(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが、個別の固定ノード識別を有する複数の固定ノードと；
メーデー信号を同報配信するために操作される少なくとも１つの動的ノードと；
前記固定ノードに通信状態で接続されたバックエンド処理プラットホームと；を備え、
前記少なくとも１つの動的ノードのうちの１つがメーデー信号を同報配信する場合、前記メーデー信号を検出する前記固定ノードのうちの少なくとも１つが、その固定ノード識別および前記検出したメーデー信号の信号強度を前記バックエンド処理プラットホームに送信し、次いで、前記バックエンド処理プラットホームが、前記動的ノードに対して救助場所を計算し特定する緊急救助システムであって、
前記固定ノードのそれぞれが、無線検出デバイスであって、前記無線検出デバイスが、前記動的ノードからの前記メーデー信号を検出するために無線伝送モジュールを備え、
各無線検出デバイスが、その無線伝送モジュールによって前記バックエンド処理プラットホームまたは別の無線検出デバイスに無線通信状態で接続され、及び、
前記固定ノードのうちの１つによって検出された前記メーデー信号の信号強度に従って、前記バックエンド処理プラットホームが、前記動的ノードの照射エネルギー（ＰＩ）および照射ゲイン（ＧＩ）と、前記固定ノードの受信アンテナの有効領域（Ａｓ）と、前記固定ノードの受信器ロス、信号処理のゲインおよびシステムロスの合計（Ｇｒ）と、前記動的ノードへの受信戻りエネルギー（Ｐｒ）とから、下記の数式（１）により、前記動的ノードと前記固定ノードの距離（Ｒ）を計算し、
前記救助場所が特定された場合、前記メーデー信号を検出する固定ノードが何度更新されようとも、前記バックエンド処理プラットホームが、前記検出されたメーデー信号をたどることによって前記救助場所を追跡し、メーデー信号を検出する前記固定ノードが不完全に更新されたとしても、上記の追跡が、救助場所をより連続的かつ精密なものにする、ことを特徴とする緊急救助システム。
Ｐｒ＝Ａｓ×Ｇｒ×ＰＩ×ＧＩ／４πＲ２・・・・・（１）
【請求項２】
各動的ノードが、携帯型メーデーデバイスであり、前記携帯型メーデーデバイスが、緊急照明モジュール、電力モジュール、メーデーボタンおよび無線伝送モジュールを備え、前記電力モジュールが、前記緊急照明モジュールに電力を供給するのに使用され、また前記メーデーボタンが操作された場合、前記携帯型メーデーデバイスが、前記無線伝送モジュールによってメーデー信号を同報配信する、請求項１に記載の緊急救助システム。
【請求項３】
前記固定ノードのうちの１つが、前記メーデー信号を検出する場合、前記バックエンド処理プラットホームが、前記距離および前記固定ノードの前記固定ノード識別に従って前記動的ノードに対応する輪状の候補場所を特定し、前記輪状の候補場所が、救助場所としてみなされる、請求項１に記載の緊急救助システム。
【請求項４】
前記固定ノードのうちの２つが、前記メーデー信号を検出する場合、前記バックエンド処理プラットホームが、前記距離および前記２つの固定ノードに対応する前記固定ノード識別に従って少なくとも２つの輪状の候補場所を特定し、前記バックエンド処理プラットホームがさらに、輪状の候補場所の結合に基づいて２つの結合候補場所を計算し、前記２つの結合候補場所が、救助場所とみなされる、請求項１に記載の緊急救助システム。
【請求項５】
前記固定ノードのうちの少なくとも３つが、メーデー信号を検出する場合、前記バックエンド処理プラットホームが、前記距離および前記少なくとも３つの固定ノードに対応する前記固定ノード識別に従って少なくとも３つの輪状の候補場所を特定し、前記バックエンド処理プラットホームがさらに、輪状の候補場所の結合に基づいて結合候補場所を計算し、前記結合候補場所が、救助場所とみなされる、請求項１に記載の緊急救助システム。
【請求項６】
緊急救助システムのための救助情報判定方法であって、
前記緊急救助システムが、複数の固定ノードと、動的ノードと、バックエンド処理プラットホームとを備え、前記バックエンド処理プラットホームが、前記固定ノードに通信状態で接続され、
前記救助情報判定方法が、
前記動的ノードによってメーデー信号を同報配信するステップと、
前記固定ノードによって前記メーデー信号を検出するステップであって、前記固定ノードのうちの少なくとも１つが、前記メーデー信号を検出するステップと、
前記メーデー信号を検出する前記各固定ノードによって、個々の固定ノード識別および前記検出したメーデー信号の信号強度を前記バックエンド処理プラットホームに送信するステップと、
前記バックエンド処理プラットホームによって、前記動的ノードに対する救助場所を計算し特定するステップと、を含み、
前記固定ノードのそれぞれが、無線検出デバイスであって、前記無線検出デバイスが、前記動的ノードからの前記メーデー信号を検出するために無線伝送モジュールを備え、
各無線検出デバイスが、その無線伝送モジュールによって前記バックエンド処理プラットホームまたは別の無線検出デバイスに無線通信状態で接続され、
前記バックエンド処理プラットホームが前記救助場所を計算し特定する前記ステップが、
前記固定ノードうちの１つが前記メーデー信号を検出する場合、前記バックエンド処理プラットホームが、前記固定ノードから送信された信号強度に従って、前記動的ノードの照射エネルギー（ＰＩ）および照射ゲイン（ＧＩ）と、前記固定ノードの受信アンテナの有効領域（Ａｓ）と、前記固定ノードの受信器ロス、信号処理のゲインおよびシステムロスの合計（Ｇｒ）と、前記動的ノードへの受信戻りエネルギー（Ｐｒ）とから、下記の数式（１）により、前記動的ノードと前記固定ノードの距離（Ｒ）を計算するステップと、
前記距離および前記固定ノードの前記固定ノード識別に従って、前記動的ノードに対応する輪状の候補場所を特定し、前記輪状の候補場所が救助場所とみなされるステップとによって行なわれ、
前記救助場所が特定された場合、前記メーデー信号を検出する固定ノードが何度更新されようとも、前記バックエンド処理プラットホームが、前記検出されたメーデー信号をたどることによって前記救助場所を追跡し、メーデー信号を検出する前記固定ノードが不完全に更新されたとしても、上記の追跡が、救助場所をより連続的かつ精密なものにする、ことを特徴とする救助情報判定方法。
Ｐｒ＝Ａｓ×Ｇｒ×ＰＩ×ＧＩ／４πＲ２・・・・・（１）
【請求項７】
前記バックエンド処理プラットホームが前記救助場所を計算し特定する前記ステップが、前記固定ノードうちの少なくとも２つが前記メーデー信号を検出する場合、前記バックエンド処理プラットホームが、前記少なくとも２つの固定ノードによって検出された信号強度に従って、
前記動的ノードの照射エネルギー（ＰＩ）および照射ゲイン（ＧＩ）と、前記固定ノードの受信アンテナの有効領域（Ａｓ）と、前記固定ノードの受信器ロス、信号処理のゲインおよびシステムロスの合計（Ｇｒ）と、前記動的ノードへの受信戻りエネルギー（Ｐｒ）とから、下記の数式（１）により、前記動的ノードと前記メーデー信号を検出する前記固定ノードそれぞれの距離（Ｒ）を計算するステップと、
前記距離および前記固定ノードに対応する固定ノード識別に従って、少なくとも２つの輪状候補場所を特定するステップと、
前記輪状の候補場所の結合に基づいて結合候補場所を計算し、前記結合候補場所が救助場所とみなされるステップとによって行われ、
前記救助場所が特定された場合、前記メーデー信号を検出する固定ノードが何度更新されようとも、前記バックエンド処理プラットホームが、前記検出されたメーデー信号をたどることによって前記救助場所を追跡し、メーデー信号を検出する前記固定ノードが不完全に更新されたとしても、上記の追跡が、救助場所をより連続的かつ精密なものにする、ことを特徴とする請求項６に記載の救助情報判定方法。
Ｐｒ＝Ａｓ×Ｇｒ×ＰＩ×ＧＩ／４πＲ２・・・・・（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緊急救助システムに関し、より詳細には、緊急救助システムおよびそれに適用される救助情報判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の高度に発達した大都市では、高層ビルが建ち並び、人口は高度に密集している。オフィスビル、ショッピングバザール、映画館、競技場など全ての公共の場所は大抵、人々で混雑している。人口が密集したこういった区域で、ビル内での火災、地震、さらにはテロ攻撃などの緊急事態がひとたび発生すると、何千もの人が、計り知れない被害に遭う恐れがある。したがって、現在の建築法や建築基準は、人々の生命および財産を保護するために、公共の場所に消火装備およびそれを指示するものを配置しなければならないという条項を含む。
【０００３】
例えば、通常の公共の場所には、緊急照明装置が配置されている。火災または重大な危険が生じ、その結果、建物が停電した場合、人々は、生存するために避難する、または救助に備えて安全な場所に移動するためにこの緊急照明装置を手に取ることができる。
【０００４】
しかしながら、救助対象者が、特定の手段で（ラジオでメーデー信号を同報配信するなど）メーデーメッセージを送信することを知らない場合、緊急救助活動全体は、概して最大の効果を引き出すことができない。救助者は概して、最初から救助対象者のいる場所を見つけることは不可能である。大抵の場合、救助者は、フロアごとまた部屋ごとに救助対象者を捜索し、さらには調査および解放を行うのに経験に頼る必要があり、これは救助するのに最も重要な時間を失うことなる。
【０００５】
メーデー信号を送信する現在の方法は、主に声、ラジオ（ラジオ規格によるＭＡＹＤＡＹメッセージなど）または光（長短および明暗の点灯によるＳＯＳ信号など）によって救助者の注意を引きつける方法である。しかしながら、これらのメーデー信号は、広大な海、屋外、山での広域救助活動に適用されるが、今日の高層ビル内部の複雑な通路および仕切り構造体には適用されない。
【０００６】
本発明は、対象者がいる場所を即座に把握する救助機構を目的として救助対象者に関する場所情報を収集する、緊急救助システムおよび救助情報判断方法を開示する
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、緊急救助システムを提供することである。
一実施形態によると、緊急救助システムは、複数の固定ノードと、少なくとも１つの動的ノードと、バックエンド処理プラットホームとを備える。各固定ノードは、固定ノード識別を有する。少なくとも１つの動的ノードのそれぞれは、緊急照明モジュールを備えた携帯型メーデーデバイスであってよい。動的ノードは、メーデー信号を同報配信するために操作される。バックエンド処理プラットホームは、固定ノードに通信状態で接続される。少なくとも１つの動的ノードのうちの１つが、メーデー信号を同報配信する場合、固定ノードのうちの少なくとも１つが、このメーデー信号を検出する。ここで、メーデー信号を検出する固定ノードのそれぞれが、その固定ノード識別および検出したメーデー信号の信号強度をバックエンド処理プラットホームに送信する。これによりバックエンド処理プラットホームが、動的ノードに対する救助場所を計算し特定する。
【０００８】
本発明の別の目的は、複数の固定ノードと、動的ノードと、バックエンド処理プラットホームとを含む緊急救助システムに適用される救助情報判定方法を提供することである。バックエンド処理プラットホームは、固定ノードに通信状態で接続される。
【０００９】
一実施形態によると、救助情報判定方法は、以下のステップ
（ａ）動的ノードによってメーデー信号を同報配信するステップと、
（ｂ）固定ノードによってメーデー信号を検出し、固定ノードのうちの少なくとも１つが、メーデー信号を検出するステップと、
（ｃ）メーデー信号を検出する各固定ノードによって、個々の固定ノード識別および検出したメーデー信号の信号強度をバックエンド処理プラットホームに送信するステップと、
（ｄ）バックエンド処理プラットホームによって、動的ノードに対する救助場所を計算し特定するステップとを含む。
【００１０】
上記の緊急救助システムにおいて、各動的ノードは、緊急照明モジュール、電力モジュール、メーデーボタンおよび無線伝送モジュールを含む携帯型メーデーデバイスである。電力モジュールは、緊急照明モジュールに電力を供給するのに使用される。メーデーボタンが、操作された場合、携帯型メーデーデバイスは、無線伝送モジュールによってメーデー信号を同報配信する。
【００１１】
従来技術での単に蓄電および照明の機能を備えた緊急照明装置と比較すると、本発明の緊急救助システム、すなわち各動的ノードは、照明し、固定ノードにそれぞれメーデー信号を同報配信することが可能である。バックエンド処理プラットホームは、メーデー信号を検出する全ての固定ノードからメーデー信号に対する情報を収集することができる。これにより救出機構は、バックエンド処理プラットホームによって全ての救助対象者がいる場所を把握し、最も有効な救出行動を行うことができる。
【００１２】
本発明の利点および精神は、添付の図面と併せて以下の詳述によって理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による緊急救助システムを示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による携帯型メーデーデバイスの機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による救助情報判定方法のフローチャートである。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による救助情報判定方法および緊急救助システム１の動作例を示す概略図である。
【図４Ｂ】救助情報判定方法および緊急救助システムによる異なる動作例を示す概略図である。
【図４Ｃ】救助情報判定方法および緊急救助システムによる異なる動作例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を参照されたい。図１は、本発明の一実施形態による緊急救助システム１を示す概略図である。である。図１に示されるように、緊急救助システム１は、複数の固定ノード（例えば、図１に示される９つの固定ノード１０ａ−１０ｉ）と、少なくとも１つの動的ノード（例えば、図１に示される４つの動的ノード１２ａ−１２ｄ）と、バックエンド処理プラットホーム１４とを含む。
【００１５】
固定ノード１０ａ−１０ｉはそれぞれ、固定無線検出デバイスであってよい。無線検出デバイスは、例えば、各フロアの全てのエレベータシャフトの壁、中庭、洗面所、出入り口などまたは設置に適した他の場所など建物の全てのコーナーに分散されてよい。無線検出デバイス（すなわち、固定ノード）はそれぞれ、動的ノード１２ａ−１２ｄからのメーデー信号を検出するために無線伝送モジュールを含む。詳細な操作原理は、以降に詳細に記載する。固定ノード１０ａ−１０ｉはそれぞれ、例えばＩＤ００１、ＩＤ００２からＩＤ００９など識別用の個別の固定ノード識別としてシリアルナンバーを有する。実際の用途では、固定ノード１０ａ−１０ｉのハードウェアアーキテクチャは、市場のワイヤレスアクセスポイント（無線ＡＰ）と同様である。
【００１６】
無線検出デバイス（固定ノード１０ａ−１０ｉ）はそれぞれ、物理的ケーブルまたは無線伝送によってバックエンド処理プラットホーム１４または別の無線検出デバイスの１つに通信状態で接続される。図１の点線は、ノード間の通信接続を示す。これにより、無線検出デバイス（固定ノード１０ａ−１０ｉ）はそれぞれ、直接または間接的にバックエンド処理プラットホーム１４と通信するまたは情報を交換することが可能である。例えば、固定ノード１０ｃは、バックエンド処理プラットホーム１４に直接接続されるが、本発明はこれに限定されない。伝送環境が許す範囲で、固定ノード１０ｅもバックエンド処理プラットホーム１４に直接接続することができる。
【００１７】
図１に示されるように、バックエンド処理プラットホーム１４および無線検出デバイス（固定ノード１０ａ−１０ｉ）は、ツリートポロジの形態で通信状態で接続されるが、本発明はこれに限定されない。バックエンド処理プラットホーム１４および無線検出デバイス（固定ノード１０ａ−１０ｉ）は、代替でバストポロジ、星型トポロジ、輪状トポロジまたはネットトポロジの形態で通信状態で接続することができる。多様なネットワークトポロジおよびアーキテクチャならびにその原理は、当業者によってよく知られている。よってさらには記載しない。
【００１８】
図２を参照されたい。図２は、本発明の一実施形態による携帯型メーデーデバイスの機能ブロック図である。動的ノード１２ａ−１２ｄはそれぞれ、緊急照明モジュール１２０、電力モジュール１２２、メーデーボタン１２４および無線伝送モジュール１２６を含む携帯型メーデーデバイスである。電力モジュール１２２は、緊急照明モジュール１２０に電力を供給するのに使用される。ひとたび緊急事態が発生すると、使用者は、壁にぶら下げられた、または気づきやすい場所に配置された携帯型メーデーデバイス（すなわち、動的ノード１２ａ−１２ｄ）を手に取り、次いで、携帯型メーデーデバイスを使用して照明を供給することができる。別の態様において、使用者は、メーデーボタン１２４を操作して携帯型メーデーデバイスを駆動させて、無線伝送モジュール１２６によってメーデー信号を同報配信することができる。
【００１９】
図３を参照されたい。図３は、本発明の一実施形態による救助情報判定方法のフローチャートである。この実施形態において、救助情報判定方法は、図１の緊急救助システム１に適用することができるが、本発明はこれに限定されない。
【００２０】
図３に示されるように、ひとたび緊急事態が発生すると、使用者は、携帯型メーデーデバイス（すなわち、動的ノード１２ａ−１２ｄ）のメーデーボタン１２４を押して、動的ノードによってメーデー信号を同報配信するステップＳ１００を実行することができる。 図４Ａを一緒に参照されたい。図４Ａは、本発明の一実施形態による救助情報判定方法および緊急救助システム１の動作例を示す概略図である。図４Ａに示されるように、このとき、使用者は、動的ノード１２ａを操作して、メーデー信号を同報配信する（矢印によって概略的に示される）。
【００２１】
次いで、固定ノード１０ａ−１０ｉによってメーデー信号を検出することによってステップＳ１０２が実行される。このとき、固定ノード１０ａ−１０ｉのうちの動的ノード１２ａ付近の少なくとも１つが、このメーデー信号を検出する。図４Ａに示されるように、例えば、固定ノード１０ａがメーデー信号を検出する。
【００２２】
その後、メーデー信号を検出する固定ノード（すなわち、この実施形態では固定ノード１０ａ）が、その固定ノード識別および検出したメーデー信号の信号強度をそれぞれバックエンド処理プラットホーム１４に送信することによってステップＳ１０４が実行される。
【００２３】
最後に、バックエンド処理プラットホーム１４によって、メーデー信号を同報配信し救助を待っている動的ノード１２ａに対する救助場所を計算し特定することによって、ステップＳ１０６が実行される。
【００２４】
図４Ａの例に関して、ステップＳ１０６において、バックエンド処理プラットホームが救助場所を計算し特定する詳細な方法はさらに、固定ノード１０ａがメーデー信号を検出した場合、固定ノード１０ａによって送信された信号強度に従って、バックエンド処理プラットホーム１４が、アルゴリズムに基づいて動的ノード１２ａと固定ノード１０ａの距離を計算することを含む。このアルゴリズムは、以下の式である。
【００２５】
【数１】
0005447950.tif 000002
【００２６】
ここで、Ｐｒは、受信戻りエネルギーを表し、ＰＩは、照射エネルギーを表し、ＧＩは、照射のゲインを表し、Ｒは、動的ノードと固定ノードの距離を表し、ＡＳは、固定ノードの受信アンテナの有効領域を表し、Ｇｒは、固定ノードの受信器のロス、信号処理のゲインおよびシステムのロスの合計を表す。
【００２７】
上記のアルゴリズムによって動的ノードと固定ノードの距離Ｒを計算した後、距離Ｒに従って、動的ノードが配置され得る、中心の固定ノード１０ａに対する輪状の候補場所Ｒ１が特定される（図４Ａに示されるように）。この例において、単一の固定ノードの検出によって形成される輪状の候補場所Ｒ１は、動的ノード１２ａに関する可能領域を縮小することできるが、動的ノードは、輪状の候補場所Ｒ１内のいずれの位置であってもよい。例えば、点線の円で示される他の位置も可能である。
【００２８】
図４Ａの動作例は、単一の固定ノードがメーデー信号を検出する場合を示すが、本発明はこれに限定されない。図４Ｂおよび図４Ｃを一緒に参照されたい。図４Ｂおよび図４Ｃは、救助情報判定方法および緊急救助システム１による異なる動作例をそれぞれ示す概略図である。 
図４Ｂの動作例では、ステップＳ１０２で動的ノード１２ａによって送信されたメーデー信号を検出する２つの固定ノード１０ａおよび１０ｄが存在する。次いで、固定ノード１０ａおよび１０ｄは、バックエンド処理プラットホーム１４に情報を送信する。バックエンド処理プラットホーム１４は、固定ノード１０ａおよび１０ｄによって送信された情報に従って計算を行う。バックエンド処理プラットホーム１４は、固定ノードによって検出された信号強度に従って、固定ノードと動的ノードのそれぞれの距離を計算し、次いで、２つの輪状の候補場所Ｒ１およびＲ２を特定する。その後バックエンド処理プラットホーム１４はさらに、図４Ｂに示されるように、２つの輪状の候補場所Ｒ１およびＲ２の結合に基づいて２つの結合候補場所を計算する。単一の固定ノードの場合の特定と比較して、この例のバックエンド処理プラットホーム１４は、動的ノード１２ａに対する救助場所をより精密に特定することが可能である。
【００２９】
別の態様において、図４Ｃの動作例に関して、ステップＳ１０２で動的ノード１２ａによって送信されたメーデー信号を検出する３つの固定ノード１０ａ、１０ｄおよび１０ｂが存在する。つまり、図４Ｃには３つの輪状の候補場所Ｒ１、Ｒ２およびＲ３が存在する。動的ノード１２ａに対する救助場所の特定は、３つ以上の輪状の候補場所の結合に基づいて計算することによってより精密に特定することができる。さらに、救助場所が特定された場合、メーデー信号を検出する固定ノードが何度更新されようとも、バックエンド処理プラットホームは、検出したメーデー信号をたどることによって救助場所を追跡することができる。メーデー信号を検出する固定ノードが、不完全に更新されたとしても、上記の追跡は、救助場所をより連続的かつ精密なものにする。
【００３０】
上記に考察したように、本発明の緊急救助システムにおいて、動的ノードは、照明し、固定ノードにメーデー信号を同報配信するためにそれぞれ使用することができる。バックエンド処理プラットホームは、固定ノードからのメーデー信号に対する全ての情報を収集することができる。これにより、救助機構は、バックエンド処理プラットホームによって救助対象者に関する場所を把握し、最も有効な救助活動を行うことができる。
【００３１】
上記の例および説明によって、本発明の特徴および精神が願わくは十分に記載されるであろう。当業者は、本発明の特徴および精神を維持しながら、このデバイスの多くの修正形態および代替を作成することができることに容易に気付くであろう。したがって、上記の開示は、添付の特許請求の範囲の境界によってのみ限定されるものと解釈されるべきである。
【図１】
0005447950.tif 000003
【図２】
0005447950.tif 000004
【図３】
0005447950.tif 000005
【図４Ａ】
0005447950.tif 000006
【図４Ｂ】
0005447950.tif 000007
【図４Ｃ】
0005447950.tif 000008