(57)【要約】【課題】  地震・津波・船舶の事故・雪崩等で孤立した被災者が電波と光いずれの各種電磁波ビームを放射源に向かって正確に反射できるコーナーキューブにより航空機や地上からの捜索者に自己位置を表示して救助を容易にする器材を提供する。【解決手段】  本発明によれば、電波と光を共に反射できる材料で構成されたコーナーキューブの器材によってマルチスペクトルの電磁波を入射方向に強く反射する原理を応用し、被災者の位置を特定し、発見救助を効果的に実行する事を狙いとしている。  特に、航空機等から目視によって被災者を捜索する際、被災者周辺の散乱物や瓦礫、樹木等が捜索対象との区別を困難な場合に効果的である。  本発明が提供する器具は視界不良の場合でも照射波の反射が強く、被災者の概略位置を標定する事が可能で、その情報を基に接近して光ビームと電波ビームの共用によって被災者の位置を特定するものである。 【選択図】  図１
2017090759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被災者位置表示用マルチスペクトル反射具（以降『反射具』と呼称）は災害発生に遭遇した個人または小集団の人員が被災で孤立状態になり救助を必要とする場合（以降『被災者』と呼称）には自己位置を救助者に知らせることを特徴としている。
【請求項２】
被災者が反射具を折り畳む構造として携行または乗車・乗船する乗り物・建物等から取り出して展開し、救助用具として使用できることを特徴としている。
【請求項３】
被災者が使用する反射具は救助者が発射する電波および光を入射方向に強く反射することで被災者が航空機または地上からの救助者に位置情報を表示できることを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震・津波等による災害で被災、雪山遭難、船舶事故等で孤立無援状態に取り残された被災者が地上から、またはヘリコプター等航空機による被発見率を上げるため、救助者が発射する電波及び光を入射方向に強く反射する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば地震・津波・雪山遭難・船舶事故が発生して、被災者が孤立無援状態になった場合、救助者に一刻も早くその位置を表示して救難活動を容易にする必要がある。
このような緊急事態が発生したとき、救助に関する装置が各種考案されて実用化されているが救助者側が時間的に迅速かつ軽易に孤立した被災者を発見する体制を整えることが容易でなく、ヘリコプター等の航空機を使った目視偵察が主流である。安全で低価格かつ雲や霧・霞などによって視界が低下、または樹木等の陰に覆われた状態でも発見できる効果的な装置の出現が求められている。
具体的には、下記のような各種の被災者捜索に関する装置等が提案されている。〔特許文献参照〕
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許公開２０１３−１１０４８３
【特許文献２】特許公開２０１４−２３９３９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献に開示された技術のような方法は大規模な施設が必要であるか浸水や長期に亘る電源の喪失によって使用できない恐れがあり、一般大衆に広く普及させるには限界がある。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、一般大衆が非常時、軽量・簡易な構成から成り、堅牢で長期に亘って安心して使用可能な道具として被災者が孤立した時、救助者側に自己位置を表示して救助を求める事にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、請求項１では長期保存状態でも変質せず、電源等を必要としない事を特徴としている。
【０００７】
請求項２では請求項１に示した小型軽量に折り畳めることを特徴としている。
【０００８】
請求項３では航空機または地上等からの各種周波数の電波および光の照射ビームをその放射源方向に強く反射する機能を有するため孤立した被災者が自己位置表示できることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
上記手段を用いる本発明によれば、地上または上空から捜索用電波及び光ビームを発射され反射具に照射されると被災者側から強い反射を発生し、捜索用ビームが照射された範囲から発生する複雑な反射ノイズと区別できて高いＳ／Ｎ比を確保する事で被災者の位置の特定が可能である。
【００１０】
前記の状況で被災者と救助者の間に雲・霧・霞・樹木が存在する場合や夜間の目視捜索には悪条件であっても反射具によって電波反射信号が補足されれば被災者の概略位置が認知できる。そこで、この電波が強く反射してきた方向に接近し、捜索用光ビームを照射して高度な輝点を検知すれば被災者の正確な位置を特定する事が出来る。また、電波によって概略位置が把握できている場合には捜索用光ビームが反射具によって樹木の隙間を通して反射光を補足できる確率が高くなり、救助に貢献することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の装置の運用概念図である。
【図２】マルチスペクトル反射具の一例である。
【図３】捜索時の電波および光ビームの放射と反射の関係を示したものである。
【図４】使用現場での概念図である。
【図５】電波または光による領域走査の反射波受信と目標発見の考え方である。捜索用ヘリコプター等から地上を捜査用ビームで走査した場合の表示装置における受信信号の一例を示している。
【図６】電波による反射信号を検知した後、接近してレーダー捜査と光学走査を併用して捜索の一例を示している
【図７】折り畳み式マルチスペクトル反射具の一例（模型）を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１を参照すると、本発明を運用して雪山等に孤立した被災者４が捜索用ヘリコプター１に自己位置を表示して発見される場面を概念的に図示している。
救助用ヘリコプターからは捜索用投射ビーム２〔電波または光〕を捜索エリアにスキャンしながら投射し、被災者側が保有するマルチスペクトル反射具５による反射ビーム３を受信する。
【００１３】
図２にはマルチスペクトル反射具の一例を示す。
本発明のマルチスペクトル反射具５は周知の技術であるコーナーキューブの原理を活用した物で、相互に直交する３面のミラーに電波を反射させる金属と光を反射させる鏡を共用させたものである。このマルチスペクトル反射具５に入射ビーム６があたるとビームが３枚の鏡面で反射して必ずビーム投射源方向に効率的に跳ね返る。
この原理は電波および光の電磁波であり性質上同様である。
【００１４】
図３には捜索時の電波および光ビームの放射と反射の関係についての一例を示す。
捜索用照射源７の放射電力を〔P〕とし照射ビーム２のビーム立体角を〔ω〕、照射源と目標〔被災者〕までの距離９を〔r〕とすると被災者所在位置での照射面積10は〔ωr2〕となる。
従って、被災者の所在位置12における電力密度は〔P/(ωr2)〕となる。
この放射ビームによって照射された地面等から輻射（拡散）する立体角11を〔φ〕とすると捜索者側に到達する輻射ビームの電力密度は〔P/(φr2)〕となる。
ここで被災者の反射具の有効面積12を〔S〕とすると、反射ビーム３の電力は〔S＊P/(ωr2)〕となる。反射具によって反射される虚像までの距離14〔r〕の虚光源15を波源として救助者が位置する観測点には反射ミラーの４倍の面積に広がるので照射面積は〔４S〕となる。よって、この位置に於ける反射電力密度は理論上〔P/(ωr2)/4〕となる。しかし、空気中の伝搬ロス、反射具５に起因する〔ビームの散乱、反射面の直交性の低下及び乱れ等による〕損失によって反射効率〔ξ〕が低下するから、実効上の電力密度は〔ξ＊P/(4ωr2〕となる。
一方、被災者の所在位置13における全照射面からの輻射電力は輻射立体角11〔φ〕、地面等の反射率を〔τ〕とすると捜索者（観測者）側の実効受波電力密度は〔τ＊P/(φr2)〕となる。受波電力は受波面の有効開口部面積を〔Ｄ〕とすると〔Ｄ＊τ＊P/(φr2)〕である。従って、マルチスペクトル反射具からの反射電力密度と地面等からの輻射電力密度の比（α）は〔α=ξ＊P/(4＊ωr2)〕/〔τ＊P/(φr2)〕=(ξ＊φ)/(4＊τ＊ω)〕となる。
仮にξ=100＊τ、ω=φ/1000とすると両者の反射電力密度比〔α〕はα=25000となり、良好な雑音対信号比が得られる。この考え方は電波・光の場合において共通である。
【００１５】
図４では被災者が、視界障害物４（霧・雨天・夜間・樹木下）等がある場合に救助を求めるケースを示す。この場合は救助ヘリコプター１等が、先ず捜索用電波ビーム２によって捜索領域をスキャンし、反射波を補足する。
次いで電波が反射して概略位置が補足できると、電波が反射して来る方向に接近し、地表等の目視が可能になった時点で光ビームにより救助を待つ被災者８を発見する場合の一例を図示している。
【００１６】
図５では捜索用ヘリコプター等から地上を捜査用ビームで走査した場合の一例を示している。捜索範囲を捜査用ビームで走査した場合、反射信号に強弱が表示されるが、この中には多くの雑音信号も表示される。しかし、本提案による反射具では常に照射源方向に強く反射するが、単なる平面からの反射の場合には捜索用ヘリコプター等が少し移動した場合には表示されない例を示している。従ってこれらの表示結果を合成するとより正確な被災者位置情報を収集できる事になる。
【００１７】
図６では折り畳み式反射具の一例を示した。膜状の金属面を直交させてコーナーキューブを構成しており、作製した反射具模型の写真でそれぞれ展開した状態の反射具１９、折り畳んだ状態の反射具２０の一例を示している。
【符号の説明】
【００１８】
１  捜索用ヘリコプター
２  捜査用投射〔電波・光〕ビーム：放射ビーム立体角〔ω〕
３  反射ビーム
４  救助を待つ被災者
５  マルチスペクトル反射具
（相互に直交する３面のミラーで構成〔金属鏡面で電波と光を入射方向に強力に反射〕）
６  入射ビーム
７  捜索用投射源  〔放射電力：P〕
８  観測点での反射ミラーによる照射面積〔４S〕
９  放射源と目標〔被捜索者〕までの距離〔r〕
10  被捜索者所在位置での照射面積〔ωr2〕
11  ビーム照射面からの輻射（拡散）立体角（φ）
12  被捜索者の反射ミラーの有効面積〔S〕
13  被捜索者の所在位置
14  虚像までの距離〔r〕
15反射ミラーによる光源〔虚像〕
16  視界障害物〔雲・霧・樹木など〕
17  反射波受信信号
18  雑音信号
19  作製した反射具の模型（展開）
20  作製した反射具の模型（折り畳）
【図１】
2017090759.tif 000003
【図２】
2017090759.tif 000004
【図３】
2017090759.tif 000005
【図４】
2017090759.tif 000006
【図５】
2017090759.tif 000007
【図６】
2017090759.tif 000008
【図７】
2017090759.tif 000009