JP2010170398A - 災害緊急通報システム - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで信頼性の高い災害緊急通報システムを提供する。
【解決手段】ＡＭラジオ放送波を用いて災害情報を含む通報信号を発信する放送基地局２を備え、放送基地局２は、ＡＭラジオ放送波として認められた変調周波数帯域のうち２０Ｈｚ〜５０Ｈｚの範囲内の低周波数帯域または１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲内の高周波数帯域を使用して通報信号を発信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＡＭラジオ放送波を利用した災害緊急通報システムに関するものである。

地震や津波などのような災害情報は、省庁や地方自治体が運用している災害システムから受信することができるため、災害発生時にその災害情報を電子メールで公衆に配信するシステムが提供されている（例えば、特許文献１，２など参照）。電子メールによれば、多数の人間に対して低コストで情報を配信することができるため、災害の発生を通報するシステムを容易に導入することができる。

特開２００３−１３２４７３号公報 特開２００６−３１４７０号公報

しかしながら、実際には、災害発生時に電子メールで災害情報を発信しようとすると、多数の人間に対して同時送信するために、メールサーバにおいて輻輳が生じてメールの到達に遅延が生じる場合がある。また、電子メールによる場合には、予め情報発信者にメールアドレスを登録しておく必要があるため、災害情報の通報対象者も限られてしまうこととなる。よって、災害発生時のように出来るだけ多くの人間に即時かつ確実に情報を伝達する必要がある場合には、電子メールのような通信インフラを用いたシステムでは不十分であるといえる。

そこで本発明は、低コストで信頼性の高い災害緊急通報システムを提供することを目的としている。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る災害緊急通報システムは、ＡＭラジオ放送波を用いて災害情報を含む通報信号を発信する放送基地局を備え、前記放送基地局は、ＡＭラジオ放送波として認められた変調周波数帯域のうち２０Ｈｚ〜５０Ｈｚの範囲内の低周波数帯域または１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲内の高周波数帯域を使用して前記通報信号を発信することを特徴とする。

前記構成によれば、通信インフラにＡＭラジオ放送波を用いているので、輻輳が生じることがなく、多数の受信機に対して即時かつ確実に災害情報を送信することができる。さらに、ＡＭラジオ放送波により通信する場合には、電子メールのようなアドレス登録作業も必要がないため、災害情報の通報対象者を容易に拡大することができる。また、ＡＭラジオ放送波は、放送基地局からの到達距離が長いという特徴を有するため、広い地域にわたって災害情報を通報するのに適するという利点がある。また、ＡＭラジオ放送は既存のインフラを利用することができるため、導入コストも抑制することも可能となる。

しかも、ＡＭラジオ放送波として認められた変調周波数帯域のうち低周波数帯域である２０Ｈｚ〜５０Ｈｚまたは高周波数帯域である１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚは、ＡＭラジオ受信機が音声として再生しにくい特性をもつ帯域であるため、ＡＭラジオ放送波を用いて通報信号を送信しても既存のＡＭラジオ放送の番組音声を阻害しない。よって、通常の番組放送を中断することなく災害通報を実施することが可能となる。このことは、システムが対応する災害種類を増やすことで通報頻度が増加したときに非常に効果的となる。

前記２０Ｈｚ〜５０Ｈｚの範囲内の低周波数帯域を使用して前記通報信号を発信する場合には、前記放送基地局は、番組音声情報を含む音声信号を出力する音声信号出力手段と、前記音声信号生成手段で出力された音声信号から前記低周波数帯域をカットする低域カットフィルタと、前記低域カットフィルタから出力される音声信号に対して前記通報信号を重畳する通報信号重畳手段と、を有していてもよい。

前記構成によれば、通常のＡＭラジオ放送番組の音声信号と災害情報を含む通報信号とを周波数帯域を分けた状態で、ＡＭラジオ放送波に容易かつ確実に重畳させることができる。

前記１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲内の高周波数帯域を使用して前記通報信号を発信する場合には、前記放送基地局は、番組音声情報を含む音声信号を出力する音声信号出力手段と、前記音声信号生成手段で出力された音声信号から前記高周波数帯域をカットする高域カットフィルタと、前記高域カットフィルタから出力される音声信号に対して前記通報信号を重畳する通報信号重畳手段と、を有していてもよい。

前記構成によれば、前記低周波数帯域を使用する際と同様に、通常のＡＭラジオ放送番組の音声信号と災害情報を含む通報信号とを周波数帯域を分けた状態で、ＡＭラジオ放送波に容易かつ確実に重畳させることができる。

前記通報信号は、発生した災害の種類を示す災害種類コードを含んでいてもよい。

前記構成によれば、受信機は、受信した通報信号に含まれる災害種類コードに応じた適切なアラームを発生させることができる。

前記通報信号は、通報を要する地域を示す地域コードを含んでいてもよい。

前記構成によれば、受信機は、受信した通報信号に含まれる地域コードに応じてアラームを発生させることができる。

前記放送基地局からＡＭラジオ放送波を用いて発信された前記通報信号を受信すると前記通報信号の内容に応じてアラームを発生する受信機をさらに備え、前記受信機は、それ自身が位置する地域を示す地域情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記地域情報を前記通報信号に含まれた前記地域コードに照合させる照合部と、前記照合部で前記地域コードの示す地域が前記地域情報の示す地域と一致する場合にアラームを発生させるアラーム発生部とを有していてもよい。

前記構成によれば、受信機は、自己の位置する地域に関連する災害情報だけに反応してアラームを発生させるので、無駄なアラームの発生が無くなり、ユーザの無用な混乱を防ぐことができる。

前記受信機は、ＧＰＳを利用して自己位置を検出可能なＧＰＳ部を有し、前記記憶部は、前記ＧＰＳ部で検出された自己位置が属する地域を前記地域情報として記憶するよう構成されていてもよい。

前記構成によれば、受信機を持つユーザが移動する場合であっても、災害発生時における受信機の所在地域に対応する適切なアラームを発生させることができる。

前記受信機は、前記通報信号を受信すると、その通報信号の内容に応じて外部の装置に災害対策命令を送信してもよい。

前記構成によれば、通報信号を受信した受信機は、災害対策命令を自動的に外部の装置（例えば、基幹サーバ、工場内装置、陸閘駆動装置、ガス調理器など）に送信するので、被害拡大を即時に防止することができる。

本発明の災害緊急通報用の受信機は、ＡＭラジオ放送波を受信し、ＡＭラジオ放送波として認められた変調周波数帯域のうち２０Ｈｚ〜５０Ｈｚの範囲内の低周波数帯域または１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲内の高周波数帯域の信号を抽出し、その信号の内容に応じてアラームを発生することを特徴とする。

前記構成によれば、前述したように、低コストでありながら即時かつ確実に災害情報を受信でき、既存のＡＭラジオ放送の番組音声を阻害せずに災害発生を知らせることができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、低コストで信頼性の高い災害緊急通報システムを提供することができる。

本発明の実施形態に係る災害緊急通報システムの全体図である。 図１に示す災害緊急通報システムにおける通報信号の周波数帯域を説明する図面である。 図２に示す通報信号の符号化原理を説明する図面である。 第１変形例の通報信号の符号化原理を説明する図面である。 第２変形例の通報信号の符号化原理を説明する図面である。 図３に示す通報信号のフォーマットを説明する図面である。 図１に示す災害緊急通報システムに用いられる携帯型受信機の構成を説明するブロック図である。 図１に示す災害緊急通報システムに用いられる据置型受信機の構成を説明するブロック図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態に係る災害緊急通報システム１の全体図である。図１に示すように、災害緊急通報システム１は、ＡＭラジオ放送を行う放送基地局２を備えている。放送基地局２は、通常のラジオ放送のための番組音声情報を含む音声信号を生成する演奏所３（音声信号出力手段）と、その演奏所３で生成された音声信号を振幅変調方式で変調してＡＭラジオ放送波（中波）により不特定多数の公衆に向けて送信する送信所５とを有している。

さらに、本発明の放送基地局２は、低域カットフィルタ４と、通報情報重畳装置７（通報信号重畳手段）とを備えている。低域カットフィルタ４は、演奏所３と送信所５との間に設けられ、演奏所３で生成された音声信号における低周波数帯域（２０Ｈｚ〜５０Ｈｚ）の信号をカット可能となっている。通報情報重畳装置７は、低域カットフィルタ４の作動をオン／オフ可能であり、作動中の低域カットフィルタ４から出力された音声信号のカットされた低周波数帯域に対して省庁６などから受信した災害情報を含む通報信号を重畳させるよう構成されている。

また、災害緊急通報システム１は、放送基地局２から中波を用いて発信された通報信号を受信するための携帯型受信機９及び据置型受信機１０を備えている。なお、携帯型受信機９は、ＩＣチップ化された小型かつ薄型で軽量のデバイス（例えば、カード型デバイス）である。受信機９，１０は、災害緊急通報用の専用端末機器であるが、他の機器（例えば、携帯電話やラジオ端末など）に内蔵したものでもよい。携帯型受信機９は、一般市民の他、消防署や役所などの職員、病院や看護施設や学校等の職員などにより所持されている。据置型受信機１０は、住居、防災システムを有する機関（例えば、消防署や役所）、船舶、港湾施設などに設置されている。

図２は図１に示す災害緊急通報システム１における通報信号の周波数帯域を説明する図面である。なお、図２の横軸はＡＭラジオ放送波の変調周波数で対数表示しており、縦軸は通常のＡＭラジオ受信機の再生音声レベルおよび送信所５の送信音声レベルを表している。図２に示すように、ＡＭラジオ放送波として認められた変調周波数は、概ね２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚであり、送信所５はその周波数範囲内で番組放送の電波を送出している。また、通常のＡＭラジオ受信機が再生できる周波数範囲は、概ね２０Ｈｚ〜１２ｋＨｚであり、この周波数範囲がリスナーである人間の可聴帯域となる。その可聴帯域のうち２０Ｈｚ〜１００Ｈｚでは、変調周波数が低くなるにつれて音声レベルが小さくなり、その可聴帯域のうち９ｋＨｚ〜１２ｋＨｚでは、変調周波数が高くなるについて音声レベルが小さくなるようになっている。

本発明の放送基地局２は、音声レベルが低い周波数帯域のうち２０Ｈｚ〜５０Ｈｚの範囲内の低周波数帯域または１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲内の高周波数帯域を通報帯域として使用して通報信号を発信するよう構成されている。この数値範囲としたのは、低周波数帯域については、２０Ｈｚ未満であると、送信所５の周波数特性外である一方、５０Ｈｚを超えると、通常のＡＭラジオ受信機において番組音声に通報信号が混じって聞こえて番組に混信が発生する可能性が高くなるからであり、また、高周波数帯域については、１０ｋＨｚ未満であると、通常のＡＭラジオ受信機において番組音声に通報信号が混じって聞こえて番組に混信が発生する可能性が高くなる一方、２０ｋＨｚを超えると、送信所５の周波数特性外であるからである。

なお、図１では、２０Ｈｚ〜５０Ｈｚの範囲内の低周波数帯域を通報帯域として使用する場合を想定して低域カットフィルタ４を図示したが、１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲内の高周波数帯域を通報帯域として使用する場合には、低域カットフィルタ４の代わりに、演奏所３で生成された音声信号における高周波数帯域（１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ）の信号をカット可能な高域カットフィルタを使用し、通報情報重畳装置７は、作動中の高域カットフィルタから出力された音声信号のカットされた高周波数帯域に対して通報信号を重畳させるとよい。

図３は図２に示す通報信号の符号化原理を説明する図面である。図３に示すように、前記通報帯域の特定の周波数（例えば、５０Ｈｚ）を使用したベース波形を符号「０」とし、そのベース波形から同周波数で位相を所定角（例えば、９０°）遅らせた遅延波形を符号「１」としている。通報情報重畳装置７（図１参照）は、ベース波形に遅延波形を重ねることで位相変調された合成波を通報信号として生成する。この合成波は、前記特定の周波数の音にエフェクトをかける処理を行ったものと同様であるため、放送上の法規の範囲内で容易に実現することができる。

なお、通信信号の符号化は前記原理に限定されるものではなく、たとえば以下の変形例のような原理を用いて行ってもよい。図４は、第１変形例の通報信号の符号化原理を説明する図面である。図４に示すように、通信信号の符号化は、特定の周波数（例えば、３０Ｈｚ）が第１の時間（例えば、０．１秒）続いた波形を符合「０」とし、それと同じ周波数が休止を挟んで第２の時間（例えば、０．３秒）続いた波形を符合「１」とするようにしてもよい。また、図５は、第２変形例の通報信号の符号化原理を説明する図面である。図５に示すように、通信信号の符号化は、特定の周波数（例えば、３０Ｈｚ）を使用したベース波形を符号「０」とし、そのベース波形に対して異なる周波数（例えば、５０Ｈｚ）の付加波形を重畳した波形を符号「１」とするようにしてもよい。なお、図３〜図５では、低周波数帯域を通報帯域とした場合に使用する周波数として３０Ｈｚ及び／又は５０Ｈｚを例示したが、高周波数帯域を通報帯域とした場合には、例えば１０ｋＨｚ及び／又は１２ｋＨｚを使用してもよい。

図６は図３に示す通報信号のフォーマットを説明する図面である。図６に示すように、放送基地局２から送信される通報信号は、同期コード、地域コード、災害種類コード、予備コード、チェックサムの各領域を有している。同期コードは、通報信号を受信開始したことを受信機９，１０が認識するために設定される。地域コードは、予め区分けされた複数の地域のうち緊急通報を要する地域に対応するコードが設定される。例えば、津波が発生した場合には、沿岸部の地域に対応するコードが地域コードに設定される。災害種類コードは、省庁６などから受信した災害情報が示す災害の種類（例えば、地震、津波、洪水、落雷など）に対応するコードが設定される。予備コードは、将来的に通報地域の分割や災害種類の細分化などのような送信情報の拡張に対応するための予備のコードである。チェックサムは、誤り検出に用いられるコードである。

図７は図１に示す災害緊急通報システム１に用いられる携帯型受信機９の構成を説明するブロック図である。図７に示すように、携帯型受信機９は、受信アンテナ１１、低域通過フィルタ１２、復調部１３、ＧＰＳ部１４、記憶部１５、照合部１６、災害情報判定部１７、アラーム発生部１８、電源１９などを備えている。低域通過フィルタ１２は、受信アンテナ１１で受信した中波から低周波数帯域（２０Ｈｚ〜５０Ｈｚ）のみを抽出する。なお、図７では、２０Ｈｚ〜５０Ｈｚの範囲内の低周波数帯域を通報帯域として使用する場合を想定して低域通過フィルタ１２を図示したが、１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲内の高周波数帯域を通報帯域として使用する場合には、低域通過フィルタ１２の代わりに、受信アンテナ１１で受信した中波から高周波数帯域（１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ）のみを抽出する高域通過フィルタを使用するとよい。

復調部１３は、低域通過フィルタ１２で抽出された低周波数帯域に含まれる通報信号を復調する（１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲内の高周波数帯域を通報帯域として使用する場合には、前記高域通過フィルタで抽出された高周波数帯域に含まれる通報信号を復調する）。ＧＰＳ部１４は、ＧＰＳ（全地球測位システム）を利用して自己位置（受信機９の位置）を検出する。記憶部１５は、ＧＰＳ部１４で検出された最新の自己位置が属する地域や、災害種類コードと災害種類との関係などを記憶している。照合部１６は、受信した通報信号に含まれる地域コードに、記憶部１５に記憶された地域情報を照合させる。

災害情報判定部１７は、受信した通報信号に含まれる災害種類コードから発生した災害の種類を判定する。アラーム発生部１８は、照合部１６において、通報信号の地域コードの示す地域が記憶部１５の地域情報の示す地域と一致した場合に、災害情報判定部１７で判定された種類の災害に関するアラーム（警告音、警告ディスプレイ表示、警告ランプなど）を発生する。また、携帯型受信機９は、通常は待機電流を流したスタンバイ状態で待ち受けしており、通報信号を受信するとアラーム発生機能をオンにしてアラームを発生する。即ち、この災害緊急通報システム１は、プッシュ型の情報配信システムである。

図８は図１に示す災害緊急通報システム１に用いられる据置型受信機１０の構成を説明するブロック図である。図８に示すように、据置型受信機１０は、受信アンテナ１１、低域通過フィルタ１２、復調部１３、記憶部２５、照合部１６、災害情報判定部１７、アラーム発生部２８、対策命令送信部２９、送信アンテナ３０、電源１９などを備えている。なお、受信アンテナ１１、低域通過フィルタ１２、復調部１３、照合部１６、災害情報判定部１７及び電源１９については、携帯型受信機９のものと同機能であるため詳細な説明は省略する。

記憶部２５は、受信機１０の配置された位置の属する地域や、災害種類コードと災害種類との関係などを予め記憶している。アラーム発生部２８は、照合部１６において、通報信号の地域コードの示す地域が記憶部２５の地域情報の示す地域と一致した場合に、災害情報判定部１７で判定された種類の災害に関するアラーム（警告音、警告ディスプレイ表示、警告ランプ、赤色灯など）を発生し、かつ、災害情報判定部１７で判定された災害種類に応じた災害対策命令を対策命令送信部２９に送信する。対策命令送信部２９は、災害種類に応じた対策命令信号を送信アンテナ３０から外部の装置３１〜３４に無線で送信する。なお、対策命令送信部２９は、災害種類に応じた対策命令信号を外部の装置３１〜３４に有線で送信してもよい。また、装置３１〜３４には、対策命令信号を受信する手段と、その受信信号に応じて自己の動作を制御する手段が設けられている。

例えば、災害種類が地震である場合には、対策命令送信部２９は地震対策命令信号を送信し、それを受信した基幹サーバ３１や工場内装置３２やガス調理器３４などの二次被害が想定される装置は、動作を停止するなどの対策制御を自動的に行う。災害種類が津波である場合には、対策命令送信部２９は津波対策命令信号を送信し、それを受信した陸閘駆動装置３３は、陸閘を自動的に閉鎖する制御を行う。

以上に説明した構成によれば、通信インフラにＡＭラジオ放送の中波を用いているので、輻輳が生じることがなく、多数の受信機９，１０に対して即時かつ確実に災害情報を送信することができる。さらに、中波により通信する場合には、電子メールのようなアドレス登録作業も必要がないため、災害情報の通報対象者を容易に拡大することができる。また、中波は、放送基地局２からの到達距離が長いという特徴を有するため、広い地域にわたって災害発生情報を通報するのに適するという利点がある。また、中波は既存のＡＭラジオ放送局のインフラを利用することができるため、導入コストも抑制することも可能となる。

しかも、ＡＭラジオ放送波として認められた変調周波数帯域のうち低周波数帯域である２０Ｈｚ〜５０Ｈｚまたは高周波数帯域である１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚは、ＡＭラジオ受信機が音声として再生しにくい特性をもつ帯域であるため、ＡＭラジオ放送波を用いて通報信号を送信しても既存のＡＭラジオ放送の番組音声を阻害しない。よって、通常の番組放送を中断することなく災害通報を実施することが可能となる。このことは、システムが対応する災害種類を増やすことで通報頻度が増加したときに非常に効果的となる。

また、受信機９，１０は、自己の位置する地域に関連する災害情報だけに反応してアラームを発生させるので、無駄なアラームの発生が無くなり、ユーザの無用な混乱を防ぐことができる。さらに、携帯型受信機９は、ＧＰＳを利用して記憶部１５に記憶される自己位置を逐次更新しているので、携帯型受信機９を所持するユーザが移動する場合であっても、災害発生時における携帯型受信機９の所在地域に対応する適切なアラームを発生させることができる。また、据置型受信機１０は、通報信号を受信すると、その信号の内容に応じて外部の装置（例えば、基幹サーバ３１、工場内装置３２、陸閘駆動装置３３、ガス調理器３４など）に自動的に災害対策命令を送信するので、被害発生や被害拡大を未然に防止することができる。

１ 災害緊急通報システム
２ 放送基地局
３ 演奏所（音声信号出力手段）
４ 低域カットフィルタ（または高域カットフィルタ）
７ 通報情報重畳装置（通報情報重畳手段）
９，１０ 受信機
１２ 低域通過フィルタ（または高域通過フィルタ）
１４ ＧＰＳ部
１５ 記憶部
１６ 照合部
１７ 災害情報判定部
１８，２８ アラーム発生部
２５ 記憶部
２９ 対策命令送信部

Claims (9)

1. ＡＭラジオ放送波を用いて災害情報を含む通報信号を発信する放送基地局を備え、
   前記放送基地局は、ＡＭラジオ放送波として認められた変調周波数帯域のうち２０Ｈｚ〜５０Ｈｚの範囲内の低周波数帯域または１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲内の高周波数帯域を使用して前記通報信号を発信することを特徴とする災害緊急通報システム。
2. 前記放送基地局は、
   番組音声情報を含む音声信号を出力する音声信号出力手段と、
   前記音声信号生成手段で出力された音声信号から前記低周波数帯域をカットする低域カットフィルタと、
   前記低域カットフィルタから出力される音声信号に対して前記通報信号を重畳する通報信号重畳手段と、
   を有していることを特徴とする請求項１に記載の災害緊急通報システム。
3. 前記放送基地局は、
   番組音声情報を含む音声信号を出力する音声信号出力手段と、
   前記音声信号生成手段で出力された音声信号から前記高周波数帯域をカットする高域カットフィルタと、
   前記高域カットフィルタから出力される音声信号に対して前記通報信号を重畳する通報信号重畳手段と、
   を有していることを特徴とする請求項１に記載の災害緊急通報システム。
4. 前記通報信号は、発生した災害の種類を示す災害種類コードを含んでいることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の災害緊急通報システム。
5. 前記通報信号は、通報を要する地域を示す地域コードを含んでいることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の災害緊急通報システム。
6. 前記放送基地局からＡＭラジオ放送波を用いて発信された前記通報信号を受信すると前記通報信号の内容に応じてアラームを発生する受信機をさらに備え、
   前記受信機は、それ自身が位置する地域を示す地域情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記地域情報を前記通報信号に含まれた前記地域コードに照合させる照合部と、前記照合部で前記地域コードの示す地域が前記地域情報の示す地域と一致する場合にアラームを発生させるアラーム発生部とを有している請求項５に記載の災害緊急通報システム。
7. 前記受信機は、ＧＰＳを利用して自己位置を検出可能なＧＰＳ部を有し、
   前記記憶部は、前記ＧＰＳ部で検出された自己位置が属する地域を前記地域情報として記憶するよう構成されている請求項６に記載の災害緊急通報システム。
8. 前記受信機は、前記通報信号を受信すると、その通報信号の内容に応じて外部の装置に対策命令信号を送信する請求項５乃至７のいずれかに記載の災害緊急通報システム。
9. ＡＭラジオ放送波を受信し、ＡＭラジオ放送波として認められた変調周波数帯域のうち２０Ｈｚ〜５０Ｈｚの範囲内の低周波数帯域または１０ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲内の高周波数帯域の信号を抽出し、その信号の内容に応じてアラームを発生することを特徴とする災害緊急通報用の受信機。

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