(57)【要約】      （修正有）【課題】  誤警報を低減できる警報装置を提供する。【解決手段】  化学的物質、生物学的物質及び放射性物質のうちの少なくとも１つの物質の検出手段３、５、７、検出手段による検出に基づいて異常状態を判断する判断手段９、判断手段で異常を検出したときに異常を報知する信号を送信する通信手段１１を備え、通信手段は、外部からの信号を受信可能であり、検出手段は、連続的または断続的に常時検出を行い、判断手段９は、検出手段での検出結果の情報及び通信手段に送られてきた外部からの情報を記憶し蓄積する記憶手段１７を有し、記憶手段に蓄積された情報と、検出手段で現在検出している情報とを比較して異常の発生を検出したとき、異常の発生を報知する信号を通信手段に出力し、外部からの情報として環境に関する情報及び交通に関する情報の少なくとも一方の情報に基づいて判断手段による判断が誤報である可能性を判定し、誤報である可能性を報知する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学的物質、生物学的物質及び放射性物質のうちの少なくとも１つの物質の検出手段と、該検出手段による検出に基づいて異常状態を判断する判断手段と、該判断手段で異常を検出したときに異常を報知する信号を送信する通信手段とを備え、
前記通信手段は、外部からの信号を受信可能であり、前記検出手段は、連続的または断続的に常時検出を行い、前記判断手段は、前記検出手段での検出結果の情報及び前記通信手段に送られてきた外部からの情報を記憶し蓄積する記憶手段を有し、該記憶手段に蓄積された情報と、前記検出手段で現在検出している情報とを比較して異常の発生を判断し、異常の発生を検出したとき、異常の発生を報知する信号を前記通信手段に出力し、前記外部からの情報として前記通信手段を介して得た環境に関する情報及び交通に関する情報の少なくとも一方の情報に基づいて前記判断手段による判断が誤報である可能性を判定し、誤報である可能性ありと判定すると、誤報である可能性を報知する信号を前記通信手段に出力してなる警報装置。
【請求項２】
前記判断手段は、自律して学習を行う学習手段を有し、該学習手段によって前記記憶手段に蓄積された情報と、前記検出手段で現在検出している情報との比較に基づいて通常状態と異常状態とを判別するための内部ロジック及び前記記憶手段に蓄積された情報に基づいて誤報である可能性を判定するための内部ロジックを自律的に構築してなることを特徴とする請求項１に記載の警報装置。
【請求項３】
前記通信手段は、固有の識別情報を有し、外部に信号を出力するとき、該信号が前記固有の識別情報を含んでなることを特徴とする請求項１または２に記載の固有の警報装置。
【請求項４】
前記通信手段は、電圧及び電流の仕様が、火災報知器の信号用配線に対応していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の固有の警報装置。
【請求項５】
異常発生箇所またはその周辺の映像を撮影する撮像手段及び音を録音する録音手段の少なくとも一方と、該撮像手段及び録音手段の少なくとも一方で得た情報を蓄積するための記憶手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の固有の警報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異常事態の発生を報知する警報装置に係り、特に、化学剤、生物剤、放射性物質などの有害な物質の存在を判断して報知する警報装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化学剤、生物剤、放射性物質などの有害な物質によるテロ攻撃や犯罪などの危険性が増大している。このような有害物質によるテロ攻撃や犯罪などは、特に、地下鉄構内、建物内部などの閉鎖空間では被害が甚大となる可能性がある。このため、化学剤、生物剤、放射性物質などの有害な物質を検出し警報を報知することで、このような化学剤、生物剤、放射性物質などの有害な物質による被害を減少、抑制する種々の警報装置が考えられている（例えば、特許文献１−３参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１などでは、レーザー光線を用いてエアロゾルの検出を行い、複数の検出局の検出信号のパターン解析を行うことで、化学由来や生物由来といった有害なエアロゾルを検出し、このような有害なエアロゾルによる人為的な攻撃の可能性などを警告するための警報装置が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２６４１号公報（第１０−１４頁、第４図）
【特許文献２】特開２００３−２８８６５２号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献３】米国特許公開公報２００４−０１１９５９１Ａ１号（第３−１１頁、第１図、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、これらの警報装置では、エアロゾルを検出するものであるため、有害なエアロゾルか否かに関係なく、エアロゾル全般を検出してしまう。このため、エアロゾルがどのような性質を持った物質であるかの判断は行えず、例えば、杉などの花粉の大量発生、自動車の交通量によってはディーゼル排ガスなどの増大によって、異常と判断するといった誤警報を発する場合がある。すなわち、従来の警報装置では、生物剤や化学剤、放射性物質などの種々の兆候を検出するための各種のセンサーを搭載しているが、警報装置が設置された地域、場所の特性、天候や季節といった気象、また、人間などの活動などの要因、つまり環境に関する条件、さらに、交通量の増減などといった交通に関する条件により、異常が発生していない通常の状態であっても、誤警報を発するに至る可能性がある。このため、誤警報を低減できる警報装置が求められている。
【０００６】
本発明の課題は、警報装置の誤警報を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の警報装置は、化学的物質、生物学的物質及び放射性物質のうちの少なくとも１つの物質の検出手段と、この検出手段による検出に基づいて異常状態を判断する判断手段と、この判断手段で異常を検出したときに異常を報知する信号を送信する通信手段とを備え、通信手段は、外部からの信号を受信可能であり、検出手段は、連続的または断続的に常時検出を行い、判断手段は、検出手段での検出結果の情報及び通信手段に送られてきた外部からの情報を記憶し蓄積する記憶手段を有し、この記憶手段に蓄積された情報と、検出手段で現在検出している情報とを比較して異常の発生を判断し、異常の発生を検出したとき、異常の発生を報知する信号を通信手段に出力し、外部からの情報として通信手段を介して得た環境に関する情報及び交通に関する情報の少なくとも一方の情報に基づいて判断手段による判断が誤報である可能性を判定し、誤報である可能性ありと判定すると、誤報である可能性を報知する信号を通信手段に出力する構成とすることにより上記課題を解決する。
【０００８】
このような構成とすれば、警報装置の位置する場所および地域の気象情報などの環境情報および道路渋滞情報などの道路交通情報および鉄道運行状況などの各種情報を取り込むことが可能になり、これらの外部からの各種情報を利用して、通常の活動による塵埃等などの発生による誤警報の発生の可能性を低減できるうえ、誤報である可能性を判定して異常を報知できるため、誤報を低減できる。
【０００９】
また、判断手段は、自律して学習を行う学習手段を有し、この学習手段によって記憶手段に蓄積された情報と、検出手段で現在検出している情報との比較に基づいて通常状態と異常状態とを判別するための内部ロジック及び記憶手段に蓄積された情報に基づいて誤報である可能性を判定するための内部ロジックを自律的に構築する構成とすることにより、誤報である可能性の判定精度を向上でき、誤報をさらに低減できる。
【００１０】
さらに、通信手段は、固有の識別情報を有し、外部に信号を出力するとき、この信号が固有の識別情報を含む構成とする。これにより、複数の警報装置によるネットワークを形成し、近接した警報装置が、近い時刻に類似の検出信号を出力する傾向があることを利用して、各警報装置の位置関係による検出信号の妥当性の評価により誤警報である可能性の判定精度をより向上し、誤報をさらに低減できる。
【００１１】
また、通信手段は、電圧及び電流の仕様が、火災報知器の信号用配線に対応している構成とする。これにより、火災報知器といった既存の施設インフラを活用でき、警報装置の設置コストを低減できる。
【００１２】
さらに、異常発生箇所またはその周辺の映像を撮影する撮像手段及び音を録音する録音手段の少なくとも一方と、この撮像手段及び録音手段の少なくとも一方で得た情報を蓄積するための記憶手段とをさらに備えている構成とする。これにより、映像や音声を警報装置の内部に蓄積し、要求に応じて配信でき、テロ攻撃の心理的抑止、被害者の識別同定のための情報を入手することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、警報装置の誤警報を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を適用してなる警報装置の一実施形態について図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明を適用してなる警報装置の概略構成及び動作を示すブロック図である。図２は、本発明を適用してなる警報装置でネットワークを形成した状態の一例を模式的に示す図である。図３は、本発明を適用してなる警報装置の判断手段の動作の一例を示すフロー図である。
【００１５】
本実施形態の警報装置１は、図１に示すように、各々別個に設けられた複数種類の検出手段、すなわち、化学剤のための検出手段となる表面弾性波素子３、生物剤の検出手段となるパーティクルカウンタ５、放射線の検出手段となるＧＭ管７を備えている。さらに、異常を判断するための判断手段９、そして、外部との通信を行うための通信手段１１などを備えている。化学剤のための検出手段となる表面弾性波素子３、生物剤の検出手段となるパーティクルカウンタ５、放射線の検出手段となるＧＭ管７は、各々、独立したモジュールになっており、任意に新規の検出手段に交換可能である。
【００１６】
また、本実施形態の警報装置１は、映像を撮影し記録する撮像手段を構成するカメラ１３、音を録音する録音手段を構成するマイク１５なども備えており、カメラ１３、マイク１５なども、判断手段９に、これらのカメラ１３、マイク１５からのデータに対応する信号を入力可能に電気的に接続されている。
【００１７】
判断手段９には、表面弾性波素子３、パーティクルカウンタ５、ＧＭ管７などが、これらの検出手段で検出したデータに対応する信号を入力可能に電気的に接続されている。通信手段１１と判断手段９とは、お互いにデータや警報などに対応する信号を入出力可能に電気的に接続されている。通信手段１１は、外部からの各種データ、例えば気象情報、鉄道の運行情報、道路交通情報、近隣に設置された別の警報装置１からの情報などに対応する信号の受信や、警報のための信号や各種データの送信が可能に警報装置１の外部の機器や設備などと有線回線または無線回線を介して接続されている。
【００１８】
通信手段１１は、個々の警報装置１を識別するための識別情報として固有のアドレス情報を有し、複数の警報装置１によるネットワークの構築が可能となっている。また、通信手段１１の出力は、火災報知器などの既設の機器や設備の信号用配線に適合する電圧及び電流の仕様になっている。
【００１９】
また、本実施形態の判断手段９は、不揮発性の記憶手段１７と、学習手段１９を判断手段９に与えるプログラムなどを有している。記憶手段１７には、表面弾性波素子３、パーティクルカウンタ５、ＧＭ管７などの各検出手段から受信した信号を数値化したデータとして、時刻情報と関連づけて保存される。
【００２０】
本実施形態では、このような警報装置１が、図２に例示するように、警報装置１（１）、１（２）、１（３）、１（４）・・・・・１（ｎ）といったような複数、無線または有線による通信回線２１などを介して相互に検出した情報を交換可能にネットワーク的に接続されている。さらに、本実施形態では、このような複数のネットワーク的に接続された複数の警報装置１が、通信回線２１などを介して警報装置１によるネットワークとは異なる外部のネットワーク２３にも接続される。また、警報装置１によるネットワークは、通信回線２１やネットワーク２３などを適宜介して、遠隔指令局２５などの警報を報知する設備や施設などに接続されている。
【００２１】
そして、本実施形態の警報装置１の記憶手段１７には、図１に示すように、通信回線２１や通信手段１１を介して、ネットワーク２３などから受信した外部の各種情報、例えば気象情報、鉄道の運行情報、道路交通情報、近隣に設置された別の警報装置１で検出した情報などを、警報装置１自体が有する表面弾性波素子３、パーティクルカウンタ５、ＧＭ管７などの各検出手段から受信した情報と関連づけて保存している。
【００２２】
本実施形態の判断手段９の学習手段１９は、ニューラルネットワークなどの自律学習手段を有するコンピュータプログラムで構成されている。そして、判断手段９の学習手段１９は、通信回線２１や通信手段１１を介して、ネットワーク２３などから受信した外部の情各種報や警報装置１内部の表面弾性波素子３、パーティクルカウンタ５、ＧＭ管７などの各検出手段で検出した情報を蓄積することにより、生物および化学剤攻撃などのない通常の状態と、それらの何らかの攻撃がある場合とを区別判断する内部ロジックを自律的に構築する。
【００２３】
このような構成の警報装置の動作や本発明の特徴部などについて説明する。本実施形態の警報装置１では、表面弾性波素子３、パーティクルカウンタ５、ＧＭ管７などの検出手段は、各々、常時、外部大気を吸引し、大気中のエアロゾルを独立して分析する。そして、表面弾性波素子３、パーティクルカウンタ５、ＧＭ管７などの各検出手段からの信号は、判断手段９に送られる。そして、表面弾性波素子３、パーティクルカウンタ５、ＧＭ管７などの各検出手段や、カメラ１３、マイク１５などからの情報、すなわち、エアロゾルの粒径、濃度、有害ガスの濃度、カメラ映像などの情報は、数値化して記憶手段１７に保存される。
【００２４】
また、これと同時に、本実施形態の警報装置１では、通信回線２１や通信手段１１を介して、ネットワーク２３などから受信した外部の各種情報  例えば気象情報、鉄道の運行情報、道路交通情報、近隣に設置された別の警報装置１で検出した情報などが、警報装置１自体が有する表面弾性波素子３、パーティクルカウンタ５、ＧＭ管７などの各検出手段から受信した情報と関連づけて保存される。
【００２５】
ところで、本実施形態の警報装置１のようにエアロゾルの検出が常時連続的に行われており、表面弾性波素子３、パーティクルカウンタ５、ＧＭ管７などの各検出手段からの情報が判断手段９に適当な時間間隔で蓄積されていると、有害物質のエアロゾルが人為的に撒布された場合、通常状態と比較した場合、信号は次のように通常状態とは異なるものとなる。エアロゾルの濃度が急激に上昇または低下する。特定の化学物質などの有害物質が検出される。特定の粒径範囲のエアロゾルが増加し、粒径分布のパターンや経時変化が通常状態とは異なるものとなる。放射線が検出されるなどである。したがって、警報装置１の判断手段９は、各検出手段からの情報が通常状態と比較したときに、通常状態とは異なるものとなることによって、有害物質の散布といったテロ攻撃などの異常状態の発生を判断できる。そして、放射性物質、生物剤、化学剤またはその他の有害物質による攻撃に対し、これを検出して警報を発することで、被害の低減や、攻撃の発生の検出の早期化、攻撃自体の抑止などといった効果が得られる。
【００２６】
そこで、本実施形態の警報装置１の判断手段９は、表面弾性波素子３、パーティクルカウンタ５、ＧＭ管７などの各検出手段で検出した情報に対応する信号のいずれかの変化を検出すると、検出した信号に対応した仮の警報を通信手段１１より出力する。さらに、本実施形態の警報装置１の判断手段９は、記憶手段１７に保存されている過去の誤警報の例と、今回変化を検出した信号とを比較して類似性が予め設定したレベルよりも高いと判断される場合は、誤警報の可能性を示すフラグ情報を先述の仮の警報に付加して送出する。これにより、遠隔指令局２５などで、この仮の警報に、誤警報の可能性を示すフラグ情報が付されているか否かによって、誤報の可能性を知ることができる。
【００２７】
警報装置１の判断手段９における過去の誤警報の例との類似性の判断は、記憶手段１７に保存されている、通信回線２１や通信手段１１を介して、ネットワーク２３などから受信した、例えば気象情報、鉄道の運行情報、道路交通情報、近隣に設置された別の警報装置１で検出した外部からの各種情報や表面弾性波素子３、パーティクルカウンタ５、ＧＭ管７などの各検出手段で検出した情報を入力とするニューラルネットワークなどの自律学習手段を有する学習手段１９で行う。
【００２８】
このような警報装置１の動作のフローの一例を図３に示す。図３に示した例では、表面弾性波素子３による化学剤などの検出を最初に行う場合を示している。警報装置１は、図３に示すように、表面弾性波素子３からの検出信号を読み込み（ステップ１０１）、その読み込んだ信号を記憶手段１７に保存する（ステップ１０３）。ステップ１０３で読み込んだ信号を記憶手段１７に保存した後、対応する過去の信号を記憶手段１７から読み出し（ステップ１０５）、学習手段１９で、過去の表面弾性波素子３で検出した情報や、通信回線２１や通信手段１１を介して、ネットワーク２３などから受信した、例えば気象情報、鉄道の運行情報、道路交通情報、近隣に設置された別の警報装置１で検出した外部からの各種情報などに基づいて傾向分析を行う（ステップ１０７）。
【００２９】
ステップ１０３で保存した表面弾性波素子３での検出情報が、変化しており、異常事態が生じていると判断した場合は（ステップ１０９）、警報装置１は、通信手段１１から警報を送出する（ステップ１１１）。ステップ１０９において、学習手段１９が過去の誤警報の例との比較により、誤警報の例との類似性が予め設定したレベルよりも高いと判断される場合、警報装置１は、誤警報の可能性を示すフラグ情報をステップ１１１で送出する警報に付加して送出する。
【００３０】
一方、ステップ１０９において、ステップ１０３で保存した表面弾性波素子３での検出情報が、変化が見られず、正常な状態と判断した場合は、ステップ１０１からステップ１０９またはステップ１１１までと同様の処理を、パーティクルカウンタ５での検出情報に対して行う（ステップ１１３）。さらに、ステップ１０１からステップ１０９またはステップ１１１までと同様の処理を、ＧＭ管７での検出情報に対して行う（ステップ１１５）。
【００３１】
このように、警報装置１は、例えばステップ１０１からステップ１１５までの処理を繰り返すことにより、他の警報装置１や外部のネットワーク２３からの各種情報を含む情報を常時、交換することによって、単体の警報装置１での判断よりも誤報の可能性を低減した判断が可能となる。すなわち、外部からの、例えば天候、降水量、日照量、風向、風速、花粉発生量などを含む地域の気象情報、駅構内などであれば列車等の発着などの情報、自動車の交通量などを知ることができる道路交通情報などを加味することができることにより、通常の活動による塵埃等などの発生による誤警報の発生の可能性を低減できる。また、近接した警報装置１は、近い時刻に類似の検出信号を出力する傾向があることを利用して、各警報装置１の位置関係による検出信号の妥当性の評価により誤警報の可能性をより低減することもできる。
【００３２】
すなわち、本実施形態の警報装置１は、化学的物質の検出手段となる表面弾性波素子３、生物学的物質の検出手段となるパーティクルカウンタ５、放射性物質の検出手段となるＧＭ管７のうちの少なくとも１つの物質の検出手段は、常時検出を行う。そして、判断手段は、検出手段での検出結果の情報及び通信手段１１に送られてきた外部からの情報を記憶し蓄積する記憶手段１７を有し、記憶手段１７に蓄積された情報と、格検出手段で現在検出している情報とを比較して異常を検出する。判断手段９は、異常を検出したことを報知する信号を通信手段１１に出力する際、通信手段１１を介して得た外部からの情報として環境に関する情報及び交通に関する情報の少なくとも一方の情報に基づいて判断手段９による判断が誤報である可能性を判定し、誤報である可能性ありと判定すると、誤報である可能性を報知する信号を通信手段１１に出力する。したがって、通常の活動による塵埃等などの発生による誤警報の発生の可能性を低減できるうえ、誤報である可能性を判定して異常を報知できるため、誤報を低減できる。
【００３３】
さらに、本実施形態の警報装置１の判断手段９は、自律して学習を行う学習手段１９を有している。そして、学習手段１９によって記憶手段１７に蓄積された情報と、表面弾性波素子３、パーティクルカウンタ５、ＧＭ管７などの検出手段で現在検出している情報との比較に基づいて通常状態と異常状態とを判別するための内部ロジック及び記憶手段に蓄積されたデータに基づいて誤報である可能性を判定するための内部ロジックを自律的に構築する。したがって、誤報である可能性の判定精度を向上でき、誤報をさらに低減できる。
【００３４】
加えて、本実施形態の警報装置１の通信手段１１は、固有の識別情報を有し、外部に信号を出力するとき、この信号が固有の識別情報を含むため、警報装置１を複数用いたネットワークを構築できる。そして、複数の警報装置１のネットワークにより、近接した警報装置１が、近い時刻に類似の検出信号を出力する傾向があることを利用して、各警報装置１の位置関係による検出信号の妥当性の評価により誤警報である可能性の判定精度をより向上し、誤報をさらに低減できる。
【００３５】
さらに、本実施形態の警報装置１の通信手段１１は、電圧及び電流の仕様が、火災報知器の信号用配線に対応しているため、火災報知器といった既存の施設インフラを活用でき、警報装置の設置コストを低減できる。加えて、本実施形態の警報装置１は、異常発生箇所またはその周辺の映像を撮影する撮像手段となるカメラ１３、音を録音する録音手段となるマイク１５の少なくとも一方を備え、この撮像手段及び録音手段で得た情報を記憶手段１７に蓄積するといったように、映像またはおよび音声を警報装置１の内部に蓄積し、要求に応じて配信する機能を有している。したがって、テロ攻撃の心理的抑止、被害者の識別同定のための情報を入手することなどが可能となる。
【００３６】
さらに、本実施形態の警報装置１では、化学的物質の検出手段となる表面弾性波素子３、生物学的物質の検出手段となるパーティクルカウンタ５、放射性物質の検出手段となるＧＭ管７は、モジュールとして交換可能な構成となっている。このため、任意に新規の検出手段に交換可能であり、新たな化学的物質の検出手段、生物学的物質の検出手段、放射性物質の検出手段などが開発された場合、それらに交換することも可能である。すなわち、将来の機能向上が可能な構成となっている。しかし、現在では、検出手段の検出精度や能力を向上する上で、有毒物質の検出手段として、化学剤に対しては表面弾性波素子を、生物剤に対しては分級および計数機能を有するパーティクルカウンタを、放射性物質に対してはＧＭ管を用いることが望ましい。
【００３７】
また、本実施形態では、図３に示すような判定のフローで動作する場合を示したが、異常状態の判定には、様々な処理や方法を用いることができ、警報装置の設置場所、各検出手段の性能や特性などに応じ、適宜、適切な判定フローを採用できる。
【００３８】
また、本発明は、本実施形態の構成の警報装置に限らず、様々な少なくとも１つの検出手段を備え、外部からの情報を取り込むことができれば、様々な構成で形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を適用してなる警報装置の一実施形態の概略構成及び動作を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用してなる警報装置でネットワークを形成した状態の一例を模式的に示す図である。
【図３】本発明を適用してなる警報装置の一実施形態の判断手段の動作の一例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  警報装置
３  表面弾性波素子
５  パーティクルカウンタ
７  ＧＭ管
９  判断手段
１１  通信手段
１３  カメラ
１５  マイク
１７  記憶手段
１９  学習手段
【図１】
2007272741.tif 000003
【図２】
2007272741.tif 000004
【図３】
2007272741.tif 000005