上記第１の実施の形態例の建築物Ａの場合と同じである。
【００３６】
よって、通信経路である消火栓ランプ回線２２ｈがその途中で断線や一部断線などしていても、ＲＦＩＤタグ２７の情報は、電磁誘導可能な範囲内に並設されている他の照明配線２６ａ、電話線２２ｉ、接地線、送水管３２、コンセント回線３３、スプリンクラー配管２５ａなどの導線又は配管全体を誘導媒体として消防用送水口２１ａまで、さらに給水ホース３１の導線を介して上記ポンプ車ＥのＰＣまで送信される。また図５において、照明配線２６ａ、コンセント回線３３などと接続しているのは、分電盤３４である。
【００３７】
さらにポンプ車ＥのＰＣによって、建築物Ｃの地下３階に居る消防隊員Ｆの動きを一定の時間をかけて複数回に渡って注視することにより、このＰＣ上におけるＲＦＩＤタグ２７の移動の有無が無い場合、この場所において消防隊員Ｆが消火又は進行に際して、困窮していることが推測される。
【００３８】
上記実施の形態例において、入場者や消防隊員が携行する発信機として、ＲＦＩＤタグ８、２７を使用したが、発信機としては、ＲＦＩＤタグに限定するものではない。また第１の実施の形態例において、平面的かつ立体的にアンテナを取付けるのに、テレビカメラ１、スピーカー２、通風孔３、分電盤４、ファンコイルユニット５に取付けているが、発信機の電波を受信するアンテナとしては、これらのものに限定するものではない。さらにＲＦＩＤタグ８に記憶させる入場者らの情報として、氏名、年齢、性別、役職、所属部署などとしているが、ＲＦＩＤタグ８に記憶させる入場者らの情報は、これらに限るものではない。またＩＣチップ３０を設けるのに消火用送水口２１の直ぐ近くに設けたボックス内に取付けたが、ＩＣチップ３０を設ける場所は、ここに限るものではなく、例えば消火用送水口２１ａの蓋の裏面に固着するようにしても良い。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１乃至３の各発明によれば、建築物の各階の三箇所以上の位置にアンテナを設け、当該箇所に進入する消防隊員に発信機を携帯させて、当該発信機から発する電波を最寄りの三方の位置に設けたアンテナにより受信して、これらの情報を、あらかじめＩＣチップに記憶させた当該建築物の平面構造などの情報を組み合わせてＰＣにより解析し位置表示するので、消防隊員の極めて具体的かつ確実な位置を容易に知ることが出来る。
【００４０】
また、請求項１乃至３の各発明によれば、建築物に設けられた既存の消防設備にアンテナ等を取付け、また通信を行うので、既存の建築物であっても、極めて容易かつ確実にアンテナ等を取付けることが出来、かつこれらの発明による恩恵を受けることが出来る。さらに人命にかかわる消防隊員による消火活動において、消火活動中の消防隊員の位置が把握できるので、人命尊重の立場からも消火活動をサポートでき、より効率の良い消火活動に貢献できるものである。
【００４１】
請求項３の発明によれば、建築物が災害や事故等で被災したとしても、電磁誘導可能な範囲内に並設されている既設の導体又は配管の全体を電磁誘導媒体として結合器を使用して、重畳し、消防隊員が所持する発信機の情報を管理室等のＰＣまで送信することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態例における最寄りの三方の位置にあるアンテナにより人物の位置を把握する状態を示す平面から見た状態の説明図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態例の建築物において、アンテナを取付けるテレビカメラ等の位置を示す説明図である。
【図３】この発明の第１の実施の形態例の電磁誘導結合器の構成図である。
【図４】この発明の第１の実施の形態例の電磁誘導可能な範囲内に並設されている複数の導線又は配管を示す説明図である。
【図５】この発明の第２の実施の形態例の建築物の構成を示す説明図である。
【図６】この発明の第２の実施の形態例の屋内消火栓ボックスの正面図である。
【図７】この発明の第２の実施の形態例の建築物において、屋内消火栓ボックス及びスプリンクラー設備を設けた階の説明図である。
【符号の説明】
Ａ 建築物 Ｂ 建築物Ａの入場者
Ｃ 建築物 Ｄ 消防隊員
Ｅ 消防隊のポンプ車 Ｆ 消防隊員
６ アンテナ ７ 検知器
８ ＲＦＩＤタグ ９ 動力線
１０ 結合器
２１ａ 消防用送水口 ２２ 消火栓ボックス
２２ｂ 消火栓ランプ ２２ｈ 消火栓ランプ回線
２７ ＲＦＩＤタグ ２８ アンテナ
２９ 検知器 ３０ ＩＣチップ

Claims (3)

1. 一階に消防用送水口を有し、当該消防用送水口から消火栓用送水管を経て送水される屋内消火栓ボックスを各階に三個以上有し、当該屋内消火栓ボックスには、消火栓ランプ回線が接続され、地上又は地下に電波閉塞箇所を有する建築物において、
   上記一階の消防用送水口に、当該建築物における各階の平面構造及びアンテナの位置情報を記録したＩＣチップを取り付け、各階の電波閉塞箇所の各屋内消火栓ボックスにアンテナと検知器を取り付け、
   火災消火の際、消防隊員が上記建築物内の電波閉塞箇所に進入した際、当該消防隊員が携帯した発信機により電波を発信し、当該電波は最寄りの三方の各屋内消火栓ボックスに設けられたアンテナにより受信され、各アンテナと接続された上記検知器で、受信された各電波の距離による強弱による上記発信機の情報を、上記消火栓ランプ回線又はコンセント回線に重畳して当該消火栓ランプ回線又はコンセント回線を電磁誘導媒体として上記消防用送水口まで送信し、
   当該送信された発信機の情報は、導体を通じて上記建築物から離れた箇所に設けられたＰＣ又は携帯端末まで送信され、
   当該送信された発信機の情報は、あらかじめ上記ＩＣチップを用いて当該ＰＣ又は携帯端末に入力された当該建築物の各階の平面構造及びアンテナの位置情報を加味して当該ＰＣ又は携帯端末において上記発信機の位置を解析し、当該発信機の位置を検出し表示することを特徴とする、消防隊員の位置検知方法。
2. 上記ＰＣ又は携帯端末上における上記発信機の位置の検出を複数回に渡って行い、当該ＰＣ又は携帯端末上における発信機の移動の有無又は状態から当該発信機を携帯した人の状況を把握することを特徴とする、上記請求項１に記載の消防隊員の位置検知方法。
3. 動力線、照明配線、電話線、接地線、消火栓ランプ回線、送水管等の複数の既設の導線又は配管が夫々近接して相互に電波の電磁誘導可能な範囲内に並設された建造物において、
   上記通信の際、上記消火栓ランプ回線から消防用送水口に至る経路に電波を重畳させ、又はコンセント回線から消防用送水口に至る経路に電波を重畳させているが、これらの経路に換えて、上記検知器に接続した結合器を上記複数の導線又は配管の何れかに近接又は接触させて、これらの複数の導線又は配管を電磁誘導媒体として電波を重畳し、上記発信機の情報を送信することを特徴とする、上記請求項１又は２の何れかに記載の消防隊員の位置検知方法。

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