有毒ガス検知および避難誘導システム
【課題】複数階層からなる建造物で有毒ガスが発生したとき、その有毒ガスを吸引することなく戸外に避難できる、安全な避難経路を報知する。
【解決手段】各階各戸に取り付けたＨ２Ｓ検知センサ１１０とＣＯ検知センサ１２０で、これらの有毒ガスを検知したとき、情報伝達手段２００を通して監視手段３００に送信された有毒ガス検知情報と、予め避難経路データベース４１０に格納された各戸からの避難経路とに基づいて、避難経路決定部４２０で各戸からの避難経路を決定し、情報伝達手段２００を通して、各戸の音声出力部５１０と避難経路提示部５２０で避難経路を報知する。
【解決手段】各階各戸に取り付けたＨ２Ｓ検知センサ１１０とＣＯ検知センサ１２０で、これらの有毒ガスを検知したとき、情報伝達手段２００を通して監視手段３００に送信された有毒ガス検知情報と、予め避難経路データベース４１０に格納された各戸からの避難経路とに基づいて、避難経路決定部４２０で各戸からの避難経路を決定し、情報伝達手段２００を通して、各戸の音声出力部５１０と避難経路提示部５２０で避難経路を報知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集合住宅等の居住施設や、ショッピングセンター等の商用施設、ホテル等の宿泊施設、あるいは工場等の工業施設などに適用可能な、有毒ガスを検知して、安全な避難経路を報知する有毒ガス検知および避難誘導システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、災害発生時に、被災者の避難誘導を安全かつ迅速に行うため、居住施設や商用施設、宿泊施設、工業施設等には、誘導灯が設置されている。
【０００３】
しかし、昨今、このような施設で、予期せぬ有毒ガスの発生事例が多発している。
【０００４】
有毒ガスが発生した場合、的確な経路で避難しないと、避難中に有毒ガスを吸引して、二次災害が起こる危険性がある。例えば、化学薬品の事故や自殺行為によって、度々発生報告がある硫化水素（以下Ｈ２Ｓ）は、比重が１．１９と空気よりも重いため、避難時に体をかがめて低い姿勢をとると、却ってＨ２Ｓを吸引してしまうことになり危険である。また、ガス器具の不完全燃焼等で発生する一酸化炭素（以下ＣＯ）は、比重が０．９７と空気よりも若干軽いため、避難時に体をかがめて姿勢を低くしないと、ＣＯを吸引してしまう可能性がある。このような有毒ガスの比重に着目して、避難姿勢を報知する発明が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
また、建造物で災害が発生した場合、災害の発生位置や発生規模に応じて避難経路を設定して、それを報知する発明が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２４１８７４号公報
【特許文献２】特開２０００−１１３３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された発明は、検知した有毒ガスの種類に応じて、単に避難姿勢を報知するものであって、避難経路を報知する構成にはなっていない。
【０００８】
また、特許文献２に開示された発明は、建造物を所定の３次元ブロックに分割して災害の現状を判定し、その時間推移を予測して安全な避難経路を探索するものである。
【０００９】
しかし、特許文献２の発明は、火災発生時については詳細に説明されているが、有毒ガス発生時の避難経路の算出方法については言及されていない。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、避難中に、有毒ガスを吸引することによって、二次災害を誘発することなく、住人や施設利用者を安全に避難させることが可能な、有毒ガス検知および避難誘導システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムは、複数階層からなる建造物の各部屋または通路に備えられた複数の有毒ガス検知手段が、発生した有毒ガスの濃度と種類と発生場所を検知して、検知された有毒ガスの濃度と種類と発生場所に基づいて避難経路を決定し、決定した避難経路を可視的または可聴的に報知することによって、避難の最中に、発生した有毒ガスを吸引しない安全な避難経路を報知するものである。
【００１２】
すなわち、本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムは、複数階層からなる建造物の各部屋または通路に設置され、有毒ガスの濃度、前記有毒ガスの種類、および前記有毒ガスの発生場所を検知して出力する複数の有毒ガス検知手段と、前記複数の有毒ガス検知手段の出力を監視する監視手段と、前記監視手段の監視結果に基づいて、前記有毒ガスの種類、および発生場所から、前記各部屋または通路から前記建造物外部（以下、単に外部と呼ぶ）までの避難経路を算出する避難経路決定手段と、前記避難経路決定手段によって決定された前記避難経路を、前記各部屋または通路に、可視的または可聴的に報知する報知手段と、前記有毒ガス検知手段、前記監視手段、および前記報知手段を接続して情報を伝達する情報伝達手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムによれば、各階の各部屋（以下、各戸と呼ぶ）または通路に設置された有毒ガス検知手段によって有毒ガスの濃度と種類と発生場所とが検知され、検知された有毒ガスの濃度と種類と発生場所とを情報伝達手段によって監視手段に伝達し、監視手段は、前記有毒ガスの濃度と種類と発生場所とに基づいて避難経路決定手段に避難経路の決定を指示し、避難経路決定手段は、前記有毒ガスの種類と発生場所とに基づいて避難経路を決定し、決定した避難経路は、情報伝達手段によって各戸または通路に設けられた報知手段に送られ、報知手段によって各戸または通路に、可視的または可聴的に報知される。したがって、建造物の各戸や通路にいる住人や利用者には、適切な避難経路が伝わり、外部へ安全に避難することができる。
【００１４】
また、本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムにおいては、前記建造物は、その各階に、前記建造物の外部に通じる非常階段を備え、前記避難経路決定手段は、検知された前記有毒ガスの種類から一意に定まる比重が空気よりも小さく、かつ、前記有毒ガスの濃度が所定値以上のときは、前記有毒ガスが検知された階、および前記有毒ガスが検知された階よりも下層階に対しては、それぞれの階から下層階に向かって避難する経路を前記避難経路として決定し、前記有毒ガスが検知された階よりも上層階に対しては、それぞれの階から前記非常階段を使って避難する経路を前記避難経路として決定し、また、前記有毒ガスの種類から一意に定まる比重が空気よりも大きく、かつ、前記有毒ガスの濃度が所定値以上のときは、前記有毒ガスが検知された階に対しては、前記有毒ガスが検知された階よりも上層階の前記非常階段を使って避難する経路を前記避難経路として決定し、前記有毒ガスが検知された階よりも上層階に対しては、それぞれの階から前記非常階段を使って避難する経路を前記避難経路として決定し、前記有毒ガスが検知された階よりも下層階に対しては、それぞれの階から下層階に向かって避難する経路を前記避難経路として決定するものであることが望ましい。
【００１５】
このように構成された本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムによれば、検知された有毒ガスの比重が空気よりも小さく、かつ、前記有毒ガスの濃度が所定値以上のときは、有毒ガスが発生した階を含む、それより下層階に対しては、下層階に向かって避難する経路が指示され、有毒ガスが発生した階よりも上層階に対しては、各階の非常階段から避難する経路が指示される。
【００１６】
また、検知された有毒ガスの比重が空気よりも大きく、かつ、前記有毒ガスの濃度が所定値以上のときは、有毒ガスが発生した階に対しては、当該階から一旦上層階に上がり、上層階の非常階段を使って避難する経路が指示され、有毒ガスが発生した階よりも上層階に対しては、各階の非常階段から避難する経路が指示され、有毒ガスが発生した階よりも下層階に対しては、下層階に向かって避難する経路が指示される。
【００１７】
したがって、比重が小さい有毒ガスが発生したときは、発生したガスが上部に広がるため、有毒ガスが発生した階には、有毒ガスが広がる方向と逆方向である下向きの避難経路を設定し、この避難経路を報知することによって、避難中に有毒ガスを吸引する二次災害の発生を防ぐことができる。
【００１８】
また、比重が大きい有毒ガスが発生したときは、発生したガスが床に広がるため、有毒ガスが発生した階には、有毒ガスが広がる方向と逆方向である上層階に上がってから外部に避難する避難経路を設定し、この避難経路を報知することによって、避難中に有毒ガスを吸引する二次災害の発生を防ぐことができる。
【００１９】
さらに、本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムにおいては、前記有毒ガス検知手段によって検知される有毒ガスが、Ｈ２ＳとＣＯのうち少なくとも一方であることが望ましい。
【００２０】
このように構成された本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムによれば、Ｈ２ＳとＣＯの発生時に、それらの比重に基づいた避難経路を算出して、これを報知することができる。したがって、昨今、頻繁に発生事例が報告されているＨ２ＳやＣＯの発生時においても、建造物の住人や利用者に対して、安全な避難経路を指示することができる。
【００２１】
また、本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムにおいて、前記情報伝達手段は、少なくとも前記有毒ガス検知手段が検知した情報を、前記各部屋または通路に電力を供給する電力線を通して伝達することが望ましい。
【００２２】
このように構成された本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムによれば、建造物に既設の給電用電力線を通して、有毒ガス検知手段で検知された前記有毒ガスの濃度と種類と発生場所とを監視手段に伝達することができ、これによって、監視手段は、前記有毒ガスの濃度と種類と発生場所とに基づいて、避難経路決定手段に避難経路の決定を指示することができ、避難経路決定手段において決定された避難経路を報知することができる。したがって、有毒ガス検知および避難誘導システムの敷設に必要な電線類の使用量が削減でき、よって、敷設作業に要する時間が短縮できるため、敷設コストを圧縮することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムによれば、有毒ガス発生時に、発生した有毒ガスを吸引する二次災害を誘発することなく、建造物の住人や利用者を、安全に避難させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る有毒ガス検知および避難誘導システムの構成図である。
【図２】（ａ）本発明の実施形態に係る有毒ガス検知および避難誘導システムが実装された集合住宅の外観図である。（ｂ）本発明の実施形態に係る有毒ガス検知および避難誘導システムが実装された集合住宅の３階部分の構造図である。（ｃ）本発明の実施形態に係る有毒ガス検知および避難誘導システムが実装された集合住宅の１階部分の構造図である。
【図３】図２の集合住宅でＨ２ＳやＣＯが発生したときの避難経路情報の一部である。
【図４】本発明の実施例１の動作の流れを示したフローチャートである。
【図５】商用交流電圧信号に有毒ガス検知情報を重畳する様子を示す図である。
【図６】避難経路提示部で提示される画面情報の１例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システム１の実施形態について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２６】
本実施例は、本発明を集合住宅に適用したものである。図１は、本実施例の有毒ガス検知および避難誘導システム１の全体構成を示す構成図である。また、図２（ａ）は、本発明の有毒ガス検知および避難誘導システム１が実装された集合住宅６００の外観図であり、図２（ｂ）は、その集合住宅６００の３階部分をＡ方向から見た構造図である。また、図２（ｃ）は、その集合住宅６００の１階部分をＢ方向から見た構造図である。
【００２７】
集合住宅６００は５階建てで、各階に１０世帯分の居住区があるものとする。また、図２（ｂ）に示す通り、３階部分には、通路９１０を挟んで居住区が配置されている。上下階への行き来は、エレベータ９００もしくは階段８００を使って行う。また、各階の両端には、第１非常階段８１０と第２非常階段８２０が設置されている。この構造は、３階以外の階においても同一であるとする。また、図２（ｃ）に示す通り、第１非常階段８１０の１階部分には、外部に通じる第１階段口８４０が設けられ、第２非常階段８２０の１階部分には、外部に通じる第２階段口８５０が設けられ、階段８００の１階部分には、外部に通じる第３階段口８３０が設けられている。
【００２８】
本実施例に係る有毒ガス検知および避難誘導システム１は、各戸で発生した有毒ガスの濃度、種類、発生場所を検知する、設置場所を一意に特定できる固有のＩＤ番号が付与された有毒ガス検知手段１００と、各戸の有毒ガス検知手段１００で検知された有毒ガスの濃度と種類と発生場所の情報を監視する監視手段３００と、監視手段３００で監視された有毒ガスの濃度と発生場所とに基づいて、各戸の避難経路（以下、避難経路情報と呼ぶ）を決定する避難経路決定手段４００と、決定した避難経路情報を、可視的または可聴的に各戸に報知する報知手段５００と、前記有毒ガス検知手段１００、前記監視手段３００、および前記報知手段５００を接続して、有毒ガスの種類と、濃度と、その発生場所と、避難経路情報を伝達する情報伝達手段２００を備えている。
【００２９】
有毒ガス検知手段１００は、詳しくは、Ｈ２Ｓを検知するＨ２Ｓ検知センサ１１０と、ＣＯを検知するＣＯ検知センサ１２０と、Ｈ２Ｓ検知センサ１１０およびＣＯ検知センサ１２０で検知した有毒ガスの濃度を収集するセンサ情報収集部１３０とを備える。
【００３０】
情報伝達手段２００は、詳しくは、各戸に設置され、センサ情報収集部１３０で収集したＨ２Ｓの濃度と、ＣＯの濃度と、有毒ガス検知手段１００が有するＩＤ番号（以後、これらを纏めて有毒ガス検知情報と呼ぶ）とを商用交流電圧信号（以後、単に交流電圧信号と呼ぶ）に重畳するために変調し、さらに、避難経路決定手段４００から交流電圧信号に重畳されて伝達された避難経路情報を復調する第１情報変調・復調部２１０と、各戸に交流電圧を供給する第１電源コンセント２２０と、図２に示す管理人室６１０に設置され、管理人室６１０に交流電圧信号を供給する第２電源コンセント２３０と、避難経路決定手段４００で算出した避難経路情報を交流電圧信号に重畳するために変調し、さらに、センサ情報収集部１３０から交流電圧信号に重畳されて伝達された有毒ガス検知情報を復調する第２情報変調・復調部２４０と、第１電源コンセント２２０と第２電源コンセント２３０を接続し、交流電圧信号を各戸に供給する電力線２２５とから構成されている。なお、第１電源コンセント２２０から、有毒ガス検知手段１００と、第１情報変調・復調部２１０と、報知手段５００とに動作電力が供給されており、第２電源コンセント２３０から、第２情報変調・復調部２４０と、監視手段３００と、避難経路決定手段４００とに動作電力が供給されている。
【００３１】
避難経路決定手段４００は、詳しくは、集合住宅６００の構造に基づいて、予め設定した各戸の避難経路情報と、避難経路情報をテキストや音声で表現した案内情報とを格納した避難経路データベース４１０と、監視手段３００からの指示によって、有毒ガス検知情報と避難経路データベース４１０に格納された避難経路情報と案内情報とに基づいて、各戸の避難経路情報を決定する避難経路決定部４２０と、決定した避難経路情報を提示する避難経路提示部４３０とを備えている。
【００３２】
報知手段５００は、詳しくは、避難経路決定手段４００で決定した避難経路情報を音声で報知する、スピーカからなる音声出力部５１０と、避難経路決定手段４００で決定した避難経路情報を画面情報で報知する、ディスプレイ装置からなる避難経路提示部５２０とを備えている。
【００３３】
ここで、有毒ガス検知手段１００と報知手段５００は、集合住宅６００の各戸に設置され、監視手段３００と避難経路決定手段４００は、管理人室６１０に設置されている。
【００３４】
なお、Ｈ２ＳやＣＯを検知するセンサには、様々な形式のものが考案されている。例えば、金属酸化物半導体がこれらのガスと接触したときに生じる抵抗値の変化をガス濃度として検知する半導体式センサや、一定の電位に保たれた電極上でガスを電気分解して、そのときに発生する電流をガス濃度として検知する定電位電解式センサなどである。Ｈ２Ｓ検知センサ１１０とＣＯ検知センサ１２０には、これらいずれのセンサを用いてもよい。
【００３５】
なお、Ｈ２Ｓは比重が空気よりも大きいため、Ｈ２Ｓ検知センサ１１０は床面近くに設置するのが望ましく、ＣＯは比重が空気よりもやや小さいため、ＣＯ検知センサ１２０は天井近くに設置するのが望ましい。これは、微量の有毒ガスを確実に検知できるようにするためである。
【００３６】
次に、本実施例に係る有毒ガス検知および避難誘導システム１の作用について、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００３７】
各戸に設置されたＨ２Ｓ検知センサ１１０とＣＯ検知センサ１２０によって、各有毒ガスの濃度が常時計測され、その結果は、センサ情報収集部１３０に送信され、センサ情報収集部１３０が有するメモリに記憶される。なお、センサ情報収集部１３０が有するメモリには容量の制約があるため、所定回数の濃度情報を記憶したら、最初に記憶した濃度情報から順に消去されるものとする。
【００３８】
監視手段３００は、各有毒ガス検知手段１００に付与されたＩＤ番号を使って、各戸に設置された有毒ガス検知手段１００を順に呼び出し（図４のＳ１）、呼び出された有毒ガス検知手段１００は、センサ情報収集部１３０に記憶された最新のＨ２Ｓの濃度と、最新のＣＯの濃度と、呼び出された有毒ガス検知手段１００が有するＩＤ番号とを纏めて、有毒ガス検知情報として第１情報変調・復調部２１０に送信する（図４のＳ２）。
【００３９】
第１情報変調・復調部２１０は、有毒ガス検知情報に、１００ｋＨｚ程度の搬送周波数で変調をかけ、変調された有毒ガス検知情報を、図５に示すように、電圧１００または２００Ｖ、周波数５０または６０Ｈｚの交流電圧信号に重畳する（図４のＳ３）。
【００４０】
有毒ガス検知情報に変調をかけるのは、５０または６０Ｈｚの交流電圧信号と、有毒ガス検知情報の識別性を高めるためである。変調波の搬送周波数は、屋内電力線搬送通信で使用できる周波数が法律で定められているため、その範囲内の周波数、例えば１００ｋＨｚとする。但し、搬送周波数はこの周波数に限られるものではなく、設計要件に照らして、適切な周波数が選択される。
【００４１】
有毒ガス検知情報が重畳された交流電圧信号は、各戸の第１電源コンセント２２０から、電力線２２５を経由し、さらに第２電源コンセント２３０を経て、第２情報変調・復調部２４０に送信される（図４のＳ４）。
【００４２】
第２情報変調・復調部２４０では、有毒ガス検知情報が重畳された交流電圧信号に基づいて、有毒ガス検知情報が復調される（図４のＳ５）。復調された有毒ガス検知情報は、監視手段３００に送られる（図４のＳ６）。
【００４３】
監視手段３００には、各戸から有毒ガス検知情報が集められ（図４のＳ７）、各戸から集まった有毒ガス検知情報が監視される（図４のＳ８、Ｓ１０、Ｓ１１）。ここで、有毒ガスの濃度が、予め設定されたしきい値（Ｈ２Ｓの濃度しきい値Ｄ１、ＣＯの濃度しきい値Ｄ２）を超えていたら、有毒ガスが発生したと判断して、避難経路決定部４２０に対して避難経路決定の指示を出す。また、全戸の有毒ガス検知情報の確認が終了したら、再び図４のＳ１に戻って、監視を続ける（図４のＳ１６）。
【００４４】
避難経路決定部４２０は、避難経路データベース４１０に予め格納されている避難経路のうち、監視手段３００において有毒ガスが発生したと判断された部屋で、該当する有毒ガスが発生した場合に対応する避難経路を読み込む。（図４のＳ９、Ｓ１２）。
【００４５】
なお、有毒ガス発生時にエレベータ９００の運転を行うのは危険であるため、避難経路決定部４２０からの指示によって、エレベータ９００を最寄り階で停止させ、乗員が降りた後、ドアを閉じて運転を停止する（図４のＳ１３）。
【００４６】
次に、避難経路情報の算出手順を説明する。避難経路データベース４１０には、予め、有毒ガス発生時の避難経路情報が格納されている。図３は、実際に格納されているＨ２Ｓ発生時の避難経路情報と、ＣＯ発生時の避難経路情報を示す。実際は、集合住宅６００の全戸に対する避難経路情報が用意されているが、分量が大きく煩雑であるため、その一部分のみを図示する。図３の縦軸には、有毒ガスが発生した各戸の部屋番号が記載され、横軸には、各戸の避難経路が記載されている。
【００４７】
図３において、「Ｘ↓」の表記は、Ｘの部分に記載された、階段８００、第１非常階段８４０、または第２非常階段８５０のいずれかを使って１階まで下り、Ｘに繋がった第１階段口８４０、第２階段口８５０、または第３階段口８３０から、外部に避難する経路を表している。
【００４８】
また、「階段↑」の表記は、階段８００を使って、一旦１階層上に上がり、その階の第１非常階段８１０、または、第２非常階段８２０を使って１階まで下り、第１非常階段８１０につながった第１階段口８４０、または第２非常階段８２０につながった第２階段口８５０から、外部に避難する経路を表している。
【００４９】
さらに、「Ｚ→」の表記は、Ｚの部分に記載された、第１階段口８４０、第２階段口８５０、または第３階段口８３０のいずれかの階段口から、外部に避難する経路を表している。
【００５０】
例えば、図３には、３０２号室７１０の住人は、３０１号室７００でＨ２Ｓが発生したとき、階段８００を使って一旦４階に上がり、４階の第１非常階段８１０を使って１階に下りて第１階段口８４０から外部に避難する、もしくは、４階の第２非常階段８２０を使って１階に下りて第２階段口８５０から外部に避難することが示されている（図３のＰ）。また、例えば、２０３号室（図２への図示省略）の住人は、階段８００を使って１階に下り、第３階段口８３０から外部に避難することが示されている（図３のＱ）。
【００５１】
一方、図３のＴには、３０１号室７００でＣＯが発生した時、３０２号室７１０の住人は、階段８００を使って１階まで下り、第３階段口８３０から外部に避難することが示されている。
【００５２】
このように、同じ３０２号室７１０でも、発生した有毒ガスの種類によって異なる避難経路が指示される。すなわち、ｎ階で空気よりも比重が大きいＨ２Ｓが発生したとき、ｎ階の住人が階段８００を使って下層階に避難すると、Ｈ２Ｓは比重が大きく下方に降下するため、下層階への避難途中や避難先でＨ２Ｓを吸引することによって二次災害が起こる危険性がある。したがって、一旦上層階に上がった後、上層階の非常階段を使って避難する経路が指示される。なお、最上階でＨ２Ｓが発生したときは、一旦屋上に上がった後、第１非常階段８１０、または第２非常階段８２０を使って避難する経路が指示される。
【００５３】
一方、比重が空気に対してやや小さいＣＯ発生時には、上層階を経由して避難すると、上昇したＣＯによって、上層階への避難途中または避難先で逆にＣＯを吸引してしまう恐れがあるため、階段８００、第１非常階段８１０、または第２非常階段８２０を使って下層階に避難する経路が指示される。
【００５４】
なお、最下階の住人に対しては、避難時間の短縮と、上層階の住人の避難を円滑に進めるために、発生した有毒ガスの種類によらず、最短経路で、第１非常階段口８４０、第２非常階段口８５０、または第３階段口８３０から外部に避難する経路が指示される。
【００５５】
以下、避難経路を報知する処理の流れを説明する。例えば、３０２号室７１０でＨ２Ｓが発生した場合、避難経路決定部４２０には、避難経路データベース４１０から、「３０２号室でＨ２Ｓの発生した場合」に対応した、図３のＲの部分の避難経路が読み込まれる（図４のＳ９）。避難経路決定部４２０では、読み込まれた避難経路に基づいて避難経路を決定して（図４のＳ１４）、各戸に報知する音声と画面情報を作成する（図４のＳ１７）。この音声と画面情報は、予め、避難経路データベース４１０に格納しておいた各戸の避難経路情報と、それをテキストや音声で表現した案内情報を用いて作成される。作成された音声と画面情報には、その情報を報知する部屋に設置された有毒ガス検知手段１００に付与されたＩＤ番号と同じＩＤ番号を付与して、第２情報変調・復調部２４０において変調した後、交流電圧信号に重畳して（図４のＳ１８）、第２電源コンセント２３０、電力線２２５、および第１電源コンセント２２０を経て、対応する部屋に設置された第１情報変調・復調部２１０に送信する（図４のＳ１９）。
【００５６】
各戸では、第１情報変調・復調部２１０において、音声と画面情報が重畳された交流電圧信号を復調し（図４のＳ２０）、各戸に対応するＩＤ番号が付与されていることを確認した後、各戸に設けた音声出力部５１０、および避難経路提示部５２０が、音声や画面情報で避難経路を報知する（図４のＳ２１）。
【００５７】
例えば、３０１号室７００でＨ２Ｓが発生したとき、３０２号室７１０には、音声出力部５１０を構成するスピーカから、「３０１号室で硫化水素ガスが発生しました。直ちに階段で４階に上がり、４階の非常階段で避難して下さい。」という音声案内を出力するとともに、避難経路提示部５２０を構成するディスプレイには、図６に示す画面情報が表示される。３０２号室７１０の住人は、これらの音声案内と画面情報に従い、避難を行う。
【００５８】
以上説明したように、本実施例の有毒ガス検知および避難誘導システムによると、有毒ガスの濃度と、有毒ガスの種類から一意に定まる比重と、有毒ガスの発生場所に基づき、発生した有毒ガスの種類毎に、避難中に有毒ガスを吸引することのない避難経路を決定して、これを報知することができるため、避難中の二次災害の発生を防止することができ、安全に避難することができる。
【００５９】
なお、避難経路は、本実施例で示す経路に限る訳ではない。すなわち、有毒ガス検知手段１００は、集合住宅６００の各戸のみならず、通路９１０や階段８００に設置してもよく、その場合、図３に相当する避難経路情報を、より詳細に設定できるため、本実施例に比べて、より詳細な避難経路を設定することができるようになる。
【００６０】
また、本実施例では、避難経路決定部４２０で決定した避難経路情報を、情報伝達手段２００の中の電力線２２５を介して各戸に送信し、各戸の報知手段５００で報知する構成としたが、集合住宅６００に、インターネット回線が敷設されているときは、避難経路決定手段４２０で決定した避難経路情報を、インターネット回線を通して報知手段５００に伝達し、各戸に報知するようにしてもよい。この場合、避難経路情報は、インターネット回線に応じた、適切な符号化がなされた後に伝達される。
【００６１】
あるいは、例えば小規模な集合住宅では、避難経路決定部４２０で決定した避難経路情報を、管理人室６１０にいる管理人が確認した後、電話回線を通して、避難経路に関する情報を各戸に通報するようにしてもよい。
【００６２】
なお、本実施例では、Ｈ２Ｓが発生した場合について説明したが、ＣＯが発生した場合も、同様に避難経路を算出して、これを報知する。
【００６３】
さらに、複数の部屋で同時に有毒ガスが発生した場合や、Ｈ２ＳとＣＯが同時に発生した場合にも、本実施例の構成によって対応することが可能である。ただし、このような場合、有毒ガスの発生パターンには膨大な場合の数があり、図３に相当する避難経路情報を、予め作成しておくのは困難である。そのため、以下のように対応する。
【００６４】
例えば、複数の部屋で同時にＨ２Ｓが発生した場合は、まず、避難経路決定部４２０が、図３の避難経路を参照し、各部屋で個別にＨ２Ｓが発生したと想定して、複数の避難経路を算出する。次に、避難経路決定部４２０が、算出された複数の避難経路のうち、同じ部屋の避難経路同士を比較して、避難経路が一致した場合は、その一致した避難経路を、その部屋の最終的な避難経路にすればよい。
【００６５】
一方、同じ部屋の避難経路が一致しない場合は、避難経路決定部４２０が、監視手段３００に集められた各部屋のＨ２Ｓの濃度を比較して、Ｈ２Ｓの発生濃度が最も高い部屋に対する避難経路を、その部屋の最終的な避難経路にすればよい。
【００６６】
また、Ｈ２ＳとＣＯが、互いに異なる別の部屋で同時に発生した場合は、まず、避難経路決定部４２０が、Ｈ２Ｓに対する各部屋の避難経路と、ＣＯに対する各部屋の避難経路を、各々算出する。次に、避難経路決定部４２０が、同じ部屋のＨ２Ｓに対する避難経路とＣＯに対する避難経路とを比較して、避難経路が一致した場合は、その一致した避難経路を、その部屋の最終的な避難経路にすればよい。
【００６７】
一方、同じ部屋のＨ２Ｓに対する避難経路とＣＯに対する避難経路とが一致しない場合は、避難経路決定部４２０が、各部屋のＨ２Ｓの濃度とＣＯの濃度に基づいて、身体に最も影響の大きい量の有毒ガスが発生した部屋とその有毒ガスの種類を特定し、その部屋に対する避難経路を、その部屋の最終的な避難経路にすればよい。
【００６８】
さらに、本実施例において、管理人室６１０に設置された監視手段３００に電話回線を接続して、監視手段３００が避難経路決定手段４００に対して避難経路決定の指示を出したとき、電話回線を使って消防署や警察署に通報して、有毒ガス検知情報を送信する構成にしておけば、有毒ガスの発生と同時に、これらの機関に有毒ガス検知情報を送信することができ、これによって、消防や警察による迅速な救援活動を実施することができる。
【００６９】
さらに、本実施例は、本発明を図２の集合住宅６００に適用したものであるが、図３に相当する避難経路情報を予め作成しておきさえすれば、別の構造の建造物にも適用可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７０】
１ 有毒ガス検知および避難誘導システム
１００ 有毒ガス検知手段
１１０ Ｈ２Ｓ検知センサ
１２０ ＣＯ検知センサ
１３０ センサ情報収集部
２００ 情報伝達手段
２１０ 第１情報変調・復調部
２２０ 第１電源コンセント
２２５ 電力線
２３０ 第２電源コンセント
２４０ 第２情報変調・復調部
３００ 監視手段
４００ 避難経路決定手段
４１０ 避難経路データベース
４２０ 避難経路決定部
５００ 報知手段
５１０ 音声出力部
５２０ 避難経路提示部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集合住宅等の居住施設や、ショッピングセンター等の商用施設、ホテル等の宿泊施設、あるいは工場等の工業施設などに適用可能な、有毒ガスを検知して、安全な避難経路を報知する有毒ガス検知および避難誘導システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、災害発生時に、被災者の避難誘導を安全かつ迅速に行うため、居住施設や商用施設、宿泊施設、工業施設等には、誘導灯が設置されている。
【０００３】
しかし、昨今、このような施設で、予期せぬ有毒ガスの発生事例が多発している。
【０００４】
有毒ガスが発生した場合、的確な経路で避難しないと、避難中に有毒ガスを吸引して、二次災害が起こる危険性がある。例えば、化学薬品の事故や自殺行為によって、度々発生報告がある硫化水素（以下Ｈ２Ｓ）は、比重が１．１９と空気よりも重いため、避難時に体をかがめて低い姿勢をとると、却ってＨ２Ｓを吸引してしまうことになり危険である。また、ガス器具の不完全燃焼等で発生する一酸化炭素（以下ＣＯ）は、比重が０．９７と空気よりも若干軽いため、避難時に体をかがめて姿勢を低くしないと、ＣＯを吸引してしまう可能性がある。このような有毒ガスの比重に着目して、避難姿勢を報知する発明が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
また、建造物で災害が発生した場合、災害の発生位置や発生規模に応じて避難経路を設定して、それを報知する発明が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２４１８７４号公報
【特許文献２】特開２０００−１１３３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された発明は、検知した有毒ガスの種類に応じて、単に避難姿勢を報知するものであって、避難経路を報知する構成にはなっていない。
【０００８】
また、特許文献２に開示された発明は、建造物を所定の３次元ブロックに分割して災害の現状を判定し、その時間推移を予測して安全な避難経路を探索するものである。
【０００９】
しかし、特許文献２の発明は、火災発生時については詳細に説明されているが、有毒ガス発生時の避難経路の算出方法については言及されていない。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、避難中に、有毒ガスを吸引することによって、二次災害を誘発することなく、住人や施設利用者を安全に避難させることが可能な、有毒ガス検知および避難誘導システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムは、複数階層からなる建造物の各部屋または通路に備えられた複数の有毒ガス検知手段が、発生した有毒ガスの濃度と種類と発生場所を検知して、検知された有毒ガスの濃度と種類と発生場所に基づいて避難経路を決定し、決定した避難経路を可視的または可聴的に報知することによって、避難の最中に、発生した有毒ガスを吸引しない安全な避難経路を報知するものである。
【００１２】
すなわち、本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムは、複数階層からなる建造物の各部屋または通路に設置され、有毒ガスの濃度、前記有毒ガスの種類、および前記有毒ガスの発生場所を検知して出力する複数の有毒ガス検知手段と、前記複数の有毒ガス検知手段の出力を監視する監視手段と、前記監視手段の監視結果に基づいて、前記有毒ガスの種類、および発生場所から、前記各部屋または通路から前記建造物外部（以下、単に外部と呼ぶ）までの避難経路を算出する避難経路決定手段と、前記避難経路決定手段によって決定された前記避難経路を、前記各部屋または通路に、可視的または可聴的に報知する報知手段と、前記有毒ガス検知手段、前記監視手段、および前記報知手段を接続して情報を伝達する情報伝達手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムによれば、各階の各部屋（以下、各戸と呼ぶ）または通路に設置された有毒ガス検知手段によって有毒ガスの濃度と種類と発生場所とが検知され、検知された有毒ガスの濃度と種類と発生場所とを情報伝達手段によって監視手段に伝達し、監視手段は、前記有毒ガスの濃度と種類と発生場所とに基づいて避難経路決定手段に避難経路の決定を指示し、避難経路決定手段は、前記有毒ガスの種類と発生場所とに基づいて避難経路を決定し、決定した避難経路は、情報伝達手段によって各戸または通路に設けられた報知手段に送られ、報知手段によって各戸または通路に、可視的または可聴的に報知される。したがって、建造物の各戸や通路にいる住人や利用者には、適切な避難経路が伝わり、外部へ安全に避難することができる。
【００１４】
また、本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムにおいては、前記建造物は、その各階に、前記建造物の外部に通じる非常階段を備え、前記避難経路決定手段は、検知された前記有毒ガスの種類から一意に定まる比重が空気よりも小さく、かつ、前記有毒ガスの濃度が所定値以上のときは、前記有毒ガスが検知された階、および前記有毒ガスが検知された階よりも下層階に対しては、それぞれの階から下層階に向かって避難する経路を前記避難経路として決定し、前記有毒ガスが検知された階よりも上層階に対しては、それぞれの階から前記非常階段を使って避難する経路を前記避難経路として決定し、また、前記有毒ガスの種類から一意に定まる比重が空気よりも大きく、かつ、前記有毒ガスの濃度が所定値以上のときは、前記有毒ガスが検知された階に対しては、前記有毒ガスが検知された階よりも上層階の前記非常階段を使って避難する経路を前記避難経路として決定し、前記有毒ガスが検知された階よりも上層階に対しては、それぞれの階から前記非常階段を使って避難する経路を前記避難経路として決定し、前記有毒ガスが検知された階よりも下層階に対しては、それぞれの階から下層階に向かって避難する経路を前記避難経路として決定するものであることが望ましい。
【００１５】
このように構成された本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムによれば、検知された有毒ガスの比重が空気よりも小さく、かつ、前記有毒ガスの濃度が所定値以上のときは、有毒ガスが発生した階を含む、それより下層階に対しては、下層階に向かって避難する経路が指示され、有毒ガスが発生した階よりも上層階に対しては、各階の非常階段から避難する経路が指示される。
【００１６】
また、検知された有毒ガスの比重が空気よりも大きく、かつ、前記有毒ガスの濃度が所定値以上のときは、有毒ガスが発生した階に対しては、当該階から一旦上層階に上がり、上層階の非常階段を使って避難する経路が指示され、有毒ガスが発生した階よりも上層階に対しては、各階の非常階段から避難する経路が指示され、有毒ガスが発生した階よりも下層階に対しては、下層階に向かって避難する経路が指示される。
【００１７】
したがって、比重が小さい有毒ガスが発生したときは、発生したガスが上部に広がるため、有毒ガスが発生した階には、有毒ガスが広がる方向と逆方向である下向きの避難経路を設定し、この避難経路を報知することによって、避難中に有毒ガスを吸引する二次災害の発生を防ぐことができる。
【００１８】
また、比重が大きい有毒ガスが発生したときは、発生したガスが床に広がるため、有毒ガスが発生した階には、有毒ガスが広がる方向と逆方向である上層階に上がってから外部に避難する避難経路を設定し、この避難経路を報知することによって、避難中に有毒ガスを吸引する二次災害の発生を防ぐことができる。
【００１９】
さらに、本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムにおいては、前記有毒ガス検知手段によって検知される有毒ガスが、Ｈ２ＳとＣＯのうち少なくとも一方であることが望ましい。
【００２０】
このように構成された本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムによれば、Ｈ２ＳとＣＯの発生時に、それらの比重に基づいた避難経路を算出して、これを報知することができる。したがって、昨今、頻繁に発生事例が報告されているＨ２ＳやＣＯの発生時においても、建造物の住人や利用者に対して、安全な避難経路を指示することができる。
【００２１】
また、本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムにおいて、前記情報伝達手段は、少なくとも前記有毒ガス検知手段が検知した情報を、前記各部屋または通路に電力を供給する電力線を通して伝達することが望ましい。
【００２２】
このように構成された本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムによれば、建造物に既設の給電用電力線を通して、有毒ガス検知手段で検知された前記有毒ガスの濃度と種類と発生場所とを監視手段に伝達することができ、これによって、監視手段は、前記有毒ガスの濃度と種類と発生場所とに基づいて、避難経路決定手段に避難経路の決定を指示することができ、避難経路決定手段において決定された避難経路を報知することができる。したがって、有毒ガス検知および避難誘導システムの敷設に必要な電線類の使用量が削減でき、よって、敷設作業に要する時間が短縮できるため、敷設コストを圧縮することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システムによれば、有毒ガス発生時に、発生した有毒ガスを吸引する二次災害を誘発することなく、建造物の住人や利用者を、安全に避難させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る有毒ガス検知および避難誘導システムの構成図である。
【図２】（ａ）本発明の実施形態に係る有毒ガス検知および避難誘導システムが実装された集合住宅の外観図である。（ｂ）本発明の実施形態に係る有毒ガス検知および避難誘導システムが実装された集合住宅の３階部分の構造図である。（ｃ）本発明の実施形態に係る有毒ガス検知および避難誘導システムが実装された集合住宅の１階部分の構造図である。
【図３】図２の集合住宅でＨ２ＳやＣＯが発生したときの避難経路情報の一部である。
【図４】本発明の実施例１の動作の流れを示したフローチャートである。
【図５】商用交流電圧信号に有毒ガス検知情報を重畳する様子を示す図である。
【図６】避難経路提示部で提示される画面情報の１例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る有毒ガス検知および避難誘導システム１の実施形態について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２６】
本実施例は、本発明を集合住宅に適用したものである。図１は、本実施例の有毒ガス検知および避難誘導システム１の全体構成を示す構成図である。また、図２（ａ）は、本発明の有毒ガス検知および避難誘導システム１が実装された集合住宅６００の外観図であり、図２（ｂ）は、その集合住宅６００の３階部分をＡ方向から見た構造図である。また、図２（ｃ）は、その集合住宅６００の１階部分をＢ方向から見た構造図である。
【００２７】
集合住宅６００は５階建てで、各階に１０世帯分の居住区があるものとする。また、図２（ｂ）に示す通り、３階部分には、通路９１０を挟んで居住区が配置されている。上下階への行き来は、エレベータ９００もしくは階段８００を使って行う。また、各階の両端には、第１非常階段８１０と第２非常階段８２０が設置されている。この構造は、３階以外の階においても同一であるとする。また、図２（ｃ）に示す通り、第１非常階段８１０の１階部分には、外部に通じる第１階段口８４０が設けられ、第２非常階段８２０の１階部分には、外部に通じる第２階段口８５０が設けられ、階段８００の１階部分には、外部に通じる第３階段口８３０が設けられている。
【００２８】
本実施例に係る有毒ガス検知および避難誘導システム１は、各戸で発生した有毒ガスの濃度、種類、発生場所を検知する、設置場所を一意に特定できる固有のＩＤ番号が付与された有毒ガス検知手段１００と、各戸の有毒ガス検知手段１００で検知された有毒ガスの濃度と種類と発生場所の情報を監視する監視手段３００と、監視手段３００で監視された有毒ガスの濃度と発生場所とに基づいて、各戸の避難経路（以下、避難経路情報と呼ぶ）を決定する避難経路決定手段４００と、決定した避難経路情報を、可視的または可聴的に各戸に報知する報知手段５００と、前記有毒ガス検知手段１００、前記監視手段３００、および前記報知手段５００を接続して、有毒ガスの種類と、濃度と、その発生場所と、避難経路情報を伝達する情報伝達手段２００を備えている。
【００２９】
有毒ガス検知手段１００は、詳しくは、Ｈ２Ｓを検知するＨ２Ｓ検知センサ１１０と、ＣＯを検知するＣＯ検知センサ１２０と、Ｈ２Ｓ検知センサ１１０およびＣＯ検知センサ１２０で検知した有毒ガスの濃度を収集するセンサ情報収集部１３０とを備える。
【００３０】
情報伝達手段２００は、詳しくは、各戸に設置され、センサ情報収集部１３０で収集したＨ２Ｓの濃度と、ＣＯの濃度と、有毒ガス検知手段１００が有するＩＤ番号（以後、これらを纏めて有毒ガス検知情報と呼ぶ）とを商用交流電圧信号（以後、単に交流電圧信号と呼ぶ）に重畳するために変調し、さらに、避難経路決定手段４００から交流電圧信号に重畳されて伝達された避難経路情報を復調する第１情報変調・復調部２１０と、各戸に交流電圧を供給する第１電源コンセント２２０と、図２に示す管理人室６１０に設置され、管理人室６１０に交流電圧信号を供給する第２電源コンセント２３０と、避難経路決定手段４００で算出した避難経路情報を交流電圧信号に重畳するために変調し、さらに、センサ情報収集部１３０から交流電圧信号に重畳されて伝達された有毒ガス検知情報を復調する第２情報変調・復調部２４０と、第１電源コンセント２２０と第２電源コンセント２３０を接続し、交流電圧信号を各戸に供給する電力線２２５とから構成されている。なお、第１電源コンセント２２０から、有毒ガス検知手段１００と、第１情報変調・復調部２１０と、報知手段５００とに動作電力が供給されており、第２電源コンセント２３０から、第２情報変調・復調部２４０と、監視手段３００と、避難経路決定手段４００とに動作電力が供給されている。
【００３１】
避難経路決定手段４００は、詳しくは、集合住宅６００の構造に基づいて、予め設定した各戸の避難経路情報と、避難経路情報をテキストや音声で表現した案内情報とを格納した避難経路データベース４１０と、監視手段３００からの指示によって、有毒ガス検知情報と避難経路データベース４１０に格納された避難経路情報と案内情報とに基づいて、各戸の避難経路情報を決定する避難経路決定部４２０と、決定した避難経路情報を提示する避難経路提示部４３０とを備えている。
【００３２】
報知手段５００は、詳しくは、避難経路決定手段４００で決定した避難経路情報を音声で報知する、スピーカからなる音声出力部５１０と、避難経路決定手段４００で決定した避難経路情報を画面情報で報知する、ディスプレイ装置からなる避難経路提示部５２０とを備えている。
【００３３】
ここで、有毒ガス検知手段１００と報知手段５００は、集合住宅６００の各戸に設置され、監視手段３００と避難経路決定手段４００は、管理人室６１０に設置されている。
【００３４】
なお、Ｈ２ＳやＣＯを検知するセンサには、様々な形式のものが考案されている。例えば、金属酸化物半導体がこれらのガスと接触したときに生じる抵抗値の変化をガス濃度として検知する半導体式センサや、一定の電位に保たれた電極上でガスを電気分解して、そのときに発生する電流をガス濃度として検知する定電位電解式センサなどである。Ｈ２Ｓ検知センサ１１０とＣＯ検知センサ１２０には、これらいずれのセンサを用いてもよい。
【００３５】
なお、Ｈ２Ｓは比重が空気よりも大きいため、Ｈ２Ｓ検知センサ１１０は床面近くに設置するのが望ましく、ＣＯは比重が空気よりもやや小さいため、ＣＯ検知センサ１２０は天井近くに設置するのが望ましい。これは、微量の有毒ガスを確実に検知できるようにするためである。
【００３６】
次に、本実施例に係る有毒ガス検知および避難誘導システム１の作用について、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００３７】
各戸に設置されたＨ２Ｓ検知センサ１１０とＣＯ検知センサ１２０によって、各有毒ガスの濃度が常時計測され、その結果は、センサ情報収集部１３０に送信され、センサ情報収集部１３０が有するメモリに記憶される。なお、センサ情報収集部１３０が有するメモリには容量の制約があるため、所定回数の濃度情報を記憶したら、最初に記憶した濃度情報から順に消去されるものとする。
【００３８】
監視手段３００は、各有毒ガス検知手段１００に付与されたＩＤ番号を使って、各戸に設置された有毒ガス検知手段１００を順に呼び出し（図４のＳ１）、呼び出された有毒ガス検知手段１００は、センサ情報収集部１３０に記憶された最新のＨ２Ｓの濃度と、最新のＣＯの濃度と、呼び出された有毒ガス検知手段１００が有するＩＤ番号とを纏めて、有毒ガス検知情報として第１情報変調・復調部２１０に送信する（図４のＳ２）。
【００３９】
第１情報変調・復調部２１０は、有毒ガス検知情報に、１００ｋＨｚ程度の搬送周波数で変調をかけ、変調された有毒ガス検知情報を、図５に示すように、電圧１００または２００Ｖ、周波数５０または６０Ｈｚの交流電圧信号に重畳する（図４のＳ３）。
【００４０】
有毒ガス検知情報に変調をかけるのは、５０または６０Ｈｚの交流電圧信号と、有毒ガス検知情報の識別性を高めるためである。変調波の搬送周波数は、屋内電力線搬送通信で使用できる周波数が法律で定められているため、その範囲内の周波数、例えば１００ｋＨｚとする。但し、搬送周波数はこの周波数に限られるものではなく、設計要件に照らして、適切な周波数が選択される。
【００４１】
有毒ガス検知情報が重畳された交流電圧信号は、各戸の第１電源コンセント２２０から、電力線２２５を経由し、さらに第２電源コンセント２３０を経て、第２情報変調・復調部２４０に送信される（図４のＳ４）。
【００４２】
第２情報変調・復調部２４０では、有毒ガス検知情報が重畳された交流電圧信号に基づいて、有毒ガス検知情報が復調される（図４のＳ５）。復調された有毒ガス検知情報は、監視手段３００に送られる（図４のＳ６）。
【００４３】
監視手段３００には、各戸から有毒ガス検知情報が集められ（図４のＳ７）、各戸から集まった有毒ガス検知情報が監視される（図４のＳ８、Ｓ１０、Ｓ１１）。ここで、有毒ガスの濃度が、予め設定されたしきい値（Ｈ２Ｓの濃度しきい値Ｄ１、ＣＯの濃度しきい値Ｄ２）を超えていたら、有毒ガスが発生したと判断して、避難経路決定部４２０に対して避難経路決定の指示を出す。また、全戸の有毒ガス検知情報の確認が終了したら、再び図４のＳ１に戻って、監視を続ける（図４のＳ１６）。
【００４４】
避難経路決定部４２０は、避難経路データベース４１０に予め格納されている避難経路のうち、監視手段３００において有毒ガスが発生したと判断された部屋で、該当する有毒ガスが発生した場合に対応する避難経路を読み込む。（図４のＳ９、Ｓ１２）。
【００４５】
なお、有毒ガス発生時にエレベータ９００の運転を行うのは危険であるため、避難経路決定部４２０からの指示によって、エレベータ９００を最寄り階で停止させ、乗員が降りた後、ドアを閉じて運転を停止する（図４のＳ１３）。
【００４６】
次に、避難経路情報の算出手順を説明する。避難経路データベース４１０には、予め、有毒ガス発生時の避難経路情報が格納されている。図３は、実際に格納されているＨ２Ｓ発生時の避難経路情報と、ＣＯ発生時の避難経路情報を示す。実際は、集合住宅６００の全戸に対する避難経路情報が用意されているが、分量が大きく煩雑であるため、その一部分のみを図示する。図３の縦軸には、有毒ガスが発生した各戸の部屋番号が記載され、横軸には、各戸の避難経路が記載されている。
【００４７】
図３において、「Ｘ↓」の表記は、Ｘの部分に記載された、階段８００、第１非常階段８４０、または第２非常階段８５０のいずれかを使って１階まで下り、Ｘに繋がった第１階段口８４０、第２階段口８５０、または第３階段口８３０から、外部に避難する経路を表している。
【００４８】
また、「階段↑」の表記は、階段８００を使って、一旦１階層上に上がり、その階の第１非常階段８１０、または、第２非常階段８２０を使って１階まで下り、第１非常階段８１０につながった第１階段口８４０、または第２非常階段８２０につながった第２階段口８５０から、外部に避難する経路を表している。
【００４９】
さらに、「Ｚ→」の表記は、Ｚの部分に記載された、第１階段口８４０、第２階段口８５０、または第３階段口８３０のいずれかの階段口から、外部に避難する経路を表している。
【００５０】
例えば、図３には、３０２号室７１０の住人は、３０１号室７００でＨ２Ｓが発生したとき、階段８００を使って一旦４階に上がり、４階の第１非常階段８１０を使って１階に下りて第１階段口８４０から外部に避難する、もしくは、４階の第２非常階段８２０を使って１階に下りて第２階段口８５０から外部に避難することが示されている（図３のＰ）。また、例えば、２０３号室（図２への図示省略）の住人は、階段８００を使って１階に下り、第３階段口８３０から外部に避難することが示されている（図３のＱ）。
【００５１】
一方、図３のＴには、３０１号室７００でＣＯが発生した時、３０２号室７１０の住人は、階段８００を使って１階まで下り、第３階段口８３０から外部に避難することが示されている。
【００５２】
このように、同じ３０２号室７１０でも、発生した有毒ガスの種類によって異なる避難経路が指示される。すなわち、ｎ階で空気よりも比重が大きいＨ２Ｓが発生したとき、ｎ階の住人が階段８００を使って下層階に避難すると、Ｈ２Ｓは比重が大きく下方に降下するため、下層階への避難途中や避難先でＨ２Ｓを吸引することによって二次災害が起こる危険性がある。したがって、一旦上層階に上がった後、上層階の非常階段を使って避難する経路が指示される。なお、最上階でＨ２Ｓが発生したときは、一旦屋上に上がった後、第１非常階段８１０、または第２非常階段８２０を使って避難する経路が指示される。
【００５３】
一方、比重が空気に対してやや小さいＣＯ発生時には、上層階を経由して避難すると、上昇したＣＯによって、上層階への避難途中または避難先で逆にＣＯを吸引してしまう恐れがあるため、階段８００、第１非常階段８１０、または第２非常階段８２０を使って下層階に避難する経路が指示される。
【００５４】
なお、最下階の住人に対しては、避難時間の短縮と、上層階の住人の避難を円滑に進めるために、発生した有毒ガスの種類によらず、最短経路で、第１非常階段口８４０、第２非常階段口８５０、または第３階段口８３０から外部に避難する経路が指示される。
【００５５】
以下、避難経路を報知する処理の流れを説明する。例えば、３０２号室７１０でＨ２Ｓが発生した場合、避難経路決定部４２０には、避難経路データベース４１０から、「３０２号室でＨ２Ｓの発生した場合」に対応した、図３のＲの部分の避難経路が読み込まれる（図４のＳ９）。避難経路決定部４２０では、読み込まれた避難経路に基づいて避難経路を決定して（図４のＳ１４）、各戸に報知する音声と画面情報を作成する（図４のＳ１７）。この音声と画面情報は、予め、避難経路データベース４１０に格納しておいた各戸の避難経路情報と、それをテキストや音声で表現した案内情報を用いて作成される。作成された音声と画面情報には、その情報を報知する部屋に設置された有毒ガス検知手段１００に付与されたＩＤ番号と同じＩＤ番号を付与して、第２情報変調・復調部２４０において変調した後、交流電圧信号に重畳して（図４のＳ１８）、第２電源コンセント２３０、電力線２２５、および第１電源コンセント２２０を経て、対応する部屋に設置された第１情報変調・復調部２１０に送信する（図４のＳ１９）。
【００５６】
各戸では、第１情報変調・復調部２１０において、音声と画面情報が重畳された交流電圧信号を復調し（図４のＳ２０）、各戸に対応するＩＤ番号が付与されていることを確認した後、各戸に設けた音声出力部５１０、および避難経路提示部５２０が、音声や画面情報で避難経路を報知する（図４のＳ２１）。
【００５７】
例えば、３０１号室７００でＨ２Ｓが発生したとき、３０２号室７１０には、音声出力部５１０を構成するスピーカから、「３０１号室で硫化水素ガスが発生しました。直ちに階段で４階に上がり、４階の非常階段で避難して下さい。」という音声案内を出力するとともに、避難経路提示部５２０を構成するディスプレイには、図６に示す画面情報が表示される。３０２号室７１０の住人は、これらの音声案内と画面情報に従い、避難を行う。
【００５８】
以上説明したように、本実施例の有毒ガス検知および避難誘導システムによると、有毒ガスの濃度と、有毒ガスの種類から一意に定まる比重と、有毒ガスの発生場所に基づき、発生した有毒ガスの種類毎に、避難中に有毒ガスを吸引することのない避難経路を決定して、これを報知することができるため、避難中の二次災害の発生を防止することができ、安全に避難することができる。
【００５９】
なお、避難経路は、本実施例で示す経路に限る訳ではない。すなわち、有毒ガス検知手段１００は、集合住宅６００の各戸のみならず、通路９１０や階段８００に設置してもよく、その場合、図３に相当する避難経路情報を、より詳細に設定できるため、本実施例に比べて、より詳細な避難経路を設定することができるようになる。
【００６０】
また、本実施例では、避難経路決定部４２０で決定した避難経路情報を、情報伝達手段２００の中の電力線２２５を介して各戸に送信し、各戸の報知手段５００で報知する構成としたが、集合住宅６００に、インターネット回線が敷設されているときは、避難経路決定手段４２０で決定した避難経路情報を、インターネット回線を通して報知手段５００に伝達し、各戸に報知するようにしてもよい。この場合、避難経路情報は、インターネット回線に応じた、適切な符号化がなされた後に伝達される。
【００６１】
あるいは、例えば小規模な集合住宅では、避難経路決定部４２０で決定した避難経路情報を、管理人室６１０にいる管理人が確認した後、電話回線を通して、避難経路に関する情報を各戸に通報するようにしてもよい。
【００６２】
なお、本実施例では、Ｈ２Ｓが発生した場合について説明したが、ＣＯが発生した場合も、同様に避難経路を算出して、これを報知する。
【００６３】
さらに、複数の部屋で同時に有毒ガスが発生した場合や、Ｈ２ＳとＣＯが同時に発生した場合にも、本実施例の構成によって対応することが可能である。ただし、このような場合、有毒ガスの発生パターンには膨大な場合の数があり、図３に相当する避難経路情報を、予め作成しておくのは困難である。そのため、以下のように対応する。
【００６４】
例えば、複数の部屋で同時にＨ２Ｓが発生した場合は、まず、避難経路決定部４２０が、図３の避難経路を参照し、各部屋で個別にＨ２Ｓが発生したと想定して、複数の避難経路を算出する。次に、避難経路決定部４２０が、算出された複数の避難経路のうち、同じ部屋の避難経路同士を比較して、避難経路が一致した場合は、その一致した避難経路を、その部屋の最終的な避難経路にすればよい。
【００６５】
一方、同じ部屋の避難経路が一致しない場合は、避難経路決定部４２０が、監視手段３００に集められた各部屋のＨ２Ｓの濃度を比較して、Ｈ２Ｓの発生濃度が最も高い部屋に対する避難経路を、その部屋の最終的な避難経路にすればよい。
【００６６】
また、Ｈ２ＳとＣＯが、互いに異なる別の部屋で同時に発生した場合は、まず、避難経路決定部４２０が、Ｈ２Ｓに対する各部屋の避難経路と、ＣＯに対する各部屋の避難経路を、各々算出する。次に、避難経路決定部４２０が、同じ部屋のＨ２Ｓに対する避難経路とＣＯに対する避難経路とを比較して、避難経路が一致した場合は、その一致した避難経路を、その部屋の最終的な避難経路にすればよい。
【００６７】
一方、同じ部屋のＨ２Ｓに対する避難経路とＣＯに対する避難経路とが一致しない場合は、避難経路決定部４２０が、各部屋のＨ２Ｓの濃度とＣＯの濃度に基づいて、身体に最も影響の大きい量の有毒ガスが発生した部屋とその有毒ガスの種類を特定し、その部屋に対する避難経路を、その部屋の最終的な避難経路にすればよい。
【００６８】
さらに、本実施例において、管理人室６１０に設置された監視手段３００に電話回線を接続して、監視手段３００が避難経路決定手段４００に対して避難経路決定の指示を出したとき、電話回線を使って消防署や警察署に通報して、有毒ガス検知情報を送信する構成にしておけば、有毒ガスの発生と同時に、これらの機関に有毒ガス検知情報を送信することができ、これによって、消防や警察による迅速な救援活動を実施することができる。
【００６９】
さらに、本実施例は、本発明を図２の集合住宅６００に適用したものであるが、図３に相当する避難経路情報を予め作成しておきさえすれば、別の構造の建造物にも適用可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７０】
１ 有毒ガス検知および避難誘導システム
１００ 有毒ガス検知手段
１１０ Ｈ２Ｓ検知センサ
１２０ ＣＯ検知センサ
１３０ センサ情報収集部
２００ 情報伝達手段
２１０ 第１情報変調・復調部
２２０ 第１電源コンセント
２２５ 電力線
２３０ 第２電源コンセント
２４０ 第２情報変調・復調部
３００ 監視手段
４００ 避難経路決定手段
４１０ 避難経路データベース
４２０ 避難経路決定部
５００ 報知手段
５１０ 音声出力部
５２０ 避難経路提示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数階層からなる建造物の各部屋または通路に設置され、有毒ガスの濃度、前記有毒ガスの種類、および前記有毒ガスの発生場所を検知して出力する複数の有毒ガス検知手段と、前記複数の有毒ガス検知手段の出力を監視する監視手段と、前記監視手段の監視結果に基づいて、前記有毒ガスの種類、および発生場所から、前記各部屋または通路から前記建造物外部までの避難経路を決定する避難経路決定手段と、前記避難経路決定手段によって算出された前記避難経路を、前記各部屋または通路に、可視的または可聴的に報知する報知手段と、前記有毒ガス検知手段、前記監視手段、および前記報知手段を接続して情報を伝達する情報伝達手段とを備えたことを特徴とする有毒ガス検知および避難誘導システム。
【請求項２】
前記建造物は、その各階に、前記建造物の外部に通じる非常階段を備え、
前記避難経路決定手段は、検知された前記有毒ガスの種類から一意に定まる比重が空気よりも小さく、かつ、前記有毒ガスの濃度が所定値以上のときは、前記有毒ガスが検知された階、および前記有毒ガスが検知された階よりも下層階に対しては、それぞれの階から下層階に向かって避難する経路を前記避難経路として決定し、前記有毒ガスが検知された階よりも上層階に対しては、それぞれの階から前記非常階段を使って避難する経路を前記避難経路として決定し、
また、前記有毒ガスの種類から一意に定まる比重が空気よりも大きく、かつ、前記有毒ガスの濃度が所定値以上のときは、前記有毒ガスが検知された階に対しては、前記有毒ガスが検知された階よりも上層階の前記非常階段を使って避難する経路を前記避難経路として決定し、前記有毒ガスが検知された階よりも上層階に対しては、それぞれの階から前記非常階段を使って避難する経路を前記避難経路として決定し、前記有毒ガスが検知された階よりも下層階に対しては、それぞれの階から下層階に向かって避難する経路を前記避難経路として決定することを特徴とする、請求項１記載の有毒ガス検知および避難誘導システム。
【請求項３】
前記有毒ガス検知手段によって検知される有毒ガスが、硫化水素と一酸化炭素のうち少なくとも一方であることを特徴とする請求項１または２記載の有毒ガス検知および避難誘導システム。
【請求項４】
前記情報伝達手段は、少なくとも前記有毒ガス検知手段が検知した情報を、前記各部屋または通路に電力を供給する電力線を通して伝達することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の有毒ガス検知および避難誘導システム。
【請求項１】
複数階層からなる建造物の各部屋または通路に設置され、有毒ガスの濃度、前記有毒ガスの種類、および前記有毒ガスの発生場所を検知して出力する複数の有毒ガス検知手段と、前記複数の有毒ガス検知手段の出力を監視する監視手段と、前記監視手段の監視結果に基づいて、前記有毒ガスの種類、および発生場所から、前記各部屋または通路から前記建造物外部までの避難経路を決定する避難経路決定手段と、前記避難経路決定手段によって算出された前記避難経路を、前記各部屋または通路に、可視的または可聴的に報知する報知手段と、前記有毒ガス検知手段、前記監視手段、および前記報知手段を接続して情報を伝達する情報伝達手段とを備えたことを特徴とする有毒ガス検知および避難誘導システム。
【請求項２】
前記建造物は、その各階に、前記建造物の外部に通じる非常階段を備え、
前記避難経路決定手段は、検知された前記有毒ガスの種類から一意に定まる比重が空気よりも小さく、かつ、前記有毒ガスの濃度が所定値以上のときは、前記有毒ガスが検知された階、および前記有毒ガスが検知された階よりも下層階に対しては、それぞれの階から下層階に向かって避難する経路を前記避難経路として決定し、前記有毒ガスが検知された階よりも上層階に対しては、それぞれの階から前記非常階段を使って避難する経路を前記避難経路として決定し、
また、前記有毒ガスの種類から一意に定まる比重が空気よりも大きく、かつ、前記有毒ガスの濃度が所定値以上のときは、前記有毒ガスが検知された階に対しては、前記有毒ガスが検知された階よりも上層階の前記非常階段を使って避難する経路を前記避難経路として決定し、前記有毒ガスが検知された階よりも上層階に対しては、それぞれの階から前記非常階段を使って避難する経路を前記避難経路として決定し、前記有毒ガスが検知された階よりも下層階に対しては、それぞれの階から下層階に向かって避難する経路を前記避難経路として決定することを特徴とする、請求項１記載の有毒ガス検知および避難誘導システム。
【請求項３】
前記有毒ガス検知手段によって検知される有毒ガスが、硫化水素と一酸化炭素のうち少なくとも一方であることを特徴とする請求項１または２記載の有毒ガス検知および避難誘導システム。
【請求項４】
前記情報伝達手段は、少なくとも前記有毒ガス検知手段が検知した情報を、前記各部屋または通路に電力を供給する電力線を通して伝達することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の有毒ガス検知および避難誘導システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２２１７２２（Ｐ２０１１−２２１７２２Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８９０８４（Ｐ２０１０−８９０８４）
【出願日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【出願人】（５１００９７９７６）株式会社ヤマガタ共同 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【出願人】（５１００９７９７６）株式会社ヤマガタ共同 (2)
【Ｆターム（参考）】
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