避難誘導システム
【課題】 火災発生時に避難誘導装置が被災し際に、反射音が蔓延する隘路においても常に最新の安全な避難口への誘導が可能な避難誘導システムを提供する。
【解決手段】 建物の避難路や地下道に設けられ、所定間隔で離間して設置されたスピーカーを使ってハース効果によって音声誘導する避難誘導システムにおいて、周波数帯域が１０００〜２５００ヘルツの範囲にある狭帯域ノイズを使って避難ルート案内をするようにした。また、前記避難誘導装置は視覚的に認知させる避難誘導装置部の他に、誘導音声を発するスピーカーと、個々の避難誘導装置を他の避難誘導装置から区別するＩＤデータとを備え、火災が発生した際に、出火付近の避難誘導装置から安全な避難口付近の避難誘導装置までのルートを自動生成するようにした。
【解決手段】 建物の避難路や地下道に設けられ、所定間隔で離間して設置されたスピーカーを使ってハース効果によって音声誘導する避難誘導システムにおいて、周波数帯域が１０００〜２５００ヘルツの範囲にある狭帯域ノイズを使って避難ルート案内をするようにした。また、前記避難誘導装置は視覚的に認知させる避難誘導装置部の他に、誘導音声を発するスピーカーと、個々の避難誘導装置を他の避難誘導装置から区別するＩＤデータとを備え、火災が発生した際に、出火付近の避難誘導装置から安全な避難口付近の避難誘導装置までのルートを自動生成するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビルやトンネル内で火災が発生した時に、罹災者に避難場所の方向を音声によって示す避難誘導システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大型高層ビルが増え、火災発生時における避難誘導の有用性が増している。しかし、火災によって発生した煙が建物内部に充満すると視界が悪くなり、また煙が目に入ると目が開けられず避難誘導装置や誘導灯があっても避難路の識別が難しくなる。この場合には視覚以外の五感のうち聴覚が避難誘導のための残された有効な感覚となる。聴覚を避難誘導に利用した先行文献として特許文献１〜５がある。
【０００３】
特許文献１においては、所属するアドレスシリアルコードを有する火災検知器と、各通路及び公共場所に設置された複数の経路指示器と、安全死角の場所に設置された無線緊急呼出器とを使うインテリジェント無線火災地点通報装置において、前記経路指示器が該無線警報信号を受信すると、それに含まれるディジタルエンコードナンバーによりそれがどの火災検知器が発生した信号であるかを識別し、これにより最良の避難経路を判断し、並びに出火地点と避難経路を表示する記載がある。
【０００４】
特許文献２においては、火災感知器で火災を感知すると、制御装置では避難口誘導灯を通常のモードから非常時のモードに切り換え、スピーカーから音声誘導を行なうとともに、キセノンランプを点滅させ、避難口誘導灯がこの非常時のモードになるとともに、光点滅誘導装置用リングカウンタを動作させ、光点滅誘導装置を毎秒２〜８ｍの速さで、避難口方向に光の流れを生じさせるようにしている。また、スピーカー用リングカウンタにより、誘導音声発生時期においてハース効果を生じるようにずらし、誘導音声に避難口に向かう方向感を付与するようにした避難誘導装置について記載されている。
【０００５】
特許文献３においては、建物内の通路に設けられた複数のスピーカーと、隣接するスピーカー間でハース効果を生じさせるための遅延時間の情報を、前記複数のスピーカーの配置位置に基づいて分けた複数の系列ごとに記憶したスピーカー間遅延時間記憶手段と、連続する複数の系列の指定によって前記建物の出口への誘導経路の入力を受け付ける誘導経路入力手段と、前記誘導経路として指定された系列における各スピーカー出力を制御する制御遅延時間を、出口から隣接する系列までの遅延時間と前記スピーカー間遅延時間記憶手段に記憶された遅延時間とに基づいて算出する制御遅延時間算出手段と、前記制御遅延時間算出手段にて算出された制御遅延時間に基づいて、前記各スピーカーの出力を制御するスピーカー制御手段とを備えた音声誘導装置について記載されている。
【０００６】
特許文献４においては、所定方向に沿って互いに間隔を置いて設けられた複数のスピーカーと、複数の可聴周波数成分を有する誘導信号を上記複数のスピーカーに供給する誘導音源手段と、前記複数のスピーカーのそれぞれと上記誘導音源手段との間に設けられた複数のフィルター手段とを具備したフィルター放送装置において、前記複数のスピーカーから互いに異なる上記可聴周波数成分に対応する誘導音が、この誘導音の周波数が上記所定方向に沿って、或いは所定方向に沿う順番で順次出力されるフィルター放送装置について開示されている。
【０００７】
非特許文献１においては、廊下などの避難者を誘導した方向に等間隔に複数のスピーカーを配置し、それぞれのスピーカーと誘導音を発生する音源との間に、個別の遅延回路が設け、各遅延回路の遅延時間は、互いに数ｍｓ〜数十ｍｓ程度異なっており、対応するスピーカーが避難口に近いものほど前記遅延時間が短くなるように設定されている構成をもち、避難口に近いスピーカーから順に、前記遅延時間に従う時間間隔で誘導音声が出力され、通路内に存在する避難者は、ハース効果により誘導され、この誘導音が最初に聞こえた方向に進むことにより避難口に辿り着くように誘導される非難誘導が記載されている。
【０００８】
【特許文献１】実願２００１−００３８３４
【特許文献２】特開平０５−２６６３６８
【特許文献３】特開２００６−３４０１５９
【特許文献４】特開２００５−２３６７３７
【非特許文献１】伊藤洋一、「音による非難誘導」、日本音響学会誌５７巻１０号（２００１）、６７５〜６８０頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載されているインテリジェント無線火災地点通報装置は、火災発生時に煙などで視界が悪くなった場合にも分かり易い避難指示方法、例えばハース効果が記載されていない。更に火災発生時にデフォルトの避難ルートを設定するだけで、火災が広がった場合のルート更新が出来ない。
【００１０】
特許文献２に記載された避難誘導装置は、有線によって中央管制室から各スピーカーをコントロールしているので、当然のことながら火災などの有事にスピーカーの接続ケーブルが途中において熱などで断線すると機能しなくなり、最悪の場合は停電により機能が完全に停止する虞れもある。また、スピーカーからの音声誘導はあるものの音声自体が方向性を示すものではない。
【００１１】
特許文献２〜４、非特許文献１には、ハース効果或いはこれに類似した考えが開示されている。これら先行技術においては、ハース効果の定義を、所定間隔離して設置した複数のスピーカーから発する音声に時間差を持たし、聞く者に恰も音源が移動している錯覚を与えるものとしているが、これはハース効果ではない。ハース効果とは、左右のスピーカーから同じ大きさの音を発する場合に、一方から先に発すると、当該一方から音がでていると感じる効果をいう。つまり、ハース効果とは、人間の音響に対する心理が働き、同じ音量でも、先に耳に届いた方から音がしていると錯覚を起こす現象を指す効果のことである。
【００１２】
上記のハース効果或いは音源移動効果は何も障害物がない音波暗室などにおいて実施した場合には、方向性を明確に確認することができる。しかしながら廊下、トンネル或いは地下道など周囲を壁で囲まれた空間では、スピーカーからの音が壁で反射し、効果を確認しにくい。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、一定の定められた波長の音（純音）を用いた場合には廊下などにおいて音源移動効果を確認できないが、様々な波長の音が混ざったノイズは音源移動効果を確認できるという知見を得た。即ち、指向性の高い音（純音）は乱反射の影響があると音源移動効果を発揮し難く指向性の低い音（ノイズ）は乱反射が存在しても音源移動効果を発揮しやすいことが分かった。
【００１４】
そこで、請求項１に係る発明は、所定間隔離間して設置された複数のスピーカーから避難経路に添って時間差をつけて音声を発することで音源移動効果を発揮するようにした避難誘導システムにおいて、前記スピーカーから発せられる音声を、指向性の低い狭帯域ノイズとした。
【００１５】
上記構成とすることで、廊下などのように周囲が音を反射する壁で囲まれた空間でも出火元からの避難口方向に向かって順次音が移動する錯覚を与え、音が誘導する方向に沿って移動することで安全に避難口までたどり着くことができる。
【００１６】
また、前記狭帯域としては１０００〜２５００Ｈｚとすれば、老人でも確実に認識できる周波数帯域となり一般的な認知度が高まる。またノイズとしては、ホワイトノイズ、又はピンクノイズ、又はウォーブルトーン、又はマルチサイン音などが考えられる。これらは、建物内部の構造や避難路の壁材質などにより適宜選択することができる。
【００１７】
更に、避難路のコーナー部の避難誘導装置には１つではなく例えば３つのスピーカーを設け、これらのスピーカーに例えば１〜３０ｍｓの時間差を持たせて順番に避難誘導音を発生させることによりコーナー部での曲がる方向を個別に案内することも考えられる。これにより、避難者は、曲がり角でも確実に避難方向を認識できるようになる。
【００１８】
また、この避難誘導システムは、スピーカーを備えた個々の避難誘導装置を他の避難誘導装置から区別するＩＤデータと、時計機能を持つＣＰＵとを備え、火災が発生した際に、出火付近の避難誘導装置から連鎖的に点呼を取ることにより安全な避難口付近の避難誘導装置までの案内ルートを前記ＩＤデータとＣＰＵによって自動生成し、前記案内ルートの逆のルートで前記出火付近から安全な避難口に向かって、前記個々の避難誘導装置に設けたスピーカーが避難ルート案内することも考えられる。前記避難誘導装置にＩＤ識別可能なデータキャリアとメモリーを内蔵し、火災が発生した付近の避難誘導装置に内蔵の火災センサー又は外部の火災センサーからの火災検知信号を当該避難誘導装置に隣接する避難誘導装置が受信し、更にその信号を隣接する避難誘導装置に送信するバケツリレー方式によって点呼を取りながら順次火災情報を伝達し、出口の避難誘導装置に到達するまでのルートを生成すれば、ルートが生成された後にルート情報をコールバックしながら前記ルートデータを前記メモリーに書き込んでゆくことも可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の避難誘導システムは、防災センターからの指示がなくとも、火災センサーからの出火通報データが入力されると、個々の避難誘導装置自身が連携して自ら最適なルートを判断して安全な避難口付近の避難誘導装置までのルートをネットワークとして生成し、音源移動効果を使って安全な避難口に向かって避難誘導することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一機能を有するものは同一の符号とし、その繰り返しの説明は省略する。
【００２１】
図１（ａ）〜（ｃ）はビルの出火場所が１ヶ所の場合における避難ルート生成例を示している。該ビルのフロアには第１避難口１、第２避難口２，第３避難口３、第４避難口４、第５避難口６、第６避難口６の六つの避難口が設けられ、第１避難口１付近には避難誘導装置Ａ、ａ１、ａ２が、第２避難口２付近には避難誘導装置Ｂ、ｂ１、ｂ２が、第３避難口３付近には避難誘導装置Ｃ、ｃ１、ｃ２が、第４避難口４付近には避難誘導装置Ｄ、ｄ１、ｄ２が、第５避難口５付近には避難誘導装置Ｅ、ｅ１、ｅ２が、第６避難口６付近には避難誘導装置Ｆ、ｆ１、ｆ２が、更に建物内部には避難誘導装置ｚ１、ｚ２、ｚ３が備えられている。
【００２２】
図１（ａ）は、往路における第１避難口１付近のみから出火した場合の出火通報データ通報ルートを示している。まず、前記建物内部に設けられた火災センサーによって検知されて防災センターからの操作に基づき、出火通報データの送出を開始する。
【００２３】
最初に避難誘導装置Ａから前記出火通報データが電波で送信され、第２〜６避難口２〜６に向けて相互認証機能を使ったリレー方式で避難誘導装置Ｂ〜Ｆに通達される。前記電波の周波数としては、例えば特定小電力トランシーバーで使われる４００ＭＨｚ帯が使える。
【００２４】
更に、避難誘導装置Ａからは探索信号音が送出され、避難誘導装置Ａの送出した音を受信する避難誘導装置ａ１では、前記電波と音の到達時差データが生成される。前記音の周波数としては、データ通信を前提としているのである程度のデータ送信レートが必要なことから５ｋＨｚから１０ｋＨｚの間の周波数を使うことが考えられる。また、音の内容としては、同期信号と発信した避難誘導装置のＩＤ番号をパケット通信することが考えられる。
【００２５】
図１（ａ）においては、音データが、例えば第１避難口１から第５避難口５までの経路としては、避難誘導装置Ａからａ１、ａ２、ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｅ２、ｅ１、Ｅの順番で、電波と共にリレーされ、各避難誘導装置においてはＣＰＵの機能によって電波と音の到達時差データが生成され、メモリーに保存される。
【００２６】
前記出火通報データの電波による具体的な通信内容としては、開始信号、開始時間、出火元情報（避難誘導装置ＡのＩＤデータ）、送信元となる避難誘導装置のＩＤデータ、リレールート情報（例えば、出火元から当該避難誘導装置までのＩＤデータ列で受信した避難誘導装置がｅ１の場合にはＡ・ａ１・ａ２・ｚ１・ｚ２・ｚ３・ｅ２など）、終了信号をひとつ以上のパケットとして通信するパケット通信が考えられる。
【００２７】
図１（ｂ）は、復路における避難誘導装置Ｅから避難誘導装置Ａへのコールバック信号通報ルートを示している。前記コールバック信号は電波で送信される。この内、電波については、安全な避難口５付近の避難誘導装置Ｅは、第１避難口１付近にある避難誘導装置Ａからのデータを電波で受信した後に、前記リレールート情報を使って、逆の経路で電波によるコールバック信号を相互認証しながら第１避難口１付近の避難誘導装置Ａまで通信をリレー送信する。
【００２８】
また上記の例においては、避難誘導装置Ｅは避難誘導装置ｅ１に前記コールバック信号を送信し、次に避難誘導装置ｅ１は避難誘導装置ｅ２にコールバック信号を送信すると同時に、避難誘導装置Ｅ←避難誘導装置ｅ１←避難誘導装置ｅ２という避難ルートデータを更新する。
【００２９】
次に避難誘導装置ｅ２は避難誘導装置ｚ３に前記コールバック信号を送信し、同様に避難誘導装置ｚ２→避難誘導装置ｚ１→避難誘導装置ａ２→避難誘導装置ａ１→避難誘導装置Ａの順番にコールバック信号がリレーされ、最終的に、避難誘導装置Ａ→避難誘導装置ａ１→避難誘導装置ａ２→避難誘導装置ｚ１→避難誘導装置ｚ２→避難誘導装置ｚ３→避難誘導装置ｅ２→避難誘導装置ｅ１→避難誘導装置Ｅという避難ルートが確定する。
【００３０】
もし、隣接する避難誘導装置間のリレー切換時間を予め設定して固定してしまうと、予期せぬ事態が発生し、火災発生中に避難経路途中の避難誘導装置に不具合が生じた場合には、避難ルート上の避難誘導装置の中で使えなくなる可能性がある。
【００３１】
前記の場合は、最初に火災センサーの信号により、避難誘導装置Ａから出火通報データが電波で送信され、第２〜６避難口２〜６に向けて相互認証機能を使ったリレー方式で避難誘導装置Ｂ〜Ｆに通達された後は、出火口付近の避難誘導装置Ａ以外の避難誘導装置Ｂ〜Ｆの各々から後述するバックプレッシャ輻輳制御機能によって交通整理をして早いタイミングでアクセスする機器から順番にルートを確立する。
【００３２】
上記により安全な避難口付近の避難誘導装置から前記各避難ルートデータに基づいて火元、あるいは火災などで損傷を受けて不具合のある避難誘導装置までの避難ルートを繰り返し避難誘導することが可能となる。更に、ある避難誘導装置から次の避難誘導装置に対して電波を送り、例えば１秒待っても応答信号が帰って来ない場合は前記次の避難誘導装置には不具合があるものと判定し、この判定をした避難誘導装置は自分自身を火元に近い避難誘導装置として自己認定する。
【００３３】
更に、前記火元に近い避難誘導装置と自己認定した避難誘導装置から火元認定登録データを前記安全な避難口付近に位置する避難誘導装置にフィードバックすることで新しい避難ルートを更新する。
【００３４】
図１（ｃ）には、第２回目の往路における避難誘導装置Ｅからの避難誘導ルートが図示されている。前記コールバック信号が前記避難誘導ルートの最終ポイントとなる避難誘導装置Ａに到達すると、避難誘導装置Ａが起点となって電波と音を使った避難誘導を開始する。
【００３５】
避難誘導装置Ａから避難誘導装置Ｂ〜Ｆに向かってａ１、ａ２、ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｅ２、ｅ１、Ｅの順番に電波と音を使って出火通報データを発信することにより避難誘導案内を実行する。前述の通り、初回の往路における音データのリレー動作により、受信側の避難誘導装置には対応する送信側の避難誘導装置との間の音波到達所用時間データが保存されているので、第２回目の往路通信においては、初回往路の音データ送受信で計測した音波到達所用時間データを使うことにより、受信側の避難誘導装置は、電波を受信してから該音波到達所用時間データ以上の遅延時間を持たせてから音による避難誘導音を発生させ、次々とハース効果或いは音源移動効果を持った避難誘導が出来る。
【００３６】
上記避難誘導音を発音するのに際して、装置間の音波到達所用時間データは初回往路通信で計測済みであるから、初回往路における単一周波数の音と同じ音を使う必要はなく、むしろ避難誘導に適した音を選択すべきである。
【００３７】
前記避難ルートの通路が狭い隘路であった場合、また前記通路の壁が音を乱反射し易い材質であった場合、通常の音声案内では乱反射の影響でハース効果や音源移動効果が期待できないおそれがある。特に音声で“避難口はこちらです”などという案内音が乱反射して避難口通路に蔓延すると何を言っているのか全く理解できない場合も生じる。
【００３８】
そこで、乱反射に弱い指向性の高い音声案内ではなく、指向性の低いノイズを使って避難誘導する。前記ノイズにはホワイトノイズ、ピンクノイズ、ウォーブルトーン、マルチサインなどが使える。
【００３９】
更に、可聴帯域外の音は無駄な騒音の原因になり、しかも音を発生させる際に、無駄なエネルギーを使うのでノイズの周波数帯域を可聴帯域に限定することが有効となる。
【００４０】
健常者以外でも聞きやすい音を設定する参考として、ＪＩＳのＳ００１３（高齢者・障害者配慮設計指針−消費生活製品の報知音）などを考慮すると、実際の周波数帯域としては、例えば指向性の低い１０００〜２５００ヘルツの範囲にノイズの周波数帯域を設定すれば、聴覚特性の優れた人でなくとも聞こえる範囲なので最も効率の良い周波数帯域と言える。
【００４１】
また前記において、火元に一番近い避難誘導装置、例えば避難誘導装置Ｅにおいては、火元付近ということで前記音声案内とは別のブザー等の効果音を併用することも考えられる。
【００４２】
上記においては避難誘導装置Ａと避難誘導装置Ｆ間の通信を説明したが、他の避難誘導装置Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｆについても同様の交信が行われる。１対多数の更新ではあるが、実際の交信は１対１で行われているのでひとつのルート案内が終わってから次のルート案内をする必要がある。ここでは、例えば避難誘導装置Ａが受信した避難誘導装置Ｂ〜ＦのＩＤ番号を使って昇順に送信することが考えられるが、後述するバックプレッシャ輻輳制御機能を使うことにより特に順番を決めなくても通信の重複を避けることができる。
【００４３】
また、電波の入出力手段は避難情報のデータ通信用に使う第１の電波周波数と衝突通知信号を送受信する第２の電波周波数を使い、この第２の電波周波数の電波入出力手段にバックプレッシャ輻輳制御機能を持たせることにより、通信中の送信側避難誘導装置以外の衝突信号を検出した送信側避難誘導装置では、未接続の送信にポーズをかけて送信待機状態として、処理中の他の通信が終了し次第再試行することにより接続の衝突による不具合を回避できる。
【００４４】
上記において、ふたつの電波を使わずに通常の非接触ＩＣカードのように１つの搬送波周波数で最初に通信を確立してから避難情報のデータを送る方法も考えられる。この場合は、避難ルートが少ない場合には有効であるが、複雑な構造の建物などで使う場合には、輻輳制御による通信確立に時間がかかる可能性があるので使う電波の数を１つにするのか２つにするのかは適宜選択する必要がある。
【００４５】
図２（ａ）は避難誘導装置の正面図である。これは、例えば２ｍｍ厚程の金属板上に蓄光材を塗布したものを焼成させたもので、取付穴にネジを挿通して壁や床などに固定することができる。前記蓄光材により、例えば火災が発生して電力線が切断された場合においても蓄光の放出により避難方向を表示することができる。
【００４６】
図２（ｂ）は避難誘導装置の裏面構成図である。電波を受信するコンポーネントとして受信アンテナ１０、受信ＲＦ回路１１、復調回路１２が備えられ、前記復調回路１２の出力が全体の制御をするＣＰＵ８に入力される。また音を受信するコンポーネントとしてマイクロホンＭがＣＰＵ８に接続され、後述する探索信号音を受信して機械−電気変換をした後の電気信号をＣＰＵ８に供給する。前記ＣＰＵ８は時計機能を内蔵し、火災発生時には火災を検知した避難誘導装置あるいは火災センターからの時刻情報を持った電波を受信すると前記時計機能の時刻を同期させ、次の避難誘導装置にも同様の電波をリレーすることにより連鎖的にＣＰＵ８の時計機能を同期させてゆく。また前記ＣＰＵ８にはＩＤデータを保存するメモリー９とシステムＲＯＭ１３が接続されている。
【００４７】
前記避難誘導装置の電波出力系統として、前記ＣＰＵ８の出力端子に接続された第１変調回路１４、第１ＲＦ出力回路１５、第１出力アンテナ１６および第２変調回路１７、第２ＲＦ出力回路１８、第２出力アンテナ１９の２系統の出力ルートが形成される。また音を発信するコンポーネントとしては、スピーカーＳＰ、ＳＰ−Ｒ、ＳＰ−ＬがＣＰＵ８に接続されている。
【００４８】
スピーカーＳＰ、ＳＰ−Ｒ、ＳＰ−Ｌは、例えば右から左に音を移動させる場合には最初にスピーカーＳＰ−Ｒを鳴らし、所定の遅延時間を置いてからスピーカーＳＰを鳴らし、更に同じ遅延時間を置いてからスピーカーＳＰ−Ｌを鳴らすことにより、これら３つのスピーカーを使ってハース効果を出し、避難者が音の移動方向を錯覚することで避難方向を知ることが出来る。
【００４９】
電源は電池Ｂから不図示の電気的配線手段によって各部品に供給される。前記電池Ｂは交換容易なボタン電池でも良いし、一般の乾電池を用いても良いが、後述するように充電手段と併用すれば充電バッテリーを使うことも可能である。
【００５０】
上記において、単一搬送波を使う場合には、第１変調回路１４、第１ＲＦ出力回路１５、第１出力アンテナ１６のみを使い、第２変調回路１７、第２ＲＦ出力回路１８、第２出力アンテナ１９は不要となる。
【００５１】
該避難誘導装置は電池駆動なので常時電源を通電しておくと緊急時には電池切れを生じる畏れもあり、平常時は、出力系統は通電せず、受信系統のみを間欠駆動することが好ましい。間欠駆動で検出する起動トリガ信号としては、防災センターからの電波および他の避難誘導装置からの電波がある。また、前記防災センターか他の避難誘導装置からの指令が出たら起動させる方法以外に、センサーＳによって煙あるいは火災による温度上昇を検知してセルフスタートする方法、および前記２つの方法の併用が考えられる。
【００５２】
また、搭載するスピーカーＳＰについては、磁石とボイスコイルを使って駆動する通常のスピーカーでも良いが、金属板自体あるいは他の平面自体を圧電素子などで振動させることにより音波を発生させることも考えられる。
【００５３】
図３（ａ）〜（ｃ）は、２個所目のビル火災が発生した場合の避難ルート生成例を示している。
【００５４】
図３（ａ）においては、防災センターの指令又は避難誘導装置Ｃに内蔵された温度センサーによって第２の出火が検出された場合の出火通報データ伝達ルートを示している。出火元である第３避難口付近にある避難誘導装置Ｃからは、前記装置間の音波到達所用時間データを測定する探索信号音と共に出火通報データが電波で送信され、第２、４〜６避難口２〜６に向けてリレー方式で避難誘導装置Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆに通達されるが、既に避難誘導装置Ａ付近から出火したことはＣＰＵによって全避難ルート上の避難誘導装置のメモリーに登録されているので、避難誘導装置Ｃから避難誘導装置Ａに向けての出火通報データ送信は行われない。
【００５５】
上記の第１回目の往路通信においても、最初に避難誘導装置Ｃから出火通報データが電波と探索信号音で送信され、第２、４〜６避難口に向けて相互認証機能を使ったリレー方式で点呼を取りながら避難誘導装置Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆに通達されると共に、各避難誘導装置のＣＰＵは、避難誘導装置Ａから出火通報データが電波で送信されたことと、避難誘導装置Ｃ以外は、初回往路で計算した前記音波到達所用時間と、前記リレールート情報を受信してＣＰＵによってメモリーに保存する。
【００５６】
ここで避難誘導装置Ｃからの出火通報データは安全な避難口に近い避難誘導装置Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆに到達する。
【００５７】
図３（ｂ）は第６避難口付近の避難誘導装置Ｆから第３避難口までの第１復路のコールバックルートを示している。避難誘導装置Ｆ→避難誘導装置ｆ１→避難誘導装置ｆ２という順番でコールバック信号の電波が避難誘導装置間で相互認証されながらリレーされる。避難誘導装置ｆ２の周囲には避難誘導装置ａ１、避難誘導装置ｂ２、避難誘導装置ｚ１があるが、前記往路で生成したリレールート情報には避難誘導装置ｚ１のみが登録されているので、避難誘導装置ｚ１のみが避難誘導装置ｆ２からのコールバック信号の電波を受け付け、避難誘導装置ｚ２にリレーする。同様にして、避難誘導装置ｚ２→避難誘導装置ｚ３→避難誘導装置ｃ２→避難誘導装置ｃ１→避難誘導装置Ｃという順番で相互認証されながらコールバック信号の電波のリレーが行われる。
【００５８】
上記においても、コールバック信号には、前記出火通報データデータに加えて、往路における出火通報データ通報ルートで受信側が計算した音波到達所用時間データが含まれる。
【００５９】
図３（ｃ）は、避難誘導装置Ｃから避難誘導装置Ｆへの電波と避難誘導音のフィードバックルートを図示している。避難誘導装置Ｃ→避難誘導装置ｃ１→避難誘導装置ｃ２→避難誘導装置ｚ３→避難誘導装置ｚ２→避難誘導装置ｚ１→避難誘導装置ｆ２→避難誘導装置ｆ１→避難誘導装置Ｆという順番で、ＩＤデータで相互認証すると共に電波と避難誘導音を使って前記リレールート情報に基づいて避難ルートを辿って避難誘導案内をする。
【００６０】
ここで、例えば避難誘導装置ｚ２に不具合が生じた場合においては、避難誘導装置ｚ１が避難誘導装置ｚ３からの電波を受信後に所定の時間、例えば０．１秒間待機して、避難誘導装置ｚ２からの信号が検知できない場合には、避難誘導装置ｚ３から発信された電波で受信したフィードバックデータを使って、避難誘導装置ｚ２はスキップして避難ルート生成する。
【００６１】
避難誘導装置ｚ２に不具合が生じてスキップされた後のルートは、避難誘導装置Ｃ→避難誘導装置ｃ１→避難誘導装置ｃ２→避難誘導装置ｚ３→避難誘導装置ｚ１→避難誘導装置ｆ２→避難誘導装置ｆ１→避難誘導装置Ｆとなり、次に避難誘導音が流される場合には、避難誘導装置Ｆ→避難誘導装置ｆ１→避難誘導装ｆ２→避難誘導装置ｚ１→避難誘導装置ｚ３→避難誘導装置ｃ２→避難誘導装置ｃ１→避難誘導装置Ｃの順番になる。
【００６２】
上記において、各避難誘導装置にはバックプレッシャ輻輳制御機能が備えられ、複数の避難誘導装置が送信ルートにおいて、ある避難誘導装置が次の避難誘導装置に電波を発信した時に、既に他のルートにある避難誘導装置と通信中であった場合には、通信の衝突を避け、接続中の通信が終了するまで待ち、該接続中の通信が終わってから新たに通信を確立して送信ルートの通信を続ける。通常において、電波による通信において接続待ち時間は数十ミリ秒ほどであり、中断によってハース効果或いは音源移動効果に大きな影響がでることは無い。
【００６３】
避難誘導装置Ｃと避難誘導装置Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆとの間でデータが相互通信されて相互認証を使ったデータのキャッチボールが行われるが、もしキャッチボールの途中で避難誘導装置Ｃが火災で破壊された場合には、避難誘導装置ｃ１と避難誘導装置Ｃとの間の相互認証が取れなくなるので、避難誘導装置ｃ１から避難誘導装置Ｃとの通信が出来なくなった内容の情報と探索信号音を避難誘導装置Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆに向かって送信し、避難誘導装置Ｃに代わって避難誘導装置ｃ１が避難誘導装置Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆとの通信相手となり、前記バックプレッシャ輻輳制御機能を使った電波通信及びハース効果を使った避難誘導音声案内を実行する。
【００６４】
上記の仕組みによって、避難誘導装置Ｃが被災して通信機能が使えなくなっても、安全な出口に近い避難誘導装置Ｆから火災が発生して危険な場所に近い避難誘導装置ｃ１までの避難ルートを音源移動効果によって案内し続けることが可能となる。また更に火災が広まり、様々な危険地帯が発生したとしても、安全な避難口に近い避難誘導装置が機能する限りは、避難口に向かって音源移動効果で避難誘導が出来ることになる。
【００６５】
図４は、本発明の避難誘導システムで用いられる避難誘導装置の機能ブロック図を示している。ＣＰＵ８はシステムＲＯＭ１３に組み込まれたプログラムにより動作し、必要に応じてＩＤデータを保存するメモリー９から避難誘導装置７のＩＤデータを読み出して送出することにより周囲の避難誘導装置に対して相互認証を可能とする。
【００６６】
火災が発生すると建物に設置された火災センサーが動作して、防災センターに通報され、該防災センターのオペレーターが火災通報を出すことにより、室内に設けられた不図示の火災通報アンテナから通報電波が出力され、該通報電波は受信アンテナ１０によって前記火災通報を受信し、受信ＲＦ回路１１によって選択された周波数で受信データが復調回路１２を経てＣＰＵ８によって火災発生が認識される。
【００６７】
上記においては火災センサーから防災センターに火災発生情報が通達されたが、ＣＰＵ８にセンサーＳを取り付けてＣＰＵ８が直接火災や煙を検知することも考えられる。
【００６８】
ＣＰＵ８がセンサーＳからの検出信号で火災を検知すると、ＣＰＵ８は火災警報信号を生成し、前記防災センターからの受信電波とは異なる周波数で、前記防災センターからの電波とは異なる電波周波数を使う第１変調回路１４又は第２変調回路１７にデータを送出する。
【００６９】
探索信号音や避難誘導案内音声はＣＰＵの制御で音響アンプＡＭＰに接続されたスピーカーＳＰから出力され、隣接する避難誘導装置からの音声はマイクロホンＭによって受信されてＣＰＵの制御で前記アンテナからの電波受信タイミングと前記音声受信タイミングの差を規定又は室温を使って計算した音波速度で除算することにより前記隣接する避難誘導装置との距離を計算する。
【００７０】
ＣＰＵ８から第１変調回路１４に前記火災警報信号が送出された場合は、第１ＲＦ出力回路１５を経てアンテナ１６から電波が出力される。
【００７１】
ＣＰＵ８から第２変調回路１７に探索信号音やコールバック信号が送出された場合は、第２ＲＦ出力回路１８を経てアンテナ１９から電波が出力される。
【００７２】
避難誘導装置７が前記図１（ａ）における避難誘導装置Ａ〜Ｆの場合は、上記のように前記不図示の火災通報アンテナからの電波を受信すると共に隣接する避難誘導装置ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１と前記火災通報アンテナから受信した周波数とは異なる周波数で通信するが、避難誘導装置Ａ〜Ｆ以外の避難誘導装置においても２つの周波数で送受信可能とされていて、また更に周波数ホッピングをすれば様々な障害が発生する火災現場においても安定した電波通信が可能となるので確実にデータをバケツリレーすることが可能となる。
【００７３】
また、避難路にコーナー部がある場合には、スピーカーＳＰ−Ｒ、ＳＰ−Ｌを追加して音響アンプＡＭＰに接続し、前記避難路のコーナー部の正面から見て右側にスピーカーＳＰ−Ｒを、コーナー部にスピーカーＳＰを、左側にスピーカーＳＰ−Ｌを配置する。
【００７４】
ここで、（スピーカーＳＰ−Ｒ）→（スピーカーＳＰ）→（スピーカーＳＰ−Ｌ）という順番で、それぞれに例えば１０ｍｓの遅延をかけて避難誘導音を発生させることにより、コーナー部においても確実に避難方向を知らせることができるようになる。避難方向を認知させる手段としては、他にも例えばＬＥＤなどを使って点滅を利用して方向を指示する方法もあるが、火災で煙が発生した場合においては煙で視界が悪化する可能性もあり、この場合においては光よりも音による方向指示が有効となる。
【００７５】
図５は、本発明の避難誘導システムで用いられる充電機能を持つ避難誘導装置のブロック図を示している。避難誘導装置７ａには、前記の避難誘導装置７の機能以外に充電用の搬送波を受信する第２受信アンテナ２０、第２受信ＲＦ回路２１、搬送波を直流に変換する整流回路２２、充電バッテリー２３が備えられている。
【００７６】
避難誘導装置７ａが図１における避難誘導装置Ａ〜Ｆの場合には、前記防災センターからの電波に含まれる搬送波を第２受信アンテナ２０で受信する。前記防災センターからの電波は、使用する周波数にも依存するが、電波法を遵守する必要性からあまり大きな出力は出せない場合は、隣接する避難誘導装置間の距離は使用する電波が届く範囲に設置しなくてはならない。
【００７７】
前記整流回路によって充電された充電バッテリー２３の電圧レベルがＣＰＵ８によって検出され、第１既定値以上になってから既定時間以上経過すると、ＣＰＵ８の指令によりスイッチ２４が閉じられ、充電バッテリー２３から第２変調回路１７に直流が供給されて無変調の第２搬送波が生成され、第２ＲＦ出力回路１８を介して第２出力アンテナ１９から搬送波のみの無変調電波が出力される。
【００７８】
上記の搬送波のみの無変調電波は隣接する避難誘導装置７ａの第２受信アンテナ２０によって受信され、充電バッテリー２３を充電する。
【００７９】
前記充電バッテリー２３の放電は、電圧値が第２既定値に達したことをＣＰＵ８が検出するまで継続され、ＣＰＵ８が充電バッテリー２３の電圧値が前記第２既定値に達したことを確認するとＣＰＵ８の指令によりスイッチ２４が閉じられ、第２受信アンテナ２０で受信した電波によって充電バッテリー２３の充電が再開される。
【００８０】
各避難誘導装置が上記の如く充電バッテリー２３の充放電を繰り返すことにより隣接する避難誘導装置の充電バッテリー２３は少なくとも第２既定値の電圧を維持出来るので、火災発生時において電源電圧が低くなって避難誘導装置が動作しないという不具合は防げる。
【００８１】
また、充電バッテリー２３の電圧値を監視するバッテリーチェッカ機能を持たせ、例えば充電バッテリー２３の電圧が設定値よりも低くなった場合にはＬＥＤが点滅する、あるいはＣＰＵ８から警告信号を送出し、前記警告信号をバケツリレーにより防災センターに通じるアンテナに送出することにより防災センターで集中管理することもできる。
【００８２】
上記実施例においては受信アンテナと送信アンテナを別体としたが、時分割によりアンテナを共有化することも考えられる。また、センサーＳからの電波をトリガとするプロセスは前記図４と同様なので説明を省略する。
【００８３】
図６は、本発明の避難誘導システムにおける避難誘導装置Ａと避難誘導装置Ｅ間の通信例を示している。横軸には避難誘導装置Ａ、ａ１、ａ２、ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｅ２、ｅ１、Ｅの順番に並んでいる。縦軸は上から下に向かって情報伝達ルートを時系列的に矢印で示している。
【００８４】
第１往路に沿って、最初に避難誘導装置Ａによって出火が検知されると、出火通報データが、避難誘導装置Ａ→ａ１→ａ２→ｚ１→ｚ２→ｚ３→ｅ２→ｅ１→Ｅの順でバケツリレーされる。各避難誘導装置は相互認証を行いながら受信と送信により前記出火通報データが伝達されると共に距離測定用の探索信号音が発射される。例えば、避難誘導装置ｚ１から送出されるデータにおけるルートデータは、Ａ・ａ１・ａ２となり、避難誘導装置ｅ１からリレーされるルートデータはＡ・ａ１・ａ２・ｚ１・ｚ２・ｚ３・ｅ２となる。避難誘導装置Ｅが第１の避難ルートデータＡ・ａ１・ａ２・ｚ１・ｚ２・ｚ３・ｅ２・ｅ１を受信すると、火元が避難誘導装置Ａ付近で、避難ルートで避難誘導装置Ｅに最も近い避難誘導装置が避難誘導装置ｅ１であるとＣＰＵ８によって認識される。
【００８５】
次に第１復路に沿って、避難誘導装置Ｅは避難ルートと逆方向に、避難誘導装置Ａに向かって電波を使ってコールバック信号を送出する。
【００８６】
前記コールバック信号の電波には、第１の避難ルートデータＡ・ａ１・ａ２・ｚ１・ｚ２・ｚ３・ｅ２・ｅ１が含まれるので、該避難ルート上の各避難誘導装置は、電波がどの避難誘導装置から発信され、どの避難誘導装置にリレーすれば良いのかが確認出来る。
【００８７】
前記電波が前記避難ルートデータの終端となる非難誘導装置Ａによって受信されると、第２往路に沿って避難誘導装置Ａから避難誘導装置Ｅに向かって避難誘導音と制御電波を発信し、前記避難ルートに沿って各避難誘導装置が所定時間差を置いて次々と探索信号音を発信する。避難誘導装置Ａ付近で出火した場合には、前記避難ルートデータに基づき、出火元に一番近い避難誘導装置Ａから避難誘導装置Ｂ〜Ｆに向かってバックプレッシャ輻輳制御機能を使いながら電波と音で避難誘導案内が実行される。
【００８８】
前記避難誘導案内が終わると、避難誘導装置Ｅからは再びコールバック信号が電波と音で発信され、第３復路に沿ってＥ→ｅ１→ｅ２→ｚ３→ｚ２→ｚ１→ａ２→ａ１→Ａの順番で電波を使って避難ルートデータがリレーされる。
【００８９】
ここで例えば、２回目のコールバック信号を送った時に、避難誘導装置Ａが被災して不具合が発生したとすると、前記探索信号音は避難誘導装置ａ１までしか到達しない。ここで規定の時間、例えば０．５秒待っても避難誘導装置Ａからコールバック信号が受信できない場合には、避難誘導装置ａ１は、避難誘導装置Ａに不具合が発生したものとみなす。そこで避難誘導装置ａ１は自らのＩＤを火元情報として、探索信号音を前記第１の避難ルートデータＡ・ａ１・ａ２・ｚ１・ｚ２・ｚ３・ｅ２・ｅ１・Ｅの逆ルートで送信することにより、避難誘導装置Ｅにおいて避難誘導装置Ａを除去した第２の避難ルートデータａ２・ｚ１・ｚ２・ｚ３・ｅ２・ｅ１・Ｅが生成される。
【００９０】
次に第３復路によって避難誘導装置Ｅからの探索信号音が出火元に最も近い避難誘導装置ａ１に到達すると、避難誘導装置ａ１は、第４往路に沿って避難誘導装置ａ１→ａ２→ｚ１→ｚ２→ｚ３→ｅ２→ｅ１→Ｅの順に相互認証しながら出火元情報（この場合は避難誘導装置ａ１）と送信元ＩＤデータを電波で返信すると共に探索信号音を発信し、避難誘導装置間の相互認証および前記装置間の距離測定を行いながら避難誘導装置Ｅまで繰り返す。
【００９１】
上記のように、出火場所に最も近い非難誘導装置からの出火通報データと探索信号音の送出の後は、安全な位置にある避難誘導装置から避難ルートの方向にコールバック信号を送り、前記避難ルートで出火場所に最も近くて被災していない避難誘導装置までコールバック信号がたどり着くと、該出火場所に最も近くて被災していない避難誘導装置から避難誘導音と電波が避難ルートに沿って順番にバケツリレーされ、前記誘導音はハース効果或いは音源移動効果を持って避難方向の案内を実行する。
【００９２】
また、火災以外の原因で避難ルート途中にある避難誘導装置に不具合が発生した場合においても不具合を発生した避難誘導装置の次の避難誘導装置からの電波をキャッチ出来れば該不具合装置をスキップするようにＣＰＵ８のプログラムを設定しておけば、前記スキップ動作により前記コールバック信号を確実にバケツリレー方式で中継できるので安全に非難誘導をすることができる。
【００９３】
更に火災場所付近で火災を検知した避難誘導装置からは、案内音だけではなく、サイレンなどの警報音を併用すれば、ハース効果によって避難口へ誘導すると共に、火災場所を危険な場所として通知することも出来る。
【００９４】
上記の実施例において、本発明の避難誘導システムは、監視室のシステムと複数の避難誘導装置とを無線ＬＡＮ接続することにより、例えば無線を使った入退管理システムなどと連携利用すれば火災などの非常時でなくとも稼働するシステムと併用運用することが出来る。この場合、平常時は入退管理システムなどを稼働させ、非常時にのみ当該避難誘導システムを動作させることができるので設備の有効活用が出来る。更に、避難誘導装置に内蔵／外付けするセンサーとして前記の火災や煙を検知するセンサー以外に、焦電型赤外線センサーなどの人体温度を検知するセンサーを付ければ、避難誘導システムを夜間の不審者侵入検知システムとしても兼用することも考えられる。
【００９５】
図７（ａ）は、ホワイトノイズの周波数特性を示している。本発明においては、前記ホワイトノイズ全体の中から、図７（ｂ）に示す部分ノイズを抽出して避難誘導音として使っている。
【００９６】
図８は、ホワイトノイズ発生回路の例を示している。ホワイトノイズの発生源にはツェナーダイオードＨＺ５を使い、アノード側にはマイナス電源が接続され、抵抗Ｒ１にはプラス電源が接続されている。
【００９７】
初段のオペアンプＯＰ１は微分回路であり、抵抗Ｒ２とコンデンサーＣ１で構成される抵抗−コンデンサー直列回路のインピーダンスをＺｃとすると、（１＋Ｒ３／Ｚｃ）の電圧増幅率を持つ。ここで、Ｚｃは、印加交流電圧をｅ（ｔ）とし、最大電圧振幅をＥ０とすると、
ｅ（ｔ）＝Ｅ０ｓｉｎ（２πｆｔ）
となり、Ｅｃ＝ＺｃＥ０／（Ｒ０２＋Ｚｃ２）１／２ とすると、Ｚｃは下記のようになる。
Ｚｃ＝Ｒ０（Ｅｃ／Ｅ０）／｛１−（Ｅｃ／Ｅ０）２｝１／２
【００９８】
前記において、高い周波数成分は、コンデンサーに電荷が充填される前に次のサイクルで電圧の極性が逆転するので、コンデンサーには常に電流が流れることになり、回路的にはコンデンサーが無い場合と同じなので、電圧増幅率Ｇは、Ｇ＝１＋Ｒ３／Ｒ２になる。
【００９９】
また周波数が低い場合には、コンデンサーに電荷が溜まると出力電圧が下がるので、電圧増幅率は周波数が高い場合よりも低くなり、カットオフ周波数ｆ０は下記のようになる。
ｆ０＝１／２πＣ１・Ｒ２
【０１００】
次段のオペアンプＯＰ２も非反転増幅回路であり、電圧増幅率は（１＋Ｒ６／Ｒ５）となる。この出力は抵抗Ｒ７を通過して、帯域通過フィルター２５によって所定の帯域周波数のみの信号が通過する。
【０１０１】
ホワイトノイズに−３ｄＢ／オクターブの低域通過フィルターをかけるとピンクノイズが生成されるので、ホワイトノイズの替わりにピンクノイズを使うのであれば、帯域通過フィルター２５の前段にて−３ｄＢ／オクターブの低域通過フィルターを入れれば良い。
【０１０２】
図９は、帯域通過フィルターの回路例が示されている。入力は図８の帯域通過フィルター２５の入力信号２６のホワイトノイズであり、出力は該帯域通過フィルター２５の出力信号となる帯域制限されたホワイトノイズの一部である。
【０１０３】
コンデンサーＣ１０と抵抗Ｒ１０で構成されたハイパスフィルターによるカットオフ周波数は、ｆ０Ｌ＝１／２π＊Ｃ１０＊Ｒ１０なので、例えば抵抗Ｒ１０を３３ｋΩ、コンデンサーＣ１０を５ｐＦとすれば、ｆ０Ｌは９６５Ｈｚとなる。
【０１０４】
また、コンデンサーＣ１１と抵抗Ｒ１１で構成されたローパスフィルターによるカットオフ周波数は、ｆ０Ｈ＝１／２π＊Ｃ１１＊Ｒ１１なので、例えば抵抗Ｒ１１を３３ｋΩ、コンデンサーＣ１１を２ｐＦとすれば、ｆ０Ｈは２４１３Ｈｚとなる。
【０１０５】
上記の時定数設定により、オペアンプＯＰ３を使って１ｋＨｚ付近から２．５ｋＨｚ付近までの帯域を通過させる帯域通過フィルターが形成される。
【０１０６】
図１０（ａ）〜（ｃ）には、探索信号音によるデータ通信のフォーマット例が図示されている。該フォーマットは、例えばＮＥＣ（商標登録）様式の赤外線フォーマットなどが使える。図１０（ａ）に図示されるフォーマットにおいては、リーダコード２８、カスタムコード３０、データコード３１、該データコードの反転コード３２、ストップビット３３で構成され、前記５ｋＨｚから１０ｋＨｚの間の周波数を持つ搬送波を変調することにより音を使って通信できる。
【０１０７】
リーダコード２８には、９ｍｓの時間幅を持つＩＤパルス２９が出力された後、４．５ｍｓのブランクが続き、後続のパルス群とは全く異なる構成で、区別を明確にしている。
【０１０８】
カスタムコード３０は、例えば高層ビルで複数階に設置する場合などに近隣のシステムと区別する目的で設定する。前記ＮＥＣ（商標登録）様式の赤外線フォーマットでは１６ビットを使っているので準用しても良い。
【０１０９】
データコード３１、およびその反転コード３２は、所属するシステムグループ内で区別するための番号で、例えば高層ビルで複数階に設置する場合などでは同一フロアでの番号を割り振ることになる。
【０１１０】
カスタムコード３０とデータコード３１、反転コード３２においては、データが１の場合は図１０（ｂ）、データが０の場合は図１０（ｃ）の波形とすることで１と０の区別を付けている。
【０１１１】
データが１の場合は、図１０（ｂ）に示す様に、パルス幅ｔ１を持つ基準パルス３４の後にオフ状態が期間ｔ２続いた後にパルス３５が立ち上がって来る。ここで、例えばパルス幅ｔ１は０．５６ｍｓ、オフ期間ｔ２は２．２５ｍｓとすることが考えられる。
【０１１２】
データが０の場合は、図１０（ｃ）に示す様に、パルス幅ｔ１を持つ基準パルス３４の後にオフ状態が期間ｔ３続いた後にパルス３６が立ち上がって来る。ここで、パルス幅ｔ１は前記と同様に０．５６ｍｓとし、オフ期間ｔ３を１．１２５ｍｓとすることでデータが０の場合のオフ期間ｔ２の２．２５の倍の長さとして１と０の区別を容易とする。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
集中管理の避難誘導システムを設置していないビルなどにおいても、本発明の避難誘導システムを後付けで設置することにより、火災が発生して避難誘導する際に、避難路が隘路であって反射音が定在する環境下においても、十分なハース効果を持った避難誘導音で実効的に避難誘導ができるようになり、しかも点呼方式で適宜に自動ルートを生成するので信頼性の高い避難誘導システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】（ａ）第１避難口付近のみから出火した場合の出火通報データ通報ルート（ｂ）避難誘導装置Ｅから避難誘導装置Ａへのコールバック信号通報ルート（ｃ）避難誘導装置Ｅからの避難誘導音声ルート
【図２】（ａ）避難誘導装置の正面図（ｂ）避難誘導装置の裏面構成図
【図３】（ａ）２箇所目のビル火災が発生した場合の避難ルート生成例（ｂ）第６避難口から２番目の出火地点へのコールバックルート（ｃ）第６避難口から２番目の出火地点への避難誘導ルート案内
【図４】避難誘導システムの機能ブロック図
【図５】充電機能を持つ避難誘導システムのブロック図
【図６】避難誘導装置Ａと避難誘導装置Ｅ間の通信例
【図７】（ａ）ホワイトノイズの周波数分布図（ｂ）ホワイトノイズから抽出した部分ノイズの周波数分布図
【図８】ホワイトノイズ発生回路の例
【図９】帯域通過フィルターの回路例
【図１０】（ａ）探索信号音のフォーマット（ｂ）データが１の場合の信号フォーマット（ｃ）データが０の場合の信号フォーマット
【符号の説明】
【０１１５】
１…第１避難口、 ２…第２避難口、 ３…第３避難口、 ４…第４避難口、 ５…第５避難口、 ６…第６避難口、 ７…避難誘導装置、 ７ａ…充電機能を備えた避難誘導装置、 ８…ＣＰＵ、 ９…ＩＤデータを保存するメモリー、 １０…第１受信アンテナ、 １１…受信ＲＦ回路、 １２…復調回路、 １３…システムＲＯＭ、 １４…第１変調回路、 １５…第１ＲＦ出力回路、 １６…第１出力アンテナ、 １７…第２変調回路、 １８…第２ＲＦ出力回路、 １９…第２出力アンテナ、 ２０…第２受信アンテナ、 ２１…第２受信ＲＦ回路、 ２２…整流回路、 ２３…充電バッテリー、２４…スイッチ、 ２５…帯域通過フィルター、 ２６…入力信号、 ２７…出力信号、 ２８…リーダコード、 ２９…ＩＤパルス、 ３０…カスタムコード、 ３１…データーコード、 ３２…反転データーコード、 ３３…ストップパルス、 ３４…基準パルス、 ３５…出力信号、 ３６…出力信号、ＡＭＰ…音響アンプ、 Ｂ…電池、 Ｍ…マイクロホン、 Ｓ…センサー、 ＳＰ、ＳＰ−Ｒ、ＳＰ−Ｌ…スピーカー。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビルやトンネル内で火災が発生した時に、罹災者に避難場所の方向を音声によって示す避難誘導システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大型高層ビルが増え、火災発生時における避難誘導の有用性が増している。しかし、火災によって発生した煙が建物内部に充満すると視界が悪くなり、また煙が目に入ると目が開けられず避難誘導装置や誘導灯があっても避難路の識別が難しくなる。この場合には視覚以外の五感のうち聴覚が避難誘導のための残された有効な感覚となる。聴覚を避難誘導に利用した先行文献として特許文献１〜５がある。
【０００３】
特許文献１においては、所属するアドレスシリアルコードを有する火災検知器と、各通路及び公共場所に設置された複数の経路指示器と、安全死角の場所に設置された無線緊急呼出器とを使うインテリジェント無線火災地点通報装置において、前記経路指示器が該無線警報信号を受信すると、それに含まれるディジタルエンコードナンバーによりそれがどの火災検知器が発生した信号であるかを識別し、これにより最良の避難経路を判断し、並びに出火地点と避難経路を表示する記載がある。
【０００４】
特許文献２においては、火災感知器で火災を感知すると、制御装置では避難口誘導灯を通常のモードから非常時のモードに切り換え、スピーカーから音声誘導を行なうとともに、キセノンランプを点滅させ、避難口誘導灯がこの非常時のモードになるとともに、光点滅誘導装置用リングカウンタを動作させ、光点滅誘導装置を毎秒２〜８ｍの速さで、避難口方向に光の流れを生じさせるようにしている。また、スピーカー用リングカウンタにより、誘導音声発生時期においてハース効果を生じるようにずらし、誘導音声に避難口に向かう方向感を付与するようにした避難誘導装置について記載されている。
【０００５】
特許文献３においては、建物内の通路に設けられた複数のスピーカーと、隣接するスピーカー間でハース効果を生じさせるための遅延時間の情報を、前記複数のスピーカーの配置位置に基づいて分けた複数の系列ごとに記憶したスピーカー間遅延時間記憶手段と、連続する複数の系列の指定によって前記建物の出口への誘導経路の入力を受け付ける誘導経路入力手段と、前記誘導経路として指定された系列における各スピーカー出力を制御する制御遅延時間を、出口から隣接する系列までの遅延時間と前記スピーカー間遅延時間記憶手段に記憶された遅延時間とに基づいて算出する制御遅延時間算出手段と、前記制御遅延時間算出手段にて算出された制御遅延時間に基づいて、前記各スピーカーの出力を制御するスピーカー制御手段とを備えた音声誘導装置について記載されている。
【０００６】
特許文献４においては、所定方向に沿って互いに間隔を置いて設けられた複数のスピーカーと、複数の可聴周波数成分を有する誘導信号を上記複数のスピーカーに供給する誘導音源手段と、前記複数のスピーカーのそれぞれと上記誘導音源手段との間に設けられた複数のフィルター手段とを具備したフィルター放送装置において、前記複数のスピーカーから互いに異なる上記可聴周波数成分に対応する誘導音が、この誘導音の周波数が上記所定方向に沿って、或いは所定方向に沿う順番で順次出力されるフィルター放送装置について開示されている。
【０００７】
非特許文献１においては、廊下などの避難者を誘導した方向に等間隔に複数のスピーカーを配置し、それぞれのスピーカーと誘導音を発生する音源との間に、個別の遅延回路が設け、各遅延回路の遅延時間は、互いに数ｍｓ〜数十ｍｓ程度異なっており、対応するスピーカーが避難口に近いものほど前記遅延時間が短くなるように設定されている構成をもち、避難口に近いスピーカーから順に、前記遅延時間に従う時間間隔で誘導音声が出力され、通路内に存在する避難者は、ハース効果により誘導され、この誘導音が最初に聞こえた方向に進むことにより避難口に辿り着くように誘導される非難誘導が記載されている。
【０００８】
【特許文献１】実願２００１−００３８３４
【特許文献２】特開平０５−２６６３６８
【特許文献３】特開２００６−３４０１５９
【特許文献４】特開２００５−２３６７３７
【非特許文献１】伊藤洋一、「音による非難誘導」、日本音響学会誌５７巻１０号（２００１）、６７５〜６８０頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載されているインテリジェント無線火災地点通報装置は、火災発生時に煙などで視界が悪くなった場合にも分かり易い避難指示方法、例えばハース効果が記載されていない。更に火災発生時にデフォルトの避難ルートを設定するだけで、火災が広がった場合のルート更新が出来ない。
【００１０】
特許文献２に記載された避難誘導装置は、有線によって中央管制室から各スピーカーをコントロールしているので、当然のことながら火災などの有事にスピーカーの接続ケーブルが途中において熱などで断線すると機能しなくなり、最悪の場合は停電により機能が完全に停止する虞れもある。また、スピーカーからの音声誘導はあるものの音声自体が方向性を示すものではない。
【００１１】
特許文献２〜４、非特許文献１には、ハース効果或いはこれに類似した考えが開示されている。これら先行技術においては、ハース効果の定義を、所定間隔離して設置した複数のスピーカーから発する音声に時間差を持たし、聞く者に恰も音源が移動している錯覚を与えるものとしているが、これはハース効果ではない。ハース効果とは、左右のスピーカーから同じ大きさの音を発する場合に、一方から先に発すると、当該一方から音がでていると感じる効果をいう。つまり、ハース効果とは、人間の音響に対する心理が働き、同じ音量でも、先に耳に届いた方から音がしていると錯覚を起こす現象を指す効果のことである。
【００１２】
上記のハース効果或いは音源移動効果は何も障害物がない音波暗室などにおいて実施した場合には、方向性を明確に確認することができる。しかしながら廊下、トンネル或いは地下道など周囲を壁で囲まれた空間では、スピーカーからの音が壁で反射し、効果を確認しにくい。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、一定の定められた波長の音（純音）を用いた場合には廊下などにおいて音源移動効果を確認できないが、様々な波長の音が混ざったノイズは音源移動効果を確認できるという知見を得た。即ち、指向性の高い音（純音）は乱反射の影響があると音源移動効果を発揮し難く指向性の低い音（ノイズ）は乱反射が存在しても音源移動効果を発揮しやすいことが分かった。
【００１４】
そこで、請求項１に係る発明は、所定間隔離間して設置された複数のスピーカーから避難経路に添って時間差をつけて音声を発することで音源移動効果を発揮するようにした避難誘導システムにおいて、前記スピーカーから発せられる音声を、指向性の低い狭帯域ノイズとした。
【００１５】
上記構成とすることで、廊下などのように周囲が音を反射する壁で囲まれた空間でも出火元からの避難口方向に向かって順次音が移動する錯覚を与え、音が誘導する方向に沿って移動することで安全に避難口までたどり着くことができる。
【００１６】
また、前記狭帯域としては１０００〜２５００Ｈｚとすれば、老人でも確実に認識できる周波数帯域となり一般的な認知度が高まる。またノイズとしては、ホワイトノイズ、又はピンクノイズ、又はウォーブルトーン、又はマルチサイン音などが考えられる。これらは、建物内部の構造や避難路の壁材質などにより適宜選択することができる。
【００１７】
更に、避難路のコーナー部の避難誘導装置には１つではなく例えば３つのスピーカーを設け、これらのスピーカーに例えば１〜３０ｍｓの時間差を持たせて順番に避難誘導音を発生させることによりコーナー部での曲がる方向を個別に案内することも考えられる。これにより、避難者は、曲がり角でも確実に避難方向を認識できるようになる。
【００１８】
また、この避難誘導システムは、スピーカーを備えた個々の避難誘導装置を他の避難誘導装置から区別するＩＤデータと、時計機能を持つＣＰＵとを備え、火災が発生した際に、出火付近の避難誘導装置から連鎖的に点呼を取ることにより安全な避難口付近の避難誘導装置までの案内ルートを前記ＩＤデータとＣＰＵによって自動生成し、前記案内ルートの逆のルートで前記出火付近から安全な避難口に向かって、前記個々の避難誘導装置に設けたスピーカーが避難ルート案内することも考えられる。前記避難誘導装置にＩＤ識別可能なデータキャリアとメモリーを内蔵し、火災が発生した付近の避難誘導装置に内蔵の火災センサー又は外部の火災センサーからの火災検知信号を当該避難誘導装置に隣接する避難誘導装置が受信し、更にその信号を隣接する避難誘導装置に送信するバケツリレー方式によって点呼を取りながら順次火災情報を伝達し、出口の避難誘導装置に到達するまでのルートを生成すれば、ルートが生成された後にルート情報をコールバックしながら前記ルートデータを前記メモリーに書き込んでゆくことも可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の避難誘導システムは、防災センターからの指示がなくとも、火災センサーからの出火通報データが入力されると、個々の避難誘導装置自身が連携して自ら最適なルートを判断して安全な避難口付近の避難誘導装置までのルートをネットワークとして生成し、音源移動効果を使って安全な避難口に向かって避難誘導することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一機能を有するものは同一の符号とし、その繰り返しの説明は省略する。
【００２１】
図１（ａ）〜（ｃ）はビルの出火場所が１ヶ所の場合における避難ルート生成例を示している。該ビルのフロアには第１避難口１、第２避難口２，第３避難口３、第４避難口４、第５避難口６、第６避難口６の六つの避難口が設けられ、第１避難口１付近には避難誘導装置Ａ、ａ１、ａ２が、第２避難口２付近には避難誘導装置Ｂ、ｂ１、ｂ２が、第３避難口３付近には避難誘導装置Ｃ、ｃ１、ｃ２が、第４避難口４付近には避難誘導装置Ｄ、ｄ１、ｄ２が、第５避難口５付近には避難誘導装置Ｅ、ｅ１、ｅ２が、第６避難口６付近には避難誘導装置Ｆ、ｆ１、ｆ２が、更に建物内部には避難誘導装置ｚ１、ｚ２、ｚ３が備えられている。
【００２２】
図１（ａ）は、往路における第１避難口１付近のみから出火した場合の出火通報データ通報ルートを示している。まず、前記建物内部に設けられた火災センサーによって検知されて防災センターからの操作に基づき、出火通報データの送出を開始する。
【００２３】
最初に避難誘導装置Ａから前記出火通報データが電波で送信され、第２〜６避難口２〜６に向けて相互認証機能を使ったリレー方式で避難誘導装置Ｂ〜Ｆに通達される。前記電波の周波数としては、例えば特定小電力トランシーバーで使われる４００ＭＨｚ帯が使える。
【００２４】
更に、避難誘導装置Ａからは探索信号音が送出され、避難誘導装置Ａの送出した音を受信する避難誘導装置ａ１では、前記電波と音の到達時差データが生成される。前記音の周波数としては、データ通信を前提としているのである程度のデータ送信レートが必要なことから５ｋＨｚから１０ｋＨｚの間の周波数を使うことが考えられる。また、音の内容としては、同期信号と発信した避難誘導装置のＩＤ番号をパケット通信することが考えられる。
【００２５】
図１（ａ）においては、音データが、例えば第１避難口１から第５避難口５までの経路としては、避難誘導装置Ａからａ１、ａ２、ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｅ２、ｅ１、Ｅの順番で、電波と共にリレーされ、各避難誘導装置においてはＣＰＵの機能によって電波と音の到達時差データが生成され、メモリーに保存される。
【００２６】
前記出火通報データの電波による具体的な通信内容としては、開始信号、開始時間、出火元情報（避難誘導装置ＡのＩＤデータ）、送信元となる避難誘導装置のＩＤデータ、リレールート情報（例えば、出火元から当該避難誘導装置までのＩＤデータ列で受信した避難誘導装置がｅ１の場合にはＡ・ａ１・ａ２・ｚ１・ｚ２・ｚ３・ｅ２など）、終了信号をひとつ以上のパケットとして通信するパケット通信が考えられる。
【００２７】
図１（ｂ）は、復路における避難誘導装置Ｅから避難誘導装置Ａへのコールバック信号通報ルートを示している。前記コールバック信号は電波で送信される。この内、電波については、安全な避難口５付近の避難誘導装置Ｅは、第１避難口１付近にある避難誘導装置Ａからのデータを電波で受信した後に、前記リレールート情報を使って、逆の経路で電波によるコールバック信号を相互認証しながら第１避難口１付近の避難誘導装置Ａまで通信をリレー送信する。
【００２８】
また上記の例においては、避難誘導装置Ｅは避難誘導装置ｅ１に前記コールバック信号を送信し、次に避難誘導装置ｅ１は避難誘導装置ｅ２にコールバック信号を送信すると同時に、避難誘導装置Ｅ←避難誘導装置ｅ１←避難誘導装置ｅ２という避難ルートデータを更新する。
【００２９】
次に避難誘導装置ｅ２は避難誘導装置ｚ３に前記コールバック信号を送信し、同様に避難誘導装置ｚ２→避難誘導装置ｚ１→避難誘導装置ａ２→避難誘導装置ａ１→避難誘導装置Ａの順番にコールバック信号がリレーされ、最終的に、避難誘導装置Ａ→避難誘導装置ａ１→避難誘導装置ａ２→避難誘導装置ｚ１→避難誘導装置ｚ２→避難誘導装置ｚ３→避難誘導装置ｅ２→避難誘導装置ｅ１→避難誘導装置Ｅという避難ルートが確定する。
【００３０】
もし、隣接する避難誘導装置間のリレー切換時間を予め設定して固定してしまうと、予期せぬ事態が発生し、火災発生中に避難経路途中の避難誘導装置に不具合が生じた場合には、避難ルート上の避難誘導装置の中で使えなくなる可能性がある。
【００３１】
前記の場合は、最初に火災センサーの信号により、避難誘導装置Ａから出火通報データが電波で送信され、第２〜６避難口２〜６に向けて相互認証機能を使ったリレー方式で避難誘導装置Ｂ〜Ｆに通達された後は、出火口付近の避難誘導装置Ａ以外の避難誘導装置Ｂ〜Ｆの各々から後述するバックプレッシャ輻輳制御機能によって交通整理をして早いタイミングでアクセスする機器から順番にルートを確立する。
【００３２】
上記により安全な避難口付近の避難誘導装置から前記各避難ルートデータに基づいて火元、あるいは火災などで損傷を受けて不具合のある避難誘導装置までの避難ルートを繰り返し避難誘導することが可能となる。更に、ある避難誘導装置から次の避難誘導装置に対して電波を送り、例えば１秒待っても応答信号が帰って来ない場合は前記次の避難誘導装置には不具合があるものと判定し、この判定をした避難誘導装置は自分自身を火元に近い避難誘導装置として自己認定する。
【００３３】
更に、前記火元に近い避難誘導装置と自己認定した避難誘導装置から火元認定登録データを前記安全な避難口付近に位置する避難誘導装置にフィードバックすることで新しい避難ルートを更新する。
【００３４】
図１（ｃ）には、第２回目の往路における避難誘導装置Ｅからの避難誘導ルートが図示されている。前記コールバック信号が前記避難誘導ルートの最終ポイントとなる避難誘導装置Ａに到達すると、避難誘導装置Ａが起点となって電波と音を使った避難誘導を開始する。
【００３５】
避難誘導装置Ａから避難誘導装置Ｂ〜Ｆに向かってａ１、ａ２、ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｅ２、ｅ１、Ｅの順番に電波と音を使って出火通報データを発信することにより避難誘導案内を実行する。前述の通り、初回の往路における音データのリレー動作により、受信側の避難誘導装置には対応する送信側の避難誘導装置との間の音波到達所用時間データが保存されているので、第２回目の往路通信においては、初回往路の音データ送受信で計測した音波到達所用時間データを使うことにより、受信側の避難誘導装置は、電波を受信してから該音波到達所用時間データ以上の遅延時間を持たせてから音による避難誘導音を発生させ、次々とハース効果或いは音源移動効果を持った避難誘導が出来る。
【００３６】
上記避難誘導音を発音するのに際して、装置間の音波到達所用時間データは初回往路通信で計測済みであるから、初回往路における単一周波数の音と同じ音を使う必要はなく、むしろ避難誘導に適した音を選択すべきである。
【００３７】
前記避難ルートの通路が狭い隘路であった場合、また前記通路の壁が音を乱反射し易い材質であった場合、通常の音声案内では乱反射の影響でハース効果や音源移動効果が期待できないおそれがある。特に音声で“避難口はこちらです”などという案内音が乱反射して避難口通路に蔓延すると何を言っているのか全く理解できない場合も生じる。
【００３８】
そこで、乱反射に弱い指向性の高い音声案内ではなく、指向性の低いノイズを使って避難誘導する。前記ノイズにはホワイトノイズ、ピンクノイズ、ウォーブルトーン、マルチサインなどが使える。
【００３９】
更に、可聴帯域外の音は無駄な騒音の原因になり、しかも音を発生させる際に、無駄なエネルギーを使うのでノイズの周波数帯域を可聴帯域に限定することが有効となる。
【００４０】
健常者以外でも聞きやすい音を設定する参考として、ＪＩＳのＳ００１３（高齢者・障害者配慮設計指針−消費生活製品の報知音）などを考慮すると、実際の周波数帯域としては、例えば指向性の低い１０００〜２５００ヘルツの範囲にノイズの周波数帯域を設定すれば、聴覚特性の優れた人でなくとも聞こえる範囲なので最も効率の良い周波数帯域と言える。
【００４１】
また前記において、火元に一番近い避難誘導装置、例えば避難誘導装置Ｅにおいては、火元付近ということで前記音声案内とは別のブザー等の効果音を併用することも考えられる。
【００４２】
上記においては避難誘導装置Ａと避難誘導装置Ｆ間の通信を説明したが、他の避難誘導装置Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｆについても同様の交信が行われる。１対多数の更新ではあるが、実際の交信は１対１で行われているのでひとつのルート案内が終わってから次のルート案内をする必要がある。ここでは、例えば避難誘導装置Ａが受信した避難誘導装置Ｂ〜ＦのＩＤ番号を使って昇順に送信することが考えられるが、後述するバックプレッシャ輻輳制御機能を使うことにより特に順番を決めなくても通信の重複を避けることができる。
【００４３】
また、電波の入出力手段は避難情報のデータ通信用に使う第１の電波周波数と衝突通知信号を送受信する第２の電波周波数を使い、この第２の電波周波数の電波入出力手段にバックプレッシャ輻輳制御機能を持たせることにより、通信中の送信側避難誘導装置以外の衝突信号を検出した送信側避難誘導装置では、未接続の送信にポーズをかけて送信待機状態として、処理中の他の通信が終了し次第再試行することにより接続の衝突による不具合を回避できる。
【００４４】
上記において、ふたつの電波を使わずに通常の非接触ＩＣカードのように１つの搬送波周波数で最初に通信を確立してから避難情報のデータを送る方法も考えられる。この場合は、避難ルートが少ない場合には有効であるが、複雑な構造の建物などで使う場合には、輻輳制御による通信確立に時間がかかる可能性があるので使う電波の数を１つにするのか２つにするのかは適宜選択する必要がある。
【００４５】
図２（ａ）は避難誘導装置の正面図である。これは、例えば２ｍｍ厚程の金属板上に蓄光材を塗布したものを焼成させたもので、取付穴にネジを挿通して壁や床などに固定することができる。前記蓄光材により、例えば火災が発生して電力線が切断された場合においても蓄光の放出により避難方向を表示することができる。
【００４６】
図２（ｂ）は避難誘導装置の裏面構成図である。電波を受信するコンポーネントとして受信アンテナ１０、受信ＲＦ回路１１、復調回路１２が備えられ、前記復調回路１２の出力が全体の制御をするＣＰＵ８に入力される。また音を受信するコンポーネントとしてマイクロホンＭがＣＰＵ８に接続され、後述する探索信号音を受信して機械−電気変換をした後の電気信号をＣＰＵ８に供給する。前記ＣＰＵ８は時計機能を内蔵し、火災発生時には火災を検知した避難誘導装置あるいは火災センターからの時刻情報を持った電波を受信すると前記時計機能の時刻を同期させ、次の避難誘導装置にも同様の電波をリレーすることにより連鎖的にＣＰＵ８の時計機能を同期させてゆく。また前記ＣＰＵ８にはＩＤデータを保存するメモリー９とシステムＲＯＭ１３が接続されている。
【００４７】
前記避難誘導装置の電波出力系統として、前記ＣＰＵ８の出力端子に接続された第１変調回路１４、第１ＲＦ出力回路１５、第１出力アンテナ１６および第２変調回路１７、第２ＲＦ出力回路１８、第２出力アンテナ１９の２系統の出力ルートが形成される。また音を発信するコンポーネントとしては、スピーカーＳＰ、ＳＰ−Ｒ、ＳＰ−ＬがＣＰＵ８に接続されている。
【００４８】
スピーカーＳＰ、ＳＰ−Ｒ、ＳＰ−Ｌは、例えば右から左に音を移動させる場合には最初にスピーカーＳＰ−Ｒを鳴らし、所定の遅延時間を置いてからスピーカーＳＰを鳴らし、更に同じ遅延時間を置いてからスピーカーＳＰ−Ｌを鳴らすことにより、これら３つのスピーカーを使ってハース効果を出し、避難者が音の移動方向を錯覚することで避難方向を知ることが出来る。
【００４９】
電源は電池Ｂから不図示の電気的配線手段によって各部品に供給される。前記電池Ｂは交換容易なボタン電池でも良いし、一般の乾電池を用いても良いが、後述するように充電手段と併用すれば充電バッテリーを使うことも可能である。
【００５０】
上記において、単一搬送波を使う場合には、第１変調回路１４、第１ＲＦ出力回路１５、第１出力アンテナ１６のみを使い、第２変調回路１７、第２ＲＦ出力回路１８、第２出力アンテナ１９は不要となる。
【００５１】
該避難誘導装置は電池駆動なので常時電源を通電しておくと緊急時には電池切れを生じる畏れもあり、平常時は、出力系統は通電せず、受信系統のみを間欠駆動することが好ましい。間欠駆動で検出する起動トリガ信号としては、防災センターからの電波および他の避難誘導装置からの電波がある。また、前記防災センターか他の避難誘導装置からの指令が出たら起動させる方法以外に、センサーＳによって煙あるいは火災による温度上昇を検知してセルフスタートする方法、および前記２つの方法の併用が考えられる。
【００５２】
また、搭載するスピーカーＳＰについては、磁石とボイスコイルを使って駆動する通常のスピーカーでも良いが、金属板自体あるいは他の平面自体を圧電素子などで振動させることにより音波を発生させることも考えられる。
【００５３】
図３（ａ）〜（ｃ）は、２個所目のビル火災が発生した場合の避難ルート生成例を示している。
【００５４】
図３（ａ）においては、防災センターの指令又は避難誘導装置Ｃに内蔵された温度センサーによって第２の出火が検出された場合の出火通報データ伝達ルートを示している。出火元である第３避難口付近にある避難誘導装置Ｃからは、前記装置間の音波到達所用時間データを測定する探索信号音と共に出火通報データが電波で送信され、第２、４〜６避難口２〜６に向けてリレー方式で避難誘導装置Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆに通達されるが、既に避難誘導装置Ａ付近から出火したことはＣＰＵによって全避難ルート上の避難誘導装置のメモリーに登録されているので、避難誘導装置Ｃから避難誘導装置Ａに向けての出火通報データ送信は行われない。
【００５５】
上記の第１回目の往路通信においても、最初に避難誘導装置Ｃから出火通報データが電波と探索信号音で送信され、第２、４〜６避難口に向けて相互認証機能を使ったリレー方式で点呼を取りながら避難誘導装置Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆに通達されると共に、各避難誘導装置のＣＰＵは、避難誘導装置Ａから出火通報データが電波で送信されたことと、避難誘導装置Ｃ以外は、初回往路で計算した前記音波到達所用時間と、前記リレールート情報を受信してＣＰＵによってメモリーに保存する。
【００５６】
ここで避難誘導装置Ｃからの出火通報データは安全な避難口に近い避難誘導装置Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆに到達する。
【００５７】
図３（ｂ）は第６避難口付近の避難誘導装置Ｆから第３避難口までの第１復路のコールバックルートを示している。避難誘導装置Ｆ→避難誘導装置ｆ１→避難誘導装置ｆ２という順番でコールバック信号の電波が避難誘導装置間で相互認証されながらリレーされる。避難誘導装置ｆ２の周囲には避難誘導装置ａ１、避難誘導装置ｂ２、避難誘導装置ｚ１があるが、前記往路で生成したリレールート情報には避難誘導装置ｚ１のみが登録されているので、避難誘導装置ｚ１のみが避難誘導装置ｆ２からのコールバック信号の電波を受け付け、避難誘導装置ｚ２にリレーする。同様にして、避難誘導装置ｚ２→避難誘導装置ｚ３→避難誘導装置ｃ２→避難誘導装置ｃ１→避難誘導装置Ｃという順番で相互認証されながらコールバック信号の電波のリレーが行われる。
【００５８】
上記においても、コールバック信号には、前記出火通報データデータに加えて、往路における出火通報データ通報ルートで受信側が計算した音波到達所用時間データが含まれる。
【００５９】
図３（ｃ）は、避難誘導装置Ｃから避難誘導装置Ｆへの電波と避難誘導音のフィードバックルートを図示している。避難誘導装置Ｃ→避難誘導装置ｃ１→避難誘導装置ｃ２→避難誘導装置ｚ３→避難誘導装置ｚ２→避難誘導装置ｚ１→避難誘導装置ｆ２→避難誘導装置ｆ１→避難誘導装置Ｆという順番で、ＩＤデータで相互認証すると共に電波と避難誘導音を使って前記リレールート情報に基づいて避難ルートを辿って避難誘導案内をする。
【００６０】
ここで、例えば避難誘導装置ｚ２に不具合が生じた場合においては、避難誘導装置ｚ１が避難誘導装置ｚ３からの電波を受信後に所定の時間、例えば０．１秒間待機して、避難誘導装置ｚ２からの信号が検知できない場合には、避難誘導装置ｚ３から発信された電波で受信したフィードバックデータを使って、避難誘導装置ｚ２はスキップして避難ルート生成する。
【００６１】
避難誘導装置ｚ２に不具合が生じてスキップされた後のルートは、避難誘導装置Ｃ→避難誘導装置ｃ１→避難誘導装置ｃ２→避難誘導装置ｚ３→避難誘導装置ｚ１→避難誘導装置ｆ２→避難誘導装置ｆ１→避難誘導装置Ｆとなり、次に避難誘導音が流される場合には、避難誘導装置Ｆ→避難誘導装置ｆ１→避難誘導装ｆ２→避難誘導装置ｚ１→避難誘導装置ｚ３→避難誘導装置ｃ２→避難誘導装置ｃ１→避難誘導装置Ｃの順番になる。
【００６２】
上記において、各避難誘導装置にはバックプレッシャ輻輳制御機能が備えられ、複数の避難誘導装置が送信ルートにおいて、ある避難誘導装置が次の避難誘導装置に電波を発信した時に、既に他のルートにある避難誘導装置と通信中であった場合には、通信の衝突を避け、接続中の通信が終了するまで待ち、該接続中の通信が終わってから新たに通信を確立して送信ルートの通信を続ける。通常において、電波による通信において接続待ち時間は数十ミリ秒ほどであり、中断によってハース効果或いは音源移動効果に大きな影響がでることは無い。
【００６３】
避難誘導装置Ｃと避難誘導装置Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆとの間でデータが相互通信されて相互認証を使ったデータのキャッチボールが行われるが、もしキャッチボールの途中で避難誘導装置Ｃが火災で破壊された場合には、避難誘導装置ｃ１と避難誘導装置Ｃとの間の相互認証が取れなくなるので、避難誘導装置ｃ１から避難誘導装置Ｃとの通信が出来なくなった内容の情報と探索信号音を避難誘導装置Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆに向かって送信し、避難誘導装置Ｃに代わって避難誘導装置ｃ１が避難誘導装置Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｆとの通信相手となり、前記バックプレッシャ輻輳制御機能を使った電波通信及びハース効果を使った避難誘導音声案内を実行する。
【００６４】
上記の仕組みによって、避難誘導装置Ｃが被災して通信機能が使えなくなっても、安全な出口に近い避難誘導装置Ｆから火災が発生して危険な場所に近い避難誘導装置ｃ１までの避難ルートを音源移動効果によって案内し続けることが可能となる。また更に火災が広まり、様々な危険地帯が発生したとしても、安全な避難口に近い避難誘導装置が機能する限りは、避難口に向かって音源移動効果で避難誘導が出来ることになる。
【００６５】
図４は、本発明の避難誘導システムで用いられる避難誘導装置の機能ブロック図を示している。ＣＰＵ８はシステムＲＯＭ１３に組み込まれたプログラムにより動作し、必要に応じてＩＤデータを保存するメモリー９から避難誘導装置７のＩＤデータを読み出して送出することにより周囲の避難誘導装置に対して相互認証を可能とする。
【００６６】
火災が発生すると建物に設置された火災センサーが動作して、防災センターに通報され、該防災センターのオペレーターが火災通報を出すことにより、室内に設けられた不図示の火災通報アンテナから通報電波が出力され、該通報電波は受信アンテナ１０によって前記火災通報を受信し、受信ＲＦ回路１１によって選択された周波数で受信データが復調回路１２を経てＣＰＵ８によって火災発生が認識される。
【００６７】
上記においては火災センサーから防災センターに火災発生情報が通達されたが、ＣＰＵ８にセンサーＳを取り付けてＣＰＵ８が直接火災や煙を検知することも考えられる。
【００６８】
ＣＰＵ８がセンサーＳからの検出信号で火災を検知すると、ＣＰＵ８は火災警報信号を生成し、前記防災センターからの受信電波とは異なる周波数で、前記防災センターからの電波とは異なる電波周波数を使う第１変調回路１４又は第２変調回路１７にデータを送出する。
【００６９】
探索信号音や避難誘導案内音声はＣＰＵの制御で音響アンプＡＭＰに接続されたスピーカーＳＰから出力され、隣接する避難誘導装置からの音声はマイクロホンＭによって受信されてＣＰＵの制御で前記アンテナからの電波受信タイミングと前記音声受信タイミングの差を規定又は室温を使って計算した音波速度で除算することにより前記隣接する避難誘導装置との距離を計算する。
【００７０】
ＣＰＵ８から第１変調回路１４に前記火災警報信号が送出された場合は、第１ＲＦ出力回路１５を経てアンテナ１６から電波が出力される。
【００７１】
ＣＰＵ８から第２変調回路１７に探索信号音やコールバック信号が送出された場合は、第２ＲＦ出力回路１８を経てアンテナ１９から電波が出力される。
【００７２】
避難誘導装置７が前記図１（ａ）における避難誘導装置Ａ〜Ｆの場合は、上記のように前記不図示の火災通報アンテナからの電波を受信すると共に隣接する避難誘導装置ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１と前記火災通報アンテナから受信した周波数とは異なる周波数で通信するが、避難誘導装置Ａ〜Ｆ以外の避難誘導装置においても２つの周波数で送受信可能とされていて、また更に周波数ホッピングをすれば様々な障害が発生する火災現場においても安定した電波通信が可能となるので確実にデータをバケツリレーすることが可能となる。
【００７３】
また、避難路にコーナー部がある場合には、スピーカーＳＰ−Ｒ、ＳＰ−Ｌを追加して音響アンプＡＭＰに接続し、前記避難路のコーナー部の正面から見て右側にスピーカーＳＰ−Ｒを、コーナー部にスピーカーＳＰを、左側にスピーカーＳＰ−Ｌを配置する。
【００７４】
ここで、（スピーカーＳＰ−Ｒ）→（スピーカーＳＰ）→（スピーカーＳＰ−Ｌ）という順番で、それぞれに例えば１０ｍｓの遅延をかけて避難誘導音を発生させることにより、コーナー部においても確実に避難方向を知らせることができるようになる。避難方向を認知させる手段としては、他にも例えばＬＥＤなどを使って点滅を利用して方向を指示する方法もあるが、火災で煙が発生した場合においては煙で視界が悪化する可能性もあり、この場合においては光よりも音による方向指示が有効となる。
【００７５】
図５は、本発明の避難誘導システムで用いられる充電機能を持つ避難誘導装置のブロック図を示している。避難誘導装置７ａには、前記の避難誘導装置７の機能以外に充電用の搬送波を受信する第２受信アンテナ２０、第２受信ＲＦ回路２１、搬送波を直流に変換する整流回路２２、充電バッテリー２３が備えられている。
【００７６】
避難誘導装置７ａが図１における避難誘導装置Ａ〜Ｆの場合には、前記防災センターからの電波に含まれる搬送波を第２受信アンテナ２０で受信する。前記防災センターからの電波は、使用する周波数にも依存するが、電波法を遵守する必要性からあまり大きな出力は出せない場合は、隣接する避難誘導装置間の距離は使用する電波が届く範囲に設置しなくてはならない。
【００７７】
前記整流回路によって充電された充電バッテリー２３の電圧レベルがＣＰＵ８によって検出され、第１既定値以上になってから既定時間以上経過すると、ＣＰＵ８の指令によりスイッチ２４が閉じられ、充電バッテリー２３から第２変調回路１７に直流が供給されて無変調の第２搬送波が生成され、第２ＲＦ出力回路１８を介して第２出力アンテナ１９から搬送波のみの無変調電波が出力される。
【００７８】
上記の搬送波のみの無変調電波は隣接する避難誘導装置７ａの第２受信アンテナ２０によって受信され、充電バッテリー２３を充電する。
【００７９】
前記充電バッテリー２３の放電は、電圧値が第２既定値に達したことをＣＰＵ８が検出するまで継続され、ＣＰＵ８が充電バッテリー２３の電圧値が前記第２既定値に達したことを確認するとＣＰＵ８の指令によりスイッチ２４が閉じられ、第２受信アンテナ２０で受信した電波によって充電バッテリー２３の充電が再開される。
【００８０】
各避難誘導装置が上記の如く充電バッテリー２３の充放電を繰り返すことにより隣接する避難誘導装置の充電バッテリー２３は少なくとも第２既定値の電圧を維持出来るので、火災発生時において電源電圧が低くなって避難誘導装置が動作しないという不具合は防げる。
【００８１】
また、充電バッテリー２３の電圧値を監視するバッテリーチェッカ機能を持たせ、例えば充電バッテリー２３の電圧が設定値よりも低くなった場合にはＬＥＤが点滅する、あるいはＣＰＵ８から警告信号を送出し、前記警告信号をバケツリレーにより防災センターに通じるアンテナに送出することにより防災センターで集中管理することもできる。
【００８２】
上記実施例においては受信アンテナと送信アンテナを別体としたが、時分割によりアンテナを共有化することも考えられる。また、センサーＳからの電波をトリガとするプロセスは前記図４と同様なので説明を省略する。
【００８３】
図６は、本発明の避難誘導システムにおける避難誘導装置Ａと避難誘導装置Ｅ間の通信例を示している。横軸には避難誘導装置Ａ、ａ１、ａ２、ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｅ２、ｅ１、Ｅの順番に並んでいる。縦軸は上から下に向かって情報伝達ルートを時系列的に矢印で示している。
【００８４】
第１往路に沿って、最初に避難誘導装置Ａによって出火が検知されると、出火通報データが、避難誘導装置Ａ→ａ１→ａ２→ｚ１→ｚ２→ｚ３→ｅ２→ｅ１→Ｅの順でバケツリレーされる。各避難誘導装置は相互認証を行いながら受信と送信により前記出火通報データが伝達されると共に距離測定用の探索信号音が発射される。例えば、避難誘導装置ｚ１から送出されるデータにおけるルートデータは、Ａ・ａ１・ａ２となり、避難誘導装置ｅ１からリレーされるルートデータはＡ・ａ１・ａ２・ｚ１・ｚ２・ｚ３・ｅ２となる。避難誘導装置Ｅが第１の避難ルートデータＡ・ａ１・ａ２・ｚ１・ｚ２・ｚ３・ｅ２・ｅ１を受信すると、火元が避難誘導装置Ａ付近で、避難ルートで避難誘導装置Ｅに最も近い避難誘導装置が避難誘導装置ｅ１であるとＣＰＵ８によって認識される。
【００８５】
次に第１復路に沿って、避難誘導装置Ｅは避難ルートと逆方向に、避難誘導装置Ａに向かって電波を使ってコールバック信号を送出する。
【００８６】
前記コールバック信号の電波には、第１の避難ルートデータＡ・ａ１・ａ２・ｚ１・ｚ２・ｚ３・ｅ２・ｅ１が含まれるので、該避難ルート上の各避難誘導装置は、電波がどの避難誘導装置から発信され、どの避難誘導装置にリレーすれば良いのかが確認出来る。
【００８７】
前記電波が前記避難ルートデータの終端となる非難誘導装置Ａによって受信されると、第２往路に沿って避難誘導装置Ａから避難誘導装置Ｅに向かって避難誘導音と制御電波を発信し、前記避難ルートに沿って各避難誘導装置が所定時間差を置いて次々と探索信号音を発信する。避難誘導装置Ａ付近で出火した場合には、前記避難ルートデータに基づき、出火元に一番近い避難誘導装置Ａから避難誘導装置Ｂ〜Ｆに向かってバックプレッシャ輻輳制御機能を使いながら電波と音で避難誘導案内が実行される。
【００８８】
前記避難誘導案内が終わると、避難誘導装置Ｅからは再びコールバック信号が電波と音で発信され、第３復路に沿ってＥ→ｅ１→ｅ２→ｚ３→ｚ２→ｚ１→ａ２→ａ１→Ａの順番で電波を使って避難ルートデータがリレーされる。
【００８９】
ここで例えば、２回目のコールバック信号を送った時に、避難誘導装置Ａが被災して不具合が発生したとすると、前記探索信号音は避難誘導装置ａ１までしか到達しない。ここで規定の時間、例えば０．５秒待っても避難誘導装置Ａからコールバック信号が受信できない場合には、避難誘導装置ａ１は、避難誘導装置Ａに不具合が発生したものとみなす。そこで避難誘導装置ａ１は自らのＩＤを火元情報として、探索信号音を前記第１の避難ルートデータＡ・ａ１・ａ２・ｚ１・ｚ２・ｚ３・ｅ２・ｅ１・Ｅの逆ルートで送信することにより、避難誘導装置Ｅにおいて避難誘導装置Ａを除去した第２の避難ルートデータａ２・ｚ１・ｚ２・ｚ３・ｅ２・ｅ１・Ｅが生成される。
【００９０】
次に第３復路によって避難誘導装置Ｅからの探索信号音が出火元に最も近い避難誘導装置ａ１に到達すると、避難誘導装置ａ１は、第４往路に沿って避難誘導装置ａ１→ａ２→ｚ１→ｚ２→ｚ３→ｅ２→ｅ１→Ｅの順に相互認証しながら出火元情報（この場合は避難誘導装置ａ１）と送信元ＩＤデータを電波で返信すると共に探索信号音を発信し、避難誘導装置間の相互認証および前記装置間の距離測定を行いながら避難誘導装置Ｅまで繰り返す。
【００９１】
上記のように、出火場所に最も近い非難誘導装置からの出火通報データと探索信号音の送出の後は、安全な位置にある避難誘導装置から避難ルートの方向にコールバック信号を送り、前記避難ルートで出火場所に最も近くて被災していない避難誘導装置までコールバック信号がたどり着くと、該出火場所に最も近くて被災していない避難誘導装置から避難誘導音と電波が避難ルートに沿って順番にバケツリレーされ、前記誘導音はハース効果或いは音源移動効果を持って避難方向の案内を実行する。
【００９２】
また、火災以外の原因で避難ルート途中にある避難誘導装置に不具合が発生した場合においても不具合を発生した避難誘導装置の次の避難誘導装置からの電波をキャッチ出来れば該不具合装置をスキップするようにＣＰＵ８のプログラムを設定しておけば、前記スキップ動作により前記コールバック信号を確実にバケツリレー方式で中継できるので安全に非難誘導をすることができる。
【００９３】
更に火災場所付近で火災を検知した避難誘導装置からは、案内音だけではなく、サイレンなどの警報音を併用すれば、ハース効果によって避難口へ誘導すると共に、火災場所を危険な場所として通知することも出来る。
【００９４】
上記の実施例において、本発明の避難誘導システムは、監視室のシステムと複数の避難誘導装置とを無線ＬＡＮ接続することにより、例えば無線を使った入退管理システムなどと連携利用すれば火災などの非常時でなくとも稼働するシステムと併用運用することが出来る。この場合、平常時は入退管理システムなどを稼働させ、非常時にのみ当該避難誘導システムを動作させることができるので設備の有効活用が出来る。更に、避難誘導装置に内蔵／外付けするセンサーとして前記の火災や煙を検知するセンサー以外に、焦電型赤外線センサーなどの人体温度を検知するセンサーを付ければ、避難誘導システムを夜間の不審者侵入検知システムとしても兼用することも考えられる。
【００９５】
図７（ａ）は、ホワイトノイズの周波数特性を示している。本発明においては、前記ホワイトノイズ全体の中から、図７（ｂ）に示す部分ノイズを抽出して避難誘導音として使っている。
【００９６】
図８は、ホワイトノイズ発生回路の例を示している。ホワイトノイズの発生源にはツェナーダイオードＨＺ５を使い、アノード側にはマイナス電源が接続され、抵抗Ｒ１にはプラス電源が接続されている。
【００９７】
初段のオペアンプＯＰ１は微分回路であり、抵抗Ｒ２とコンデンサーＣ１で構成される抵抗−コンデンサー直列回路のインピーダンスをＺｃとすると、（１＋Ｒ３／Ｚｃ）の電圧増幅率を持つ。ここで、Ｚｃは、印加交流電圧をｅ（ｔ）とし、最大電圧振幅をＥ０とすると、
ｅ（ｔ）＝Ｅ０ｓｉｎ（２πｆｔ）
となり、Ｅｃ＝ＺｃＥ０／（Ｒ０２＋Ｚｃ２）１／２ とすると、Ｚｃは下記のようになる。
Ｚｃ＝Ｒ０（Ｅｃ／Ｅ０）／｛１−（Ｅｃ／Ｅ０）２｝１／２
【００９８】
前記において、高い周波数成分は、コンデンサーに電荷が充填される前に次のサイクルで電圧の極性が逆転するので、コンデンサーには常に電流が流れることになり、回路的にはコンデンサーが無い場合と同じなので、電圧増幅率Ｇは、Ｇ＝１＋Ｒ３／Ｒ２になる。
【００９９】
また周波数が低い場合には、コンデンサーに電荷が溜まると出力電圧が下がるので、電圧増幅率は周波数が高い場合よりも低くなり、カットオフ周波数ｆ０は下記のようになる。
ｆ０＝１／２πＣ１・Ｒ２
【０１００】
次段のオペアンプＯＰ２も非反転増幅回路であり、電圧増幅率は（１＋Ｒ６／Ｒ５）となる。この出力は抵抗Ｒ７を通過して、帯域通過フィルター２５によって所定の帯域周波数のみの信号が通過する。
【０１０１】
ホワイトノイズに−３ｄＢ／オクターブの低域通過フィルターをかけるとピンクノイズが生成されるので、ホワイトノイズの替わりにピンクノイズを使うのであれば、帯域通過フィルター２５の前段にて−３ｄＢ／オクターブの低域通過フィルターを入れれば良い。
【０１０２】
図９は、帯域通過フィルターの回路例が示されている。入力は図８の帯域通過フィルター２５の入力信号２６のホワイトノイズであり、出力は該帯域通過フィルター２５の出力信号となる帯域制限されたホワイトノイズの一部である。
【０１０３】
コンデンサーＣ１０と抵抗Ｒ１０で構成されたハイパスフィルターによるカットオフ周波数は、ｆ０Ｌ＝１／２π＊Ｃ１０＊Ｒ１０なので、例えば抵抗Ｒ１０を３３ｋΩ、コンデンサーＣ１０を５ｐＦとすれば、ｆ０Ｌは９６５Ｈｚとなる。
【０１０４】
また、コンデンサーＣ１１と抵抗Ｒ１１で構成されたローパスフィルターによるカットオフ周波数は、ｆ０Ｈ＝１／２π＊Ｃ１１＊Ｒ１１なので、例えば抵抗Ｒ１１を３３ｋΩ、コンデンサーＣ１１を２ｐＦとすれば、ｆ０Ｈは２４１３Ｈｚとなる。
【０１０５】
上記の時定数設定により、オペアンプＯＰ３を使って１ｋＨｚ付近から２．５ｋＨｚ付近までの帯域を通過させる帯域通過フィルターが形成される。
【０１０６】
図１０（ａ）〜（ｃ）には、探索信号音によるデータ通信のフォーマット例が図示されている。該フォーマットは、例えばＮＥＣ（商標登録）様式の赤外線フォーマットなどが使える。図１０（ａ）に図示されるフォーマットにおいては、リーダコード２８、カスタムコード３０、データコード３１、該データコードの反転コード３２、ストップビット３３で構成され、前記５ｋＨｚから１０ｋＨｚの間の周波数を持つ搬送波を変調することにより音を使って通信できる。
【０１０７】
リーダコード２８には、９ｍｓの時間幅を持つＩＤパルス２９が出力された後、４．５ｍｓのブランクが続き、後続のパルス群とは全く異なる構成で、区別を明確にしている。
【０１０８】
カスタムコード３０は、例えば高層ビルで複数階に設置する場合などに近隣のシステムと区別する目的で設定する。前記ＮＥＣ（商標登録）様式の赤外線フォーマットでは１６ビットを使っているので準用しても良い。
【０１０９】
データコード３１、およびその反転コード３２は、所属するシステムグループ内で区別するための番号で、例えば高層ビルで複数階に設置する場合などでは同一フロアでの番号を割り振ることになる。
【０１１０】
カスタムコード３０とデータコード３１、反転コード３２においては、データが１の場合は図１０（ｂ）、データが０の場合は図１０（ｃ）の波形とすることで１と０の区別を付けている。
【０１１１】
データが１の場合は、図１０（ｂ）に示す様に、パルス幅ｔ１を持つ基準パルス３４の後にオフ状態が期間ｔ２続いた後にパルス３５が立ち上がって来る。ここで、例えばパルス幅ｔ１は０．５６ｍｓ、オフ期間ｔ２は２．２５ｍｓとすることが考えられる。
【０１１２】
データが０の場合は、図１０（ｃ）に示す様に、パルス幅ｔ１を持つ基準パルス３４の後にオフ状態が期間ｔ３続いた後にパルス３６が立ち上がって来る。ここで、パルス幅ｔ１は前記と同様に０．５６ｍｓとし、オフ期間ｔ３を１．１２５ｍｓとすることでデータが０の場合のオフ期間ｔ２の２．２５の倍の長さとして１と０の区別を容易とする。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
集中管理の避難誘導システムを設置していないビルなどにおいても、本発明の避難誘導システムを後付けで設置することにより、火災が発生して避難誘導する際に、避難路が隘路であって反射音が定在する環境下においても、十分なハース効果を持った避難誘導音で実効的に避難誘導ができるようになり、しかも点呼方式で適宜に自動ルートを生成するので信頼性の高い避難誘導システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】（ａ）第１避難口付近のみから出火した場合の出火通報データ通報ルート（ｂ）避難誘導装置Ｅから避難誘導装置Ａへのコールバック信号通報ルート（ｃ）避難誘導装置Ｅからの避難誘導音声ルート
【図２】（ａ）避難誘導装置の正面図（ｂ）避難誘導装置の裏面構成図
【図３】（ａ）２箇所目のビル火災が発生した場合の避難ルート生成例（ｂ）第６避難口から２番目の出火地点へのコールバックルート（ｃ）第６避難口から２番目の出火地点への避難誘導ルート案内
【図４】避難誘導システムの機能ブロック図
【図５】充電機能を持つ避難誘導システムのブロック図
【図６】避難誘導装置Ａと避難誘導装置Ｅ間の通信例
【図７】（ａ）ホワイトノイズの周波数分布図（ｂ）ホワイトノイズから抽出した部分ノイズの周波数分布図
【図８】ホワイトノイズ発生回路の例
【図９】帯域通過フィルターの回路例
【図１０】（ａ）探索信号音のフォーマット（ｂ）データが１の場合の信号フォーマット（ｃ）データが０の場合の信号フォーマット
【符号の説明】
【０１１５】
１…第１避難口、 ２…第２避難口、 ３…第３避難口、 ４…第４避難口、 ５…第５避難口、 ６…第６避難口、 ７…避難誘導装置、 ７ａ…充電機能を備えた避難誘導装置、 ８…ＣＰＵ、 ９…ＩＤデータを保存するメモリー、 １０…第１受信アンテナ、 １１…受信ＲＦ回路、 １２…復調回路、 １３…システムＲＯＭ、 １４…第１変調回路、 １５…第１ＲＦ出力回路、 １６…第１出力アンテナ、 １７…第２変調回路、 １８…第２ＲＦ出力回路、 １９…第２出力アンテナ、 ２０…第２受信アンテナ、 ２１…第２受信ＲＦ回路、 ２２…整流回路、 ２３…充電バッテリー、２４…スイッチ、 ２５…帯域通過フィルター、 ２６…入力信号、 ２７…出力信号、 ２８…リーダコード、 ２９…ＩＤパルス、 ３０…カスタムコード、 ３１…データーコード、 ３２…反転データーコード、 ３３…ストップパルス、 ３４…基準パルス、 ３５…出力信号、 ３６…出力信号、ＡＭＰ…音響アンプ、 Ｂ…電池、 Ｍ…マイクロホン、 Ｓ…センサー、 ＳＰ、ＳＰ−Ｒ、ＳＰ−Ｌ…スピーカー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔離間して設置された複数のスピーカーから避難経路に添って時間差をつけて音声を発することで音源が移動する錯覚を利用した避難誘導システムにおいて、前記スピーカーから発せられる音声は、指向性の低い狭帯域ノイズとすることを特徴とする避難誘導システム。
【請求項２】
請求項１に記載の避難誘導システムにおいて、前記狭帯域ノイズはホワイトノイズ、ピンクノイズ、ウォーブルトーン又はマルチサイン音から１０００〜２５００Ｈｚの周波数帯域を切り取ったものであることを特徴とする避難誘導システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の避難誘導システムにおいて、前記スピーカーはそれぞれの避難誘導装置内に組み込まれ、各避難誘導装置は自己を他の避難誘導装置から区別するＩＤデータと、時計機能を持つＣＰＵとを備え、火災が発生した際に、出火付近の避難誘導装置から連鎖的に点呼を取ることにより安全な避難口付近の避難誘導装置までの案内ルートを前記ＩＤデータとＣＰＵによって自動生成し、前記案内ルートの逆のルートで前記出火付近から安全な避難口に向かって、前記個々の避難誘導装置に設けたスピーカーが避難ルート案内することを特徴とする避難誘導システム。
【請求項１】
所定間隔離間して設置された複数のスピーカーから避難経路に添って時間差をつけて音声を発することで音源が移動する錯覚を利用した避難誘導システムにおいて、前記スピーカーから発せられる音声は、指向性の低い狭帯域ノイズとすることを特徴とする避難誘導システム。
【請求項２】
請求項１に記載の避難誘導システムにおいて、前記狭帯域ノイズはホワイトノイズ、ピンクノイズ、ウォーブルトーン又はマルチサイン音から１０００〜２５００Ｈｚの周波数帯域を切り取ったものであることを特徴とする避難誘導システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の避難誘導システムにおいて、前記スピーカーはそれぞれの避難誘導装置内に組み込まれ、各避難誘導装置は自己を他の避難誘導装置から区別するＩＤデータと、時計機能を持つＣＰＵとを備え、火災が発生した際に、出火付近の避難誘導装置から連鎖的に点呼を取ることにより安全な避難口付近の避難誘導装置までの案内ルートを前記ＩＤデータとＣＰＵによって自動生成し、前記案内ルートの逆のルートで前記出火付近から安全な避難口に向かって、前記個々の避難誘導装置に設けたスピーカーが避難ルート案内することを特徴とする避難誘導システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１３４６６０（Ｐ２００９−１３４６６０Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１１８８３（Ｐ２００７−３１１８８３）
【出願日】平成１９年１２月３日（２００７．１２．３）
【出願人】（５０２３４０７３４）
【出願人】（５０６１６４３６１）
【出願人】（３９８０６１３５９）
【出願人】（５０４３６２８５７）
【出願人】（５０７０１１２８６）
【出願人】（５０７３９６８１７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月３日（２００７．１２．３）
【出願人】（５０２３４０７３４）
【出願人】（５０６１６４３６１）
【出願人】（３９８０６１３５９）
【出願人】（５０４３６２８５７）
【出願人】（５０７０１１２８６）
【出願人】（５０７３９６８１７）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]