JP4759133B2

JP4759133B2 - Method of detecting survivor who needs rescue using gas detector

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Publication number: JP4759133B2
Application number: JP2000377659A
Authority: JP
Inventors: 正己櫻井; 崇井上; 正行尾上; 誠安田; 磐高橋
Original assignee: Kanagawa Prefecture
Current assignee: Kanagawa Prefecture
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2020-12-12
Also published as: JP2002181778A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、炭酸ガス等のガスに反応するガスセンサーを備えたガス検出装置を用いる要救助生存者の検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
赤外線領域の光源、被検知ガスを導入する測定セル，光電変換素子、及び、光フィルターから構成され、非分散型赤外線吸収法に基づく炭酸ガス検出装置が従来知られている。この炭酸ガス検出装置においては、光源から射出され、炭酸ガスが吸収する波長の赤外線を通過させる光フィルターを通した赤外線を、被検知ガスである炭酸ガスが導入された測定セルを通過させる。同時に、光源から射出され、炭酸ガスによる吸収が全くない波長の光を通過させる光フィルターを通した赤外線を測定セルを通過させる。そして、これらの２種類の赤外線の強度を光電変換素子で測定し、比較することによって、炭酸ガス濃度に応じた出力を得ることができる。この炭酸ガス検出装置の使用にあっては、チューブとガスポンプを用いて測定セルに炭酸ガスを導入する。
【０００３】
ところで、地震等の災害発生時には、倒壊した家屋等の瓦礫の下敷きになった要救助者を迅速に発見し救出することが必要とされるが、こうした要救助者を迅速に発見し救出するために、上述の従来知られた炭酸ガス検出装置を用いることが考えられる。
【０００４】
斯かる際、人間の呼気に含まれる炭酸ガス濃度は、通常、３〜４体積％と言われており、３５０〜４００ｐｐｍである大気中の炭酸ガス濃度と比べて非常に高いので、上述の炭酸ガス検出装置を使用すると、瓦礫内空間における大気をチューブとガスポンプとを用いて測定セルに導入し、炭酸ガス濃度を測定することにより、生存者存在の可能性がある一定の炭酸ガス濃度以上である状態をブザー音などで探査作業者に知らせることが可能であるとされている（例えば、文献：高橋哲他；消研輯報，４５，１４（１９９１）参照）。
【０００５】
しかしながら、人間の呼気中の炭酸ガスは急速に大気中に拡散するし、瓦礫内空間においては、その容積、通気性、埋没後の経過時間等に応じて炭酸ガス濃度が変化し、実際に測定される炭酸ガス濃度は然程高くないのが一般的である。本願発明の発明者等の測定結果にあっては、人体近傍の雰囲気中でも４００〜６００ｐｐｍ程度である。また、上記文献では、３７０〜４１５ｐｐｍであると報告されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の炭酸ガス検出装置にあっては、チューブとガスポンプとを用いて測定セルに炭酸ガスを導入する。それ故、チューブ内を炭酸ガスが移動する間に拡散が促進されることになって、空間的な炭酸ガス濃度分布までは測定できないといった問題がある。さらに、それに加えて、ガスポンプの災害現場での使用は困難な場合が多いという問題もある。
【０００７】
炭酸ガスセンサーとして、固体電解質型炭酸ガスセンサーが知られている。この固体電解質型炭酸ガスセンサーにおいては、固体電解質を電極で挟んだときに各電極における反応量に差がでること、即ち、反応に関係するガスの分圧（濃度）に差が生じ、その差に応じた起電力が発生するという原理を利用している。これは、濃淡電池とも呼ばれ、一方の電極におけるガスの濃度を固定して基準とすれば、他方の電極における濃度に応じた起電力を得ることができる。しかしながら、固体電解質型炭酸ガスセンサーは、ヒータを用いて高温にして動作させるため、ヒータ通電開始直後の起電力が安定せず、短時間の経時的ドリフトが比較的大規模に発生することになり易い。
【０００８】
また、センサーの出力の温度ドリフトも比較的大きい。このようなもとで、低炭酸ガス濃度領域を高分解能で測定する必要があるが、センサーの出力の温度ドリフトは、濃度測定精度を低下させ、要救助者の探査に大きな影響を与えてしまう。更に、センサーの出力においては、長時間に亙る経時的なドリフトも発生するが、温度ドリフトと異なり、基準ガスを用いることなく、このような長時間に亙る経時的なドリフトを補正することは不可能である。
【０００９】
炭酸ガス濃度に関する建築物環境衛生管理基準では、構造物内の炭酸ガス濃度の基準は１０００ｐｐｍ以下となっているが、密閉性の高い構造物内部における炭酸ガス濃度は、大気中の炭酸ガス濃度よりも高い場合がある。このような密閉性の高い構造物が倒壊した場合、炭酸ガス濃度の高低についての情報だけでは、比較的高濃度の炭酸ガスが充満している瓦礫内空間における要救助者の呼気による炭酸ガス濃度上昇について、その判別を行い難いという問題がある。
【００１０】
また、ガス選択性の低いセンサーは、妨害ガスの影響を受けるため、炭酸ガスを選択的に透過させるガスフィルターを用いるなどの対策が必要となる。
【００１１】
斯かる点に鑑み、本願発明の目的は、簡素な構造を有したもとで、センサーの出力における温度ドリフトや経時的ドリフトの影響を抑制することができ、要救助者の呼気に起因した炭酸ガス濃度上昇等とされるガス濃度上昇についての判別を、例えば、雰囲気中の炭酸ガス濃度に影響されることなく、高い精度をもって確実に行うことができるものとされ、しかも、妨害ガスの影響を受け難いガス検出装置を用いる要救助生存者の検知方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成する本願発明の第１の態様に係るガス検出装置を用いる要救助生存者の検知方法は、脈動して発生する被検知ガスに反応して当該被検知ガスの濃度の測定に供されるガスセンサーと、ガスセンサーの出力中の直流成分及び低周波成分を除去する高域フィルター及び高域フィルターの出力が供給される解析手段を含んで成る検出手段と、検出手段から得られる解析手段による解析結果を表示する表示手段とを備え、解析手段が、被検知ガスの濃度の測定の開始時点からの一定時間内において、高域フィルターの出力中に予め設定された閾値レベルを越えるレベルを有した部分が２回以上出現したとき、解析結果を表示手段に供給されるものとして出力するガス検出装置を用い、要救助生存者が存在すると推定される空間にガスセンサーを配置し、解析手段から解析結果が表示手段に供給されるものとして出力された状態をもって、要救助生存者の存在を検知することを特徴とするものとされる。
【００１３】
また、上述の目的を達成する本願発明の第２の態様に係るガス検出装置を用いる要救助生存者の検知方法は、脈動して発生する被検知ガスに反応して当該被検知ガスの濃度の測定に供されるガスセンサーと、ガスセンサーの出力中の直流成分及び低周波成分を除去する高域フィルター及び高域フィルターの出力が供給される解析手段を含んで成る検出手段と、検出手段から得られる解析手段による解析結果を表示する表示手段とを備え、解析手段が、高域フィルターの出力中に予め設定された閾値レベルを越えるレベルを有した最初の部分が出現した後、所定時間内に、予め設定された閾値レベルを越えるレベルを有した次の部分が出現したとき、解析結果を表示手段に供給されるものとして出力するガス検出装置を用い、要救助生存者が存在すると推定される空間にガスセンサーを配置し、解析手段から解析結果が表示手段に供給されるものとして出力された状態をもって、要救助生存者の存在を検知することを特徴とするものとされる。
【００１６】
一般に、ガスセンサーが反応する被検知ガスの濃度測定において、ガスセンサーが置かれた雰囲気中の被検知ガス濃度が階段状に変化する場合、ガスセンサーは、直ちに変化後の被検知ガス濃度に対応する出力を出力するわけではなく、或る時間の遅れを伴って出力する。このような遅れを、ガスセンサーのステップ対応遅れ期間ｔ₁と呼ぶ。
【００１７】
上述の本願発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置の場合にも、斯かるガスセンサーのステップ対応遅れ期間ｔ₁は生じる。そして、本願発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置にあっては、ガスセンサーが置かれた雰囲気中の被検知ガス濃度が階段状に変化する場合、ステップ対応遅れ期間ｔ₁が無いと仮定すると、ガスセンサーの出力（Ｖ_OUT）が供給される高域フィルターからの出力である交流成分（ガスセンサーの出力の微分値（∂Ｖ_OUT／∂ｔ）に相当する）はパルス状となるが、実際にはステップ対応遅れ期間ｔ₁が存在するので、高域フィルターからの出力である交流成分は時間の経過とともに山型あるいは谷型を成すレベル変化を示す。なお、ステップ対応遅れ期間ｔ₁は、ガスセンサーによって異なり、通常、数秒乃至数分である。ガスセンサーとして固体電解質型炭酸ガスセンサーを使用した場合には、通常、１０〜２０秒である。
【００１８】
ガスセンサーが置かれた雰囲気中の被検知ガス濃度が階段状に変化する場合として、以下の場合が挙げられる。
（イ）ガスセンサーが置かれた（例えば、挿入された）被検知ガス濃度を測定すべき空間あるいは要救助生存者が存在すると推定される空間（以下、被検空間と呼ぶ）における被検知ガス濃度とガスセンサーが被検空間に置かれる前に置かれていた大気中の被検知ガス濃度との間に濃度差が存在する場合。
（ロ）ガスセンサーが取り除かれる（例えば、引き抜かれる）前に置かれていた被検空間における被検知ガス濃度と被検空間から取り除かれたガスセンサーが置かれた大気中の被検知ガス濃度との間に濃度差が存在する場合。
（ハ）ガスセンサーが置かれた（例えば、挿入された）被検空間内に脈動して発生する被検知ガスの発生源である被検知ガス発生源（例えば、脈動して発生する炭酸ガスの発生源である要救助生存者）が存在する場合。
【００１９】
本願発明の第１の態様もしくは第２の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置によって被検空間における被検知ガス濃度を測定する際には、以下の４つのケースが考えられる。
（ケース１）大気中の被検知ガス濃度と被検空間における被検知ガス濃度との間に濃度差が無く、被検空間内に被検知ガス発生源が存在しないとき。
（ケース２）大気中の被検知ガス濃度と被検空間における被検知ガス濃度との間に濃度差が有り、被検空間内に被検知ガス発生源が存在しないとき。
（ケース３）大気中の被検知ガス濃度と被検空間における被検知ガス濃度との間に濃度差が無く、被検空間内に被検知ガス発生源（例えば、要救助生存者）が存在するとき。
（ケース４）大気中の被検知ガス濃度と被検空間における被検知ガス濃度との間に濃度差が有り、被検空間内に被検知ガス発生源（例えば、要救助生存者）が存在するとき。
【００２０】
ここで、被検知ガス濃度の測定の開始から終了までの全測定期間をｔ₀，ｔ₀からステップ対応遅れ期間ｔ₁を減じた期間をｔ₂（＝ｔ₀−ｔ₁）とする。なお、被検知ガス濃度の測定の開始は、便宜上、ガスセンサーを被検空間内に置いた後とする。
【００２１】
ケース１のときにおいては、ガスセンサーの出力は、全測定期間ｔ₀に亙って、短時間の経時的ドリフトを呈し、緩やかに変化するだけである。従って、ガスセンサーの出力が供給される高域フィルターの出力である交流成分のレベルは、全測定期間ｔ₀に亙って略０となる。
【００２２】
ケース２のときにおいては、ステップ対応遅れ期間ｔ₁の間、上記（イ）の場合に応じて、ガスセンサーの出力は大きく変化する。従って、ガスセンサーの出力が供給される高域フィルターの出力である交流成分には、ステップ対応遅れ期間ｔ₁内に、予め設定された閾値レベル（０より大）を越えるレベルを有した部分が１回出現する。このような最初に出現する閾値レベルを越えるレベルを有した部分を、便宜上、第１のピークと呼ぶ。ステップ対応遅れ期間ｔ₁後の期間ｔ₂においては、ガスセンサーの出力は殆ど変化しない。従って、高域フィルターの出力である交流成分のレベルは、期間ｔ₂の全体に亙って略０となる。即ち、ケース２にあっては、測定期間ｔ₀において、高域フィルターの出力である交流成分中に第１のピークが出現することになる。
【００２３】
ケース３のときにおいては、ステップ対応遅れ期間ｔ₁の間、上記（ハ）の場合に応じて、ガスセンサーの出力は大きく変化する。従って、高域フィルターの出力である交流成分には、ステップ対応遅れ期間ｔ₁内に第１のピークが出現する。そして、ステップ対応遅れ期間ｔ₁後の期間ｔ₂においても、上記（ハ）の場合に応じて、ガスセンサーの出力は大きく変化する。それにより、高域フィルターの出力である交流成分には、期間ｔ₂内において、測定期間ｔ₀の開始時点、即ち、被検知ガスの濃度の測定の開始から一定時間Ｔが経過するまでに、あるいは、第１のピークが出現した後所定時間Ｔ₂が経過するまでに、予め設定された閾値レベルを越えるレベルを有した部分が少なくとも１回出現する。このようにして２回目に出現する閾値レベルを越えるレベルを有した部分を、便宜上、第２のピークと呼ぶ。即ち、ケース３にあっては、高域フィルターの出力である交流成分中に、被検知ガスの濃度の測定の開始からの一定時間Ｔ内において少なくとも第１のピーク及び第２のピークが出現すること、あるいは、高域フィルターの出力である交流成分中に、第１のピークが出現した後予め定められた所定時間Ｔ２内に第２のピークが出現することになる。
【００２４】
ケース４のときにおいては、ステップ対応遅れ期間ｔ₁の間、上記（イ）の場合及び（ハ）の場合に応じて、ガスセンサーの出力は、ケース３のときより一層大なる変化をする。従って、高域フィルターの出力である交流成分には、ステップ対応遅れ期間ｔ₁内に第１のピークが出現する。そして、ステップ対応遅れ期間ｔ₁後の期間ｔ₂においても、上記（ハ）の場合に応じて、ガスセンサーの出力は大きく変化する。それにより、高域フィルターの出力である交流成分には、期間ｔ₂内において、測定期間ｔ₀の開始時点、即ち、被検知ガスの濃度の測定の開始から一定時間Ｔが経過するまでに、あるいは、第１のピークが出現した後予め定められた所定時間Ｔ₂が経過するまでに、少なくとも第２のピークが出現する。即ち、ケース４にあっては、高域フィルターの出力である交流成分中に、被検知ガスの濃度の測定の開始からの一定時間Ｔ内において少なくとも第１のピーク及び第２のピークが出現すること、あるいは、高域フィルターの出力である交流成分中に、第１のピークが出現した後予め定められた所定時間Ｔ₂内に第２のピークが出現することになる。
【００２５】
従って、本願発明の第１の態様に係る要救助生存者の検知方法によれば、高域フィルターの出力である交流成分中に、被検知ガスの濃度の測定の開始からの一定時間Ｔ内において、少なくとも第１のピーク及び第２のピークが出現したとき、即ち、予め設定された閾値レベルを越えるレベルを有した部分が２回以上出現したとき、ガスセンサーが置かれた被検空間内に、脈動して発生する被検知ガスの発生源である被検知ガス発生源（例えば、脈動して発生する炭酸ガスの発生源である要救助生存者）が存在していることが検知される。なお、ステップ対応遅れ期間ｔ₁は、例えば、ガスセンサーとして固体電解質型炭酸ガスセンサーが用いられる場合は、１０〜２０秒とされるので、一定時間Ｔは、ｔ₁＋２０秒以上、好ましくはｔ₁＋４０秒以上、より一層好ましくはｔ₁＋６０秒以上とされることが望ましい。
【００２６】
また、本願発明の第２の態様に係る要救助生存者の検知方法によれば、高域フィルターの出力である交流成分中に、第１のピークが出現した後予め定められた所定時間Ｔ₂内に第２のピークが出現したとき、即ち、予め設定された閾値レベルを越えるレベルを有した最初の部分が出現した後、所定時間Ｔ₂内に、予め設定された閾値レベルを越えるレベルを有した次の部分が出現したとき、ガスセンサーが置かれた被検空間内に、脈動して発生する被検知ガスの発生源である被検知ガス発生源（例えば、脈動して発生する炭酸ガスの発生源である要救助生存者）が存在していることが検知される。なお、斯かるもとにあって、所定時間Ｔ₂は、２０秒以上、好ましくは４０秒以上、より一層好ましくは６０秒以上とされることが望ましい。
【００２７】
このようなもとで、本願発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る要救助生存者の検知方法においては、上述のようにして、ガスセンサーが置かれた被検空間内に、脈動して発生する被検知ガスの発生源である被検知ガス発生源（例えば、脈動して発生する炭酸ガスの発生源である要救助生存者）が存在していることが検知されるとき、解析手段が、それにより得られる解析結果を表示手段に供給されるものとして出力し、それにより、被検空間内に被検知ガス発生源が存在することをあらわす解析結果が表示手段によって表示される。そして、解析手段から解析結果が表示手段に供給されるものとして出力される状態をもって、被検空間内における被検知ガス発生源の存在を検知することになる。
【００２８】
なお、本願発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置にあっては、ガスセンサーが、炭酸ガスセンサー、より具体的には、固体電解質型炭酸ガスセンサーをもって構成されることが好ましい。固体電解質型炭酸ガスセンサーは、固体電解質粉末成型品の一方の面に参照電極を形成し、他方の面に作用電極を形成した構造を有する。固体電解質粉末成型品は、例えば、ケイ酸ジルコニウムとリン酸三ナトリウムとを出発原料として、焼成，粉砕，焼結，成型を行うことによって得られ、参照電極は、例えば、金をもって構成され、作用電極は、例えば、炭酸塩をもって構成される。参照電極側には、アルミナ基板を介してヒータが設けられる。そして、ヒータに直流電圧を印加して、固体電解質型炭酸ガスセンサーを約４５０℃に加熱して作動させ、作用電極と参照電極との間に発生する起電力を測定することによって、ガス濃度、具体的には、炭酸ガス濃度を測定することができる。
【００２９】
さらに、本願発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置にあっては、ガスセンサーがケーシング内に格納される構成が取られることが望ましい。その際、ケーシングが、中空部を有した棒，杖あるいは伸縮自在の棒（以下、これらを総称して棒等と呼ぶ）の先端部に取り付けられ、ガスセンサーが、棒等の中空部を通された配線によって、棒等の後端部近傍に位置するハウジング内に格納された検出手段に電気的に接続される構成がとられることが望ましいが、斯かる構成に限定されるものではない。例えば、ガスセンサーの出力を、遠方の検出手段に電波や通信回線を介して伝達する構成とすることもできる。ケーシングと棒等の間には、首振り運動が可能な可撓性チューブが配設されていてもよい。
【００３０】
表示手段は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ），液晶表示装置（ＬＣＤ），ランプ，ブザー，スピーカー等をもって構成することができる。
【００３１】
ガスセンサーの出力が供給される高域フィルターは、例えば、カットオフ周波数が０．１２５Ｈｚに設定されたものとすることができる。ガスセンサーの出力中の直流成分及び低周波成分は、ガスセンサーの出力についての温度ドリフトや長時間あるいは短時間の経時的ドリフトを成すものであるので、高域フィルターのカットオフ周波数を適切に設定すして、ガスセンサーの出力中の直流成分及び低周波成分を取り除くことにより、温度ドリフトや長時間あるいは短時間の経時的ドリフトの影響を回避したもとで、ガスセンサーの出力中における被検知ガスの濃度変化に応じた変動成分を有効に抽出することが可能となる。
【００３２】
検出手段については、特に、ガスセンサーが、例えば、固体電解質型炭酸ガスセンサーをもって構成されるもとにおいて、ガスセンサーと高域フィルターとの間に配されるインピーダンス変換回路を含んでいることが好ましい。ガスセンサーが固体電解質型炭酸ガスセンサーをもって構成される場合、固体電解質型炭酸ガスセンサーの出力インピーダンスは比較的大であるので、ガスセンサーに高域フィルターを、インピーダンス変換回路を介すことなく直接的に接続すると、ガスセンサーの出力を高域フィルターに適正に伝達できない事態が生じる虞があるからである。
【００３３】
解析手段の構成としては、例えば、ピーク検出回路（高域フィルターの出力のレベルと閾値レベルとを比較するレベル比較器）とピーク数（高域フィルターの出力中の閾値レベルを越えるレベルを有した部分の数）を計数する演算回路との組合せ、あるいは、それと基準値を有した比較器（コンパレータ）との組合せを挙げることができる。
【００３４】
一般に、ガスセンサーが置かれた雰囲気における平均的なガス濃度をあらわす情報だけでは、被検知ガス発生源（例えば、要救助生存者）の存在を判別することができないが、本願発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置によれば、ガスセンサーの出力が供給される高域フィルターの出力中における予め設定された閾値レベルを越えるレベルを有した部分を検出して、被検知ガス濃度の変動を観察することにより、被検知ガス発生源の存在を判別することができることになる。なお、チューブとガスポンプを用いて測定セルに被検知ガスを導入する従来の装置にあっては、チューブ内を被検知ガスが移動する間に拡散が促進される結果、空間的な被検知ガス濃度分布まではガスセンサーの出力に現れないが、本願発明の発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置によれば、ガスセンサーを直接に被検箇所に置くことによって、空間的な被検知ガス濃度分布をガスセンサーの出力に基づいて得ることが可能となる。
【００３５】
しかも、本願発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置にあっては、ガスセンサーの出力の温度ドリフトや緩やかな経時的なドリフト成分は、高域フィルターによって除去されるので、斯かる温度ドリフトや緩やかな経時的なドリフトの影響を大幅に低減することができる。また、ガスセンサーが大気中に晒されているとき、大気を基準とした調整（零点補正）を自動的に行うことができるので、短時間の経時的なドリフトの影響も大幅に低減することができる。
【００３６】
更に、本願発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置は、ガスセンサーのガス選択性が低いことになる場合においても、妨害ガスが被検知ガスと類似の空間的な濃度分布を示さない限り、被検知ガスの濃度を妨害ガスの影響を受けないものとして測定することができるので、特別な対策は不要である。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下に、本願発明の実施の形態について、本願発明の第１の態様あるいは第２の態様に係るガス検出装置を用いる要救助生存者の検知方法の夫々の実施例をもって、図面が参照されるもとで説明される。
【００３８】
図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、本願発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置の一例を示す。
【００３９】
図１の（Ａ）に示されるガス検出装置の例は、ケーシング１０と、中空部２１を有する伸縮自在の棒２０と、ハウジング３０とを備えて構成されている。棒２０の先端部は、ケーシング１０の後端部に着脱自在に取り付けられている。ケーシング１０内には、例えば、瓦礫中の要救助生存者が発生する炭酸ガスとされる、脈動して発生する被検知ガスに反応して、その被検知ガスの濃度の測定に供されるガスセンサー１３が、固体電解質型炭酸ガスセンサー（フィガロ技研株式会社製、ＴＧＳ４１６０）をもって構成されたものとして、周知の信号処理回路１４に取り付けられた状態で格納されている。また、ガスセンサー１３は、ケーシング１０に設けられた窓部１１を覆うようにケーシング１０に取り付けられた粉塵防止用金属メッシュ１２を通して、ケーシング１０外からケーシング１０内に侵入する被検知ガスに接し得るものとされている。更に、ガスセンサー１３が取り付けられた信号処理回路１４から伸びる配線１５が、棒２０の中空部２１を通じて、棒２０の後端部近傍に配されたハウジング３０内へと伸び、ハウジング３０に格納された検出手段４０に電気的に接続されている。
【００４０】
図１の（Ｂ）は、検出手段４０についてのブロック図を示す。このブロック図をもって示される検出手段４０は、ガスセンサー１３の出力が供給される、ガスセンサー１３の出力インピーダンスを変換するための周知のインピーダンス変換回路４１と、インピーダンス変換回路４１の出力が供給される、ガスセンサー１３の出力中の直流成分及び低周波成分を除去するための周知の高域フィルター４２（カットオフ周波数：０．１２５Ｈｚ）と、高域フィルター４２の出力である交流成分を解析するための周知の解析手段４３とを含んで構成されている。そして、解析手段４３の出力端は、解析手段４３により得られる解析結果を表示するための表示手段４４を成す表示装置に連結されている。
【００４１】
表示手段４４は、発光ダイオード（ＬＥＤ）４５及び液晶表示装置（ＬＣＤ）４６から成り、これらはハウジング３０の外面に配設されている。解析手段４３は、高域フィルター４２の出力のレベルと予め設定された閾値レベルとを比較するレベル比較器であるピーク検出回路と、高域フィルター４２の出力中の閾値レベルを越えるレベルを有した部分の数であるピーク数を計数する演算回路と、の組合せによって構成される。
【００４２】
このような構成のもとで、一般に、固体電解質型炭酸ガスセンサーをもって構成されたガスセンサー１３は、出力インピーダンスが比較的大であるものとされる。しかしながら、ガスセンサー１３の出力インピーダンスがインピーダンス変換回路４１によって変換されることになるので、ガスセンサー１３の出力がインピーダンス変換回路４１を通じて高域フィルター４２に適正に伝達され、それにより、解析手段４３において高域フィルター４２の出力である交流成分についての正確な解析が行われる。また、高域フィルター４２のカットオフ周波数が適切に設定されることにより、ガスセンサー１３の出力中における抽出されるべき有効変動成分が適性に抽出される。ハウジング３０には、その他、各種のスイッチ類が配設されているが、これらの図示は省略されている。
【００４３】
上述のような本願発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置の例にあっては、ガスセンサー１３が、脈動して発生する被検知ガス、例えば、瓦礫内の要救助生存者が発生する炭酸ガスが存在している可能性がある被検空間内におかれて、被検知ガスである炭酸ガスの濃度の測定が開始されると、ガスセンサー１３からの出力が得られる。図２の（Ａ）は、斯かるガスセンサー１３からの出力を示す。図２の（Ａ）における縦軸は、電圧レベルをあらわし、１目盛は５ｍＶに相当する。また、図２の（Ａ）における横軸は、時間をあらわしている。
【００４４】
図２の（Ａ）における白四角印をもって示される出力は、大気中に置かれたガスセンサー１３の出力である。この出力は、測定の開始後の時間経過に伴って徐々に低下しているが、これはガスセンサー１３の出力における短時間の経時的ドリフトを示している。斯かる白四角印をもって示される出力が得られる状態を、便宜上、「状態Ａ」と呼ぶ。
【００４５】
図２の（Ａ）における×印をもって示される出力は、ガスセンサー１３がおかれた被検空間（例えば、瓦礫内）の被検知ガスである炭酸ガスの濃度が大気中より大であるもとにおけるガスセンサー１３の出力である。斯かる×印をもって示される出力が得られる状態を、便宜上、「状態Ｂ」と呼ぶ。また、図２の（Ａ）における白丸印をもって示される出力は、被検知ガスである炭酸ガスの濃度が大気中より大である被検空間内（例えば、瓦礫内）に、脈動して発生する炭酸ガスの発生源である要救助生存者が存在しているもとにおけるガスセンサー１３の出力である。斯かる白丸印をもって示される出力が得られる状態を、便宜上、「状態Ｃ」と呼ぶ。
【００４６】
上述の「状態Ｃ」のもとでのガスセンサー１３の出力は、側面と上面に約５ｃｍ間隔で通気用の穴を開けた容積約１ｍ³の箱内に被験者が入った状態のもとでの試験結果であり、また、上述の「状態Ｂ」のもとでのガスセンサー１３の出力は、容積約１ｍ³の箱内に被験者が入ってから５５秒経過後に箱から出た直後の状態のもとでの試験結果である。
【００４７】
「状態Ｃ」のもとで得られる図２の（Ａ）における白丸印をもって示される出力にあっては、測定の開始直後に大規模な増大が見られ、その後、更に増大及び減少する変動が見られるが、このような変動が、被検空間内に要救助生存者が存在する場合の特徴である。それに対して、「状態Ｂ」のもとで得られる図２の（Ａ）における×印をもって示される出力にあっては、測定の開始直後に大規模な増大が見られ、その後、平坦となっている。このような平坦な部分が、被検空間内に要救助生存者が存在していない場合の特徴である。これよりして、ガスセンサー１３の出力に基づいて、被検空間内に要救助生存者が存在しているか否かを判断することが可能である。なお、図２の（Ａ）における白丸印をもって示される出力及び×印をもって示される出力の夫々における、測定の開始直後における大規模な増大の程度は、被検空間内の炭酸ガスの平均的濃度との相関があるので、斯かる測定の開始直後における大規模な増大の程度から被検空間内の炭酸ガスの平均的濃度を知ることができる。
【００４８】
ガスセンサー１３の出力は、インピーダンス変換回路４１を通じて高域フィルター４２に供給され、高域フィルター４２においてガスセンサー１３の出力中の直流成分及び低周波成分が除去されて、高域フィルター４２から、ガスセンサー１３の出力中の交流成分が出力として抽出される。図２の（Ｂ）は、高域フィルター４２の出力である交流成分を示す。この交流成分は、ガスセンサー１３の出力の時間に対する変化分であり、ガスセンサー１３の出力Ｖ_OUTの微分値∂Ｖ_OUT／∂ｔに相当する。図２の（Ｂ）における縦軸は、電圧レベルをあらわし、１目盛は１ｍＶに相当する。また、図２の（Ｂ）における横軸は、時間をあらわしている。
【００４９】
図２の（Ｂ）における白四角印をもって示される出力は、「状態Ａ」のもとで図２の（Ａ）における白四角印をもって示される出力に基づいて得られる高域フィルター４２の出力であり、図２の（Ｂ）における×印をもって示される出力は、「状態Ｂ」のもとで図２の（Ａ）における×印をもって示される出力に基づいて得られる高域フィルター４２の出力であり、図２の（Ｂ）における白丸印をもって示される出力は、「状態Ｃ」のもとで図２の（Ａ）における白丸印をもって示される出力に基づいて得られる高域フィルター４２の出力である。
【００５０】
「状態Ａ」のもとで得られる図２の（Ｂ）における白四角印をもって示される出力は、測定の開始後、略０レベル（０ｍＶ）となる平坦なレベルを維持する。「状態Ｂ」のもとで得られる図２の（Ｂ）における×印をもって示される出力にあっては、測定の開始直後に、０レベルから立ち上がって約３ｍＶに達した後０レベルに戻るレベルを有した山型の部分が現れ、その後は、図２の（Ｂ）における白四角印をもって示される出力と同様に、略０ｍＶとなる平坦なレベルを維持する。そして、「状態Ｃ」のもとで得られる図２の（Ｂ）における白丸印をもって示される出力にあっては、測定の開始直後に、０レベルから立ち上がって約３．５ｍＶに達した後０レベルに戻るレベルを有した比較的大なる山型の部分が現れ、その後、更に０レベルから立ち上がって約０．７〜０．９ｍＶに達した後０レベルに戻るレベルを有した比較的小なる山型の部分が複数個現れている。
【００５１】
高域フィルター４２の出力である交流成分は、解析手段４３に供給され、解析手段４３において、表示手段４４における波形表示のため、さらには、ガスセンサー１３の出力に基づく解析結果が効率良く得られるようにするための処理を受ける。図３及び図４は、前述の「状態Ｃ」のもとで得られる図２の（Ｂ）における白丸印をもって示される出力が解析手段４３における処理を受けて得られる、高域フィルター４２の出力である交流成分を示す。図３及び図４の夫々における縦軸は、電圧レベルをあらわし、図３及び図４の夫々における横軸は、時間をあらわしている。また、図３及び図４の夫々におけるＣは、予め設定された閾値レベル（０レベルより大）をあらわしている。さらに、図３におけるＴは、測定の開始時点からの一定時間をあらわしていて、例えば、３０秒に設定され、図４におけるＴ₂は、後述される特定の時点からの所定時間をあらわしていて、例えば、２０秒に選定される。
【００５２】
図３に示される高域フィルター４２の出力である交流成分にあっては、測定の開始時点からの一定時間Ｔ内において、閾値Ｃを越えるレベルを有した部分が、時間経過に伴って３回現れている。このような閾値Ｃを越えるレベルを有した部分をピークと呼ぶこととすると、被検空間内に要救助生存者が存在していて、ガスセンサー１３から図２の（Ｂ）における白丸印をもって示される出力が得られるときには、測定の開始時点からの一定時間Ｔ内において、高域フィルター４２の出力である交流成分中にピークが３回出現していることになる。なお、図３に示される高域フィルター４２の出力である交流成分において、測定の開始時点からの一定時間Ｔの経過後に、下向きに大きな谷形の部分が出現しているが、これは、測定が終了して、被検空間からガスセンサー１３が取り除かれた（引き抜かれた）ときに出現した部分である。
【００５３】
本願発明の第１の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置の例の場合には、解析手段４３が、図３に示されるように、測定の開始時点からの一定時間Ｔ内において、高域フィルター４２の出力である交流成分中にピークが２回以上出現したとき、例えば、当該図３に示される高域フィルター４２の出力である交流成分を、解析手段４３による解析結果として、表示手段４４に供給されるものとして出力する。それにより、表示手段４４において、解析手段４３による解析結果に基づいた、被検空間内に要救助生存者が存在していることをあらわす表示が行われる。その際、表示手段は、液晶表示装置４６による画像表示，発光ダイオード４５やランプの点灯，ブザーやスピーカーによる放音等を行う。
【００５４】
また、図４に示される高域フィルター４２の出力である交流成分は、図３に示される高域フィルター４２の出力である交流成分と同じものであって、その中にピークが３回出現しているが、図４においては、高域フィルター４２の出力である交流成分中に、最初のピークが出現した後における交流成分のレベルが閾値Ｃに戻った時点である特定の時点からの所定時間Ｔ₂内に、即ち、最初のピークが出現した後、所定時間Ｔ₂内に、次のピークが出現していることになる。なお、図４に示される高域フィルター４２の出力である交流成分においても、交流成分のレベルが閾値Ｃに戻った時点である特定の時点からの所定時間Ｔ₂の経過後に、下向きに大きな谷形の部分が出現しているが、これは、測定が終了して、被検空間からガスセンサー１３が取り除かれた（引き抜かれた）ときに出現した部分である。
【００５５】
本願発明の第２の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置の例の場合には、解析手段４３が、図４に示されるように、高域フィルター４２の出力である交流成分中に、最初のピークが出現した後、所定時間Ｔ₂内に、次のピークが出現したとき、例えば、当該図４に示される高域フィルター４２の出力である交流成分を、解析手段４３による解析結果として、表示手段４４に供給されるものとして出力する。それにより、表示手段４４において、解析手段４３による解析結果に基づいた、被検空間内に要救助生存者が存在していることをあらわす表示が行われる。その際、表示手段は、液晶表示装置４６による画像表示，発光ダイオード４５やランプの点灯，ブザーやスピーカーによる放音等を行う。
【００５６】
次に、本願発明の第１の態様に係るガス検出装置を用いる要救助生存者の検知方法の一例（実施例）にあっては、上述のガス検出装置のガスセンサー１３が、要救助生存者が存在すると推定される被検空間内（例えば、瓦礫内）に、例えば、その外部から差し込まれて配置され、被検空間内における瓦礫中の要救助生存者が発生する炭酸ガスである、脈動して発生する炭酸ガスの濃度の測定が行われる。
【００５７】
その際、ガス検出装置においては、解析手段４３が、図３に示されるように、測定の開始時点からの一定時間Ｔ内において、高域フィルター４２の出力である交流成分中にピークが２回以上出現したとき、例えば、当該図３に示される高域フィルター４２の出力である交流成分を、解析手段４３による解析結果として、表示手段４４に供給されるものとして出力し、それにより、表示手段４４において、解析手段４３による解析結果に基づいた、被検空間内に要救助生存者が存在していることをあらわす表示が行われる。従って、本願発明の第１の態様に係るガス検出装置を用いる要救助生存者の検知方法の一例を実施する探査作業者は、ガス検出装置における解析手段４３から、それによる解析結果が表示手段４４に供給されるものとして出力された状態をもって、さらには、その結果、ガス検出装置における表示手段４４に応じて、被検空間内における要救助生存者の存在を、容易かつ確実に検知することができる。
【００５８】
さらに、本願発明の第２の態様に係るガス検出装置を用いる要救助生存者の検知方法の一例（実施例）にあっても、上述のガス検出装置のガスセンサー１３が、要救助生存者が存在すると推定される被検空間内（例えば、瓦礫内）に、例えば、その外部から差し込まれて配置され、被検空間内における瓦礫中の要救助生存者が発生する炭酸ガスである、脈動して発生する炭酸ガスの濃度の測定が行われる。
【００５９】
その際、ガス検出装置においては、解析手段４３が、図４に示されるように、高域フィルター４２の出力である交流成分中に、最初のピークが出現した後、所定時間Ｔ₂内に、次のピークが出現したとき、例えば、当該図４に示される高域フィルター４２の出力である交流成分を、解析手段４３による解析結果として、表示手段４４に供給されるものとして出力し、それにより、表示手段４４において、解析手段４３による解析結果に基づいた、被検空間内に要救助生存者が存在していることをあらわす表示が行われる。従って、本願発明の第２の態様に係るガス検出装置を用いる要救助生存者の検知方法の一例を実施する探査作業者は、ガス検出装置における解析手段４３から、それによる解析結果が表示手段４４に供給されるものとして出力された状態をもって、さらには、その結果、ガス検出装置における表示手段４４に応じて、被検空間内における要救助生存者の存在を、容易かつ確実に検知することができる。
【００６０】
上述においては、本願発明の実施の形態が、本願発明の第１の態様あるいは第２の態様に係るガス検出装置を用いる要救助生存者の検知方法の夫々の実施例をもって説明されたが、本願発明に係るガス検出装置を用いる要救助生存者の検知方法は、これら実施例に限定されるものではなく、前述のガス検出装置の全体の構成，構造，ガスセンサーの構成，検出手段の構成等は例示であって、適宜変更することができる。
【００６１】
例えば、ガスセンサー１３が収容されるケーシング１０内に、ガスセンサー１３及び信号処理回路１４に加えて、マイクロホンやスピーカーを収納して、探査作業者が、要救助生存者への呼び掛け、あるいは、要救助生存者との会話を行うことができる構成とすることもできる。また、ケーシング１０内に、例えば、ＣＣＤカメラを収納して、探査作業者が被検空間内を視認できる構成とすることもできる。また、前述の発明の実施の形態においては、専ら炭酸ガス（二酸化炭素ガス）を被検知ガスとして説明したが、本願発明に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置は、その他、被検空間内に存在する被検知ガス発生源から脈動して発生する被検知ガスの検出に適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本願発明に係るガス検出装置を用いる要救助生存者の検知方法によれば、簡素な構造をもって、センサーの出力における温度ドリフトや経時的ドリフトの影響を抑制することができ、要救助生存者の呼気に起因した炭酸ガス濃度上昇等とされるガス濃度上昇についての判別を、例えば、雰囲気中の炭酸ガス濃度に影響されることなく、しかも、妨害ガスの影響を受け難い状態のもとで、高い精度をもって確実に行うことができるガス検出装置を用いて、その機能を有効に利用することにより、要救助生存者の検知及び探査を確実に行うことができ、その結果、要救助生存者についての救助活動を迅速かつ効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置の一例を示す図である。
【図２】本願発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置の一例に備えられるガスセンサーからの出力、及び、本願発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置の一例に備えられる高域フィルターの出力である交流成分を示す図である。
【図３】本願発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置の一例に備えられる解析手段による処理を受けた高域フィルターの出力である交流成分を示す図である。
【図４】本願発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る要救助生存者の検知方法に用いられるガス検出装置の一例に備えられる解析手段による処理を受けた高域フィルターの出力である交流成分を示す図である。
【符号の説明】
１０・・・ケーシング
１１・・・窓部
１２・・・粉塵防止用金属メッシュ
１３・・・ガスセンサー
１４・・・信号処理回路
１５・・・配線
２０・・・伸縮自在の棒
２１・・・中空部
３０・・・ハウジング
４０・・・検出手段
４１・・・インピーダンス変換回路
４２・・・高域フィルター
４３・・・解析手段
４４・・・表示手段
４５・・・発光ダイオード
４６・・・液晶表示装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas detector equipped with a gas sensor that reacts with a gas such as carbon dioxide. Place The present invention relates to a method for detecting a survivor who needs rescue.
[0002]
[Prior art]
A carbon dioxide gas detection device based on a non-dispersive infrared absorption method, which includes a light source in the infrared region, a measurement cell for introducing a gas to be detected, a photoelectric conversion element, and an optical filter, has been known. In this carbon dioxide gas detection device, infrared light that is emitted from a light source and passes through an optical filter that passes infrared light having a wavelength that is absorbed by carbon dioxide gas is passed through a measurement cell into which carbon dioxide gas to be detected is introduced. At the same time, infrared light that has passed through an optical filter that passes light having a wavelength that is emitted from the light source and is not absorbed by carbon dioxide is allowed to pass through the measurement cell. And the output according to a carbon dioxide gas density | concentration can be obtained by measuring the intensity | strength of these two types of infrared rays with a photoelectric conversion element, and comparing. In using this carbon dioxide gas detection device, carbon dioxide gas is introduced into the measurement cell using a tube and a gas pump.
[0003]
By the way, in the event of a disaster such as an earthquake, it is necessary to quickly find and rescue the rescuers who underlie the rubble of collapsed houses, etc. In order to quickly find and rescue such rescuers In addition, it is conceivable to use the above-mentioned conventionally known carbon dioxide gas detection device.
[0004]
At this time, the concentration of carbon dioxide contained in human exhalation is usually said to be 3 to 4% by volume, which is much higher than the concentration of carbon dioxide in the atmosphere, which is 350 to 400 ppm. When the gas detector is used, the atmosphere in the rubble space is introduced into the measuring cell using a tube and a gas pump, and the carbon dioxide concentration is measured. It is said that it is possible to notify an exploration worker of a certain state with a buzzer sound or the like (see, for example, literature: Satoshi Takahashi et al .; Seiken Kaho, 45, 14 (1991)).
[0005]
However, carbon dioxide in human breath rapidly diffuses into the atmosphere, and in the rubble space, the concentration of carbon dioxide varies depending on its volume, air permeability, elapsed time after burial, etc. Generally, the carbon dioxide concentration to be produced is not so high. In the measurement results of the inventors of the present invention, it is about 400 to 600 ppm even in the atmosphere near the human body. Moreover, in the said literature, it is reported that it is 370-415 ppm.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned carbon dioxide detection device, carbon dioxide is introduced into the measurement cell using a tube and a gas pump. Therefore, diffusion is promoted while the carbon dioxide gas moves in the tube, and there is a problem that the spatial carbon dioxide concentration distribution cannot be measured. In addition to this, there is a problem that it is often difficult to use the gas pump at a disaster site.
[0007]
A solid electrolyte type carbon dioxide sensor is known as a carbon dioxide sensor. In this solid electrolyte carbon dioxide sensor, when the solid electrolyte is sandwiched between electrodes, there is a difference in the reaction amount at each electrode, that is, there is a difference in the partial pressure (concentration) of the gas related to the reaction. It uses the principle that an electromotive force is generated in response to. This is also called a concentration cell. If the gas concentration at one electrode is fixed and used as a reference, an electromotive force corresponding to the concentration at the other electrode can be obtained. However, since the solid oxide carbon dioxide sensor is operated at a high temperature using a heater, the electromotive force immediately after the start of energization of the heater is not stable, and a short-time drift occurs on a relatively large scale. easy.
[0008]
Also, the temperature drift of the sensor output is relatively large. Under such circumstances, it is necessary to measure the low carbon dioxide concentration region with high resolution. However, the temperature drift of the sensor output decreases the concentration measurement accuracy and greatly affects the exploration of rescuers. . Furthermore, the sensor output may also drift over time for a long time, but unlike temperature drift, it is not possible to correct such drift over time without using a reference gas. Is possible.
[0009]
According to the building environmental hygiene management standard for carbon dioxide concentration, the standard for carbon dioxide concentration in the structure is 1000 ppm or less. However, the carbon dioxide concentration inside the highly sealed structure is higher than the carbon dioxide concentration in the atmosphere. May be expensive. When such a highly sealed structure collapses, the information on the high and low carbon dioxide concentration alone gives the carbon dioxide concentration due to the exhalation of the rescuer in the rubble space filled with a relatively high concentration of carbon dioxide. There is a problem that it is difficult to determine the rise.
[0010]
In addition, since a sensor with low gas selectivity is affected by interference gas, it is necessary to take measures such as using a gas filter that selectively allows carbon dioxide to permeate.
[0011]
In view of such a point, the object of the present invention is to have a simple structure, which can suppress the influence of temperature drift and temporal drift in the output of the sensor, For example, the gas concentration increase can be determined with high accuracy without being affected by the concentration of carbon dioxide in the atmosphere. Insensitive gas detector Place Use Ru It is to provide a method for detecting a survivor who needs rescue.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A gas detection apparatus according to the first aspect of the present invention that achieves the above-mentioned object. For detecting survivors who need rescue The gas sensor is used to measure the concentration of the gas to be detected in response to the gas to be detected generated by pulsation, the high-pass filter and the high frequency filter to remove the DC component and the low-frequency component in the output of the gas sensor. And a display means for displaying the analysis result obtained by the analysis means obtained from the detection means. The analysis means starts measurement of the concentration of the gas to be detected. When a portion having a level exceeding a preset threshold level appears twice or more during the output of the high-pass filter within a certain time from the time, the analysis result is output as being supplied to the display means. Use a gas detector to place a gas sensor in a space where it is estimated that there is a survivor who needs to be rescued. Detect It is said that it is characterized.
[0013]
Moreover, the gas detection apparatus according to the second aspect of the present invention that achieves the above-mentioned object For detecting survivors who need rescue The gas sensor is used to measure the concentration of the gas to be detected in response to the gas to be detected generated by pulsation, the high-pass filter and the high frequency filter to remove the DC component and the low-frequency component in the output of the gas sensor. A detection means including an analysis means to which the output of the high-pass filter is supplied, and a display means for displaying an analysis result obtained by the analysis means obtained from the detection means. The analysis means is preset during the output of the high-pass filter. When the first part having a level exceeding the threshold level appears, and the next part having a level exceeding the preset threshold level appears within a predetermined time, the analysis result is supplied to the display means. Output as Use a gas detector to place a gas sensor in a space where it is estimated that there is a survivor who needs to be rescued. Detect It is said that it is characterized by.
[0016]
In general, in the measurement of the concentration of the gas to be detected that reacts with the gas sensor, if the concentration of the gas to be detected in the atmosphere where the gas sensor is placed changes stepwise, the gas sensor immediately responds to the detected gas concentration after the change. The output is not output but with a certain time delay. Such a delay is caused by the step corresponding delay period t of the gas sensor. ₁ Call it.
[0017]
Above book of According to the first or second aspect of the claimed invention Used to detect rescue survivors Even in the case of a gas detection device, the step correspondence delay period t of such a gas sensor is used. ₁ Will occur. And according to the first aspect or the second aspect of the present invention Used to detect rescue survivors In the gas detection device, when the detected gas concentration in the atmosphere in which the gas sensor is placed changes stepwise, the step corresponding delay period t ₁ Assuming that there is no gas sensor output (V _OUT ) Is an AC component (differential value of gas sensor output (∂V _OUT / ∂t)) is in the form of a pulse, but is actually a step corresponding delay period t ₁ Therefore, the AC component that is the output from the high-pass filter shows a level change that forms a mountain shape or a valley shape over time. Note that the step corresponding delay period t ₁ Depends on the gas sensor and is usually a few seconds to a few minutes. When a solid oxide carbon dioxide sensor is used as the gas sensor, it is usually 10 to 20 seconds.
[0018]
Examples of the case where the concentration of the gas to be detected in the atmosphere in which the gas sensor is placed change stepwise include the following cases.
(A) A gas to be detected in a space in which a gas sensor is placed (for example, inserted) in which a concentration of the gas to be detected is to be measured or a space where a surviving survivor is estimated to exist (hereinafter referred to as a test space) When there is a concentration difference between the concentration and the detected gas concentration in the atmosphere before the gas sensor was placed in the test space.
(B) the detected gas concentration in the test space that was placed before the gas sensor was removed (eg, pulled out) and the detected gas concentration in the atmosphere where the gas sensor removed from the test space was placed If there is a concentration difference between
(C) A detected gas generation source (for example, carbon dioxide gas generated by pulsation), which is a generation source of the detected gas generated by pulsation in the measured space where the gas sensor is placed (for example, inserted) There is a rescue survivor that is the source).
[0019]
According to the first aspect or the second aspect of the present invention Used to detect rescue survivors The following four cases can be considered when measuring the gas concentration to be detected in the test space with the gas detection device.
(Case 1) When there is no concentration difference between the detected gas concentration in the atmosphere and the detected gas concentration in the detected space, and there is no detected gas generation source in the detected space.
(Case 2) When there is a concentration difference between the detected gas concentration in the atmosphere and the detected gas concentration in the detected space, and there is no detected gas generation source in the detected space.
(Case 3) There is no concentration difference between the detected gas concentration in the atmosphere and the detected gas concentration in the test space, and there is a detected gas generation source (for example, a rescue survivor required) in the test space. When.
(Case 4) There is a concentration difference between the detected gas concentration in the atmosphere and the detected gas concentration in the test space, and a detected gas generation source (for example, a rescue survivor is required) exists in the test space. When.
[0020]
Here, the total measurement period from the start to the end of the measurement of the detected gas concentration is t ₀ , T ₀ To step corresponding delay period t ₁ T is the period when ₂ (= T ₀ -T ₁ ). The measurement of the gas concentration to be detected is started after the gas sensor is placed in the test space for convenience.
[0021]
In case 1, the output of the gas sensor is the total measurement period t ₀ However, it exhibits a short-term drift over time and changes only slowly. Therefore, the level of the AC component that is the output of the high-pass filter to which the output of the gas sensor is supplied is the entire measurement period t. ₀ It becomes almost 0 over the time.
[0022]
In case 2, step corresponding delay period t ₁ In the meantime, the output of the gas sensor changes greatly according to the case (b). Therefore, the AC component that is the output of the high-pass filter to which the output of the gas sensor is supplied has a step corresponding delay period t. ₁ A portion having a level exceeding a preset threshold level (greater than 0) appears once. Such a portion having a level exceeding the threshold level that appears first is referred to as a first peak for convenience. Step response delay period t ₁ Later period t ₂ In, the output of the gas sensor hardly changes. Therefore, the level of the AC component that is the output of the high-pass filter is equal to the period t. ₂ It becomes almost 0 over the whole. That is, in case 2, the measurement period t ₀ The first peak appears in the alternating current component that is the output of the high-pass filter.
[0023]
In case 3, step corresponding delay period t ₁ During this period, the output of the gas sensor varies greatly depending on the case (c). Accordingly, the AC component that is the output of the high-pass filter has a step-corresponding delay period t. ₁ A first peak appears inside. And the step corresponding delay period t ₁ Later period t ₂ However, the output of the gas sensor varies greatly depending on the case (c). As a result, the AC component that is the output of the high-pass filter has a period t ₂ In the measurement period t ₀ A predetermined time T after a certain time T has elapsed from the start of the measurement of the concentration of the gas to be detected, or after the first peak appears. ₂ A portion having a level exceeding a preset threshold level appears at least once before elapses. A portion having a level exceeding the threshold level appearing second time in this way is referred to as a second peak for convenience. That is, in case 3, at least the first peak and the second peak appear in the AC component that is the output of the high-pass filter within a certain time T from the start of the measurement of the concentration of the gas to be detected. Alternatively, the second peak appears in the predetermined time T2 after the first peak appears in the AC component that is the output of the high-pass filter.
[0024]
In case 4, step corresponding delay period t ₁ In the meantime, the output of the gas sensor changes more greatly than in the case 3 in accordance with the cases (b) and (c). Accordingly, the AC component that is the output of the high-pass filter has a step-corresponding delay period t. ₁ A first peak appears inside. And the step corresponding delay period t ₁ Later period t ₂ However, the output of the gas sensor varies greatly depending on the case (c). As a result, the AC component that is the output of the high-pass filter has a period t ₂ In the measurement period t ₀ At a predetermined time T after a certain time T has elapsed from the start of measurement of the concentration of the gas to be detected, or after the first peak appears. ₂ At least the second peak appears by the time elapses. That is, in case 4, at least the first peak and the second peak appear in the AC component that is the output of the high-pass filter within a certain time T from the start of the measurement of the concentration of the gas to be detected. Or a predetermined time T determined in advance after the first peak appears in the AC component that is the output of the high-pass filter. ₂ A second peak will appear in it.
[0025]
Accordingly, the first aspect of the present invention is related. Essential According to the rescue survivor detection method, at least the first peak and the second peak are included in the AC component that is the output of the high-pass filter within a certain time T from the start of the measurement of the concentration of the gas to be detected. When it appears, that is, when a portion having a level exceeding a preset threshold level appears two or more times, the source of the gas to be detected generated by pulsation in the test space where the gas sensor is placed It is detected that a detected gas generation source (for example, a rescue survivor who is a generation source of carbon dioxide generated by pulsation) exists. Note that the step corresponding delay period t ₁ For example, when a solid electrolyte type carbon dioxide gas sensor is used as the gas sensor, the time is 10 to 20 seconds. ₁ +20 seconds or more, preferably t ₁ +40 seconds or more, more preferably t ₁ It is desirable to be +60 seconds or more.
[0026]
Further, according to the second aspect of the present invention. Essential According to the rescue survivor detection method, a predetermined time T determined in advance after the first peak appears in the AC component that is the output of the high-pass filter. ₂ When a second peak appears in the frame, that is, after the first portion having a level exceeding a preset threshold level appears, a predetermined time T ₂ When a next portion having a level exceeding a preset threshold level appears, a detected gas that is a source of detected gas generated by pulsation in the detected space where the gas sensor is placed It is detected that there is a gas generation source (for example, a rescue survivor who is a generation source of carbon dioxide generated by pulsation). In such a case, a predetermined time T ₂ Is preferably 20 seconds or longer, preferably 40 seconds or longer, and more preferably 60 seconds or longer.
[0027]
Under such circumstances, the present invention relates to the first aspect or the second aspect of the present invention. Essential In the rescue survivor detection method, as described above, a detected gas generation source (for example, a pulsating pulse) is generated in the detection space where the gas sensor is placed. When it is detected that there is a rescue survivor who is the source of carbon dioxide gas generated by the analysis means, the analysis means outputs the analysis results obtained thereby as being supplied to the display means. Thus, an analysis result indicating that the detected gas generation source exists in the test space is displayed by the display means. And , Solution The presence of the detection gas generation source in the test space is detected with the analysis result output from the analysis means as being supplied to the display means.
[0028]
In addition, it concerns on the 1st aspect or 2nd aspect of this invention. Used to detect rescue survivors In the gas detection device, the gas sensor is preferably constituted by a carbon dioxide gas sensor, more specifically, a solid electrolyte type carbon dioxide gas sensor. The solid electrolyte type carbon dioxide sensor has a structure in which a reference electrode is formed on one surface of a solid electrolyte powder molded product and a working electrode is formed on the other surface. The solid electrolyte powder molded product is obtained, for example, by performing firing, pulverization, sintering and molding using zirconium silicate and trisodium phosphate as starting materials, and the reference electrode is composed of, for example, gold and has a function. The electrode is composed of, for example, carbonate. On the reference electrode side, a heater is provided via an alumina substrate. Then, a DC voltage is applied to the heater, the solid oxide carbon dioxide gas sensor is heated to about 450 ° C. and operated, and the electromotive force generated between the working electrode and the reference electrode is measured, whereby the gas concentration, Specifically, the carbon dioxide gas concentration can be measured.
[0029]
Furthermore, it concerns on the 1st aspect or 2nd aspect of this invention. Used to detect rescue survivors In the gas detection device, it is desirable that the gas sensor is stored in the casing. At that time, the casing is attached to the tip of a rod having a hollow portion, a stick or a telescopic rod (hereinafter collectively referred to as a rod or the like), and the gas sensor passes through the hollow portion of the rod or the like. It is desirable that a configuration in which the wiring is electrically connected to detection means stored in a housing located near the rear end of a bar or the like is used, but the configuration is not limited thereto. For example, the output of the gas sensor can be transmitted to a distant detection means via a radio wave or a communication line. A flexible tube capable of swinging motion may be disposed between the casing and the bar.
[0030]
The display means can be composed of, for example, a light emitting diode (LED), a liquid crystal display (LCD), a lamp, a buzzer, a speaker, and the like.
[0031]
For example, the high-pass filter to which the output of the gas sensor is supplied may have a cutoff frequency set to 0.125 Hz. The DC component and low-frequency component in the gas sensor output cause temperature drift and long-term or short-term drift of the gas sensor output, so the cutoff frequency of the high-pass filter is set appropriately. Thus, by removing the DC component and low-frequency component in the gas sensor output, avoiding the effects of temperature drift and long-term or short-term drift over time, the gas to be detected in the gas sensor output It is possible to effectively extract the fluctuation component according to the concentration change.
[0032]
As for the detection means, in particular, the gas sensor preferably includes an impedance conversion circuit disposed between the gas sensor and the high-pass filter, for example, when the gas sensor is configured with a solid electrolyte type carbon dioxide gas sensor. . When the gas sensor is configured with a solid electrolyte carbon dioxide sensor, the output impedance of the solid electrolyte carbon dioxide sensor is relatively large, so a high-pass filter is directly connected to the gas sensor without an impedance conversion circuit. This is because there is a possibility that the output of the gas sensor cannot be properly transmitted to the high-pass filter if it is connected.
[0033]
For example, the analysis means has a peak detection circuit (a level comparator that compares the output level of the high-pass filter and the threshold level) and the number of peaks (a level that exceeds the threshold level in the output of the high-pass filter). A combination with an arithmetic circuit that counts the number of parts) or a combination with a comparator (comparator) having a reference value can be given.
[0034]
In general, it is impossible to determine the presence of a gas generation source to be detected (for example, a survivor who needs rescue) only by information indicating an average gas concentration in an atmosphere in which a gas sensor is placed. According to the aspect or the second aspect Used to detect rescue survivors According to the gas detection device, a portion having a level exceeding a preset threshold level in the output of the high-pass filter to which the output of the gas sensor is supplied is detected, and the variation of the detected gas concentration is observed. Thus, the presence of the detected gas generation source can be determined. In addition, in a conventional apparatus that introduces a gas to be detected into a measurement cell using a tube and a gas pump, diffusion is promoted while the gas to be detected moves through the tube, resulting in a spatial concentration of the gas to be detected. The distribution does not appear in the output of the gas sensor, but according to the first aspect or the second aspect of the present invention. Used to detect rescue survivors According to the gas detection device, it is possible to obtain a spatial detection gas concentration distribution based on the output of the gas sensor by placing the gas sensor directly at the detection location.
[0035]
Moreover, according to the first aspect or the second aspect of the present invention. Used to detect rescue survivors In the gas detection device, the temperature drift of the output of the gas sensor and the gradual drift component over time are removed by the high-pass filter, greatly affecting the influence of such temperature drift and gradual drift over time. Can be reduced. In addition, when the gas sensor is exposed to the atmosphere, adjustments based on the atmosphere (zero correction) can be performed automatically, so that the effects of drift over time can be greatly reduced. it can.
[0036]
Furthermore, it concerns on the 1st aspect or 2nd aspect of this invention. Used to detect rescue survivors Even if the gas sensor's gas selectivity is low, the gas detection device will affect the concentration of the gas to be detected unless the gas has a similar spatial concentration distribution as the gas to be detected. Since it can be measured as not received, no special measures are required.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The gas detection device according to the first aspect or the second aspect of the present invention will be described below with respect to the embodiments of the present invention. Use The respective embodiments of the method for detecting the survivor needing rescue will be described with reference to the drawings.
[0038]
(A) and (B) of FIG. 1 relate to the first aspect or the second aspect of the present invention. Used to detect rescue survivors One of the gas detector Example Show.
[0039]
The example of the gas detection device shown in FIG. 1A includes a casing 10, a telescopic rod 20 having a hollow portion 21, and a housing 30. The tip of the rod 20 is detachably attached to the rear end of the casing 10. In the casing 10, for example, carbon dioxide gas generated by survivors in the rubble, which reacts with the detected gas generated by pulsation, and is used for measuring the concentration of the detected gas The sensor 13 is stored in a state where it is attached to a well-known signal processing circuit 14 as having a solid oxide carbon dioxide sensor (manufactured by Figaro Giken Co., Ltd., TGS4160). Further, the gas sensor 13 can come into contact with the detected gas that enters the casing 10 from the outside of the casing 10 through the dust-preventing metal mesh 12 attached to the casing 10 so as to cover the window portion 11 provided in the casing 10. It is supposed to be. Further, the wiring 15 extending from the signal processing circuit 14 to which the gas sensor 13 is attached extends through the hollow portion 21 of the rod 20 into the housing 30 disposed near the rear end portion of the rod 20 and is stored in the housing 30. The detection means 40 is electrically connected.
[0040]
FIG. 1B shows a block diagram of the detection means 40. The detection means 40 shown with this block diagram is supplied with the output of the gas sensor 13, the known impedance conversion circuit 41 for converting the output impedance of the gas sensor 13, and the output of the impedance conversion circuit 41. In order to analyze the known high-pass filter 42 (cut-off frequency: 0.125 Hz) for removing the DC component and low-frequency component in the output of the gas sensor 13 and the AC component output from the high-pass filter 42. The well-known analysis means 43 is comprised. The output terminal of the analysis unit 43 is connected to a display device that forms a display unit 44 for displaying the analysis result obtained by the analysis unit 43.
[0041]
The display means 44 includes a light emitting diode (LED) 45 and a liquid crystal display (LCD) 46, which are disposed on the outer surface of the housing 30. The analysis means 43 has a peak detection circuit that is a level comparator that compares the output level of the high-pass filter 42 with a preset threshold level, and a level that exceeds the threshold level in the output of the high-pass filter 42. It is configured by a combination with an arithmetic circuit that counts the number of peaks that is the number of portions.
[0042]
Under such a configuration, in general, the gas sensor 13 configured with the solid electrolyte type carbon dioxide gas sensor is assumed to have a relatively large output impedance. However, since the output impedance of the gas sensor 13 is converted by the impedance conversion circuit 41, the output of the gas sensor 13 is properly transmitted to the high-pass filter 42 through the impedance conversion circuit 41, whereby the analysis means 43 An accurate analysis is performed on the AC component that is the output of the high-pass filter 42. In addition, by appropriately setting the cutoff frequency of the high-pass filter 42, the effective variation component to be extracted in the output of the gas sensor 13 is appropriately extracted. Various other switches are disposed in the housing 30, but these are not shown.
[0043]
According to the first aspect or the second aspect of the present invention as described above Used to detect rescue survivors Examples of gas detectors In In that case, the gas sensor 13 is placed in a test space where there is a possibility that a gas to be detected generated by pulsation, for example, carbon dioxide gas generated by a rescue survivor in rubble may exist, When measurement of the concentration of carbon dioxide, which is the gas to be detected, is started, an output from the gas sensor 13 is obtained. FIG. 2A shows the output from such a gas sensor 13. The vertical axis in FIG. 2A represents a voltage level, and one scale corresponds to 5 mV. Also, the horizontal axis in FIG. 2A represents time.
[0044]
The output indicated by white square marks in FIG. 2A is the output of the gas sensor 13 placed in the atmosphere. This output gradually decreases with the lapse of time after the start of measurement, and this indicates a short time drift in the output of the gas sensor 13. A state in which an output indicated by such white square marks is obtained is referred to as “state A” for convenience.
[0045]
The output indicated by the crosses in (A) of FIG. 2 is based on the fact that the concentration of carbon dioxide, which is the gas to be detected, in the space to be detected (for example, in the debris) where the gas sensor 13 is placed is greater than that in the atmosphere. Is the output of the gas sensor 13 at. A state in which an output indicated by such a cross is obtained is referred to as “state B” for convenience. Also, the output indicated by the white circles in FIG. 2A is generated in a pulsating manner in the test space (for example, in the rubble) in which the concentration of carbon dioxide, which is the detected gas, is higher than that in the atmosphere. This is the output of the gas sensor 13 in the presence of a rescue survivor who is a source of carbon dioxide. A state in which an output indicated by such white circles is obtained is referred to as “state C” for convenience.
[0046]
The output of the gas sensor 13 under the above-mentioned "state C" is a volume of about 1 m with holes for ventilation at intervals of about 5 cm on the side surface and the upper surface. ^Three This is a test result under the condition that the subject is in the box, and the output of the gas sensor 13 under the above-mentioned “state B” is about 1 m in volume. ^Three It is a test result under the state immediately after getting out of the box 55 seconds after the subject entered the box.
[0047]
In the output indicated by the white circles in FIG. 2A obtained under the “state C”, a large increase is observed immediately after the start of the measurement, and thereafter there are fluctuations that further increase and decrease. As can be seen, such fluctuations are characteristic when there is a rescue survivor in the test space. On the other hand, in the output indicated by the crosses in FIG. 2A obtained under the “state B”, a large increase is observed immediately after the start of the measurement, and then becomes flat. ing. Such a flat portion is a characteristic when there is no rescue survivor in the test space. In this way, it is possible to determine whether or not a survivor requiring rescue exists in the test space based on the output of the gas sensor 13. Note that the degree of large-scale increase immediately after the start of measurement in each of the output indicated by white circles and the output indicated by x marks in FIG. 2A is the average concentration of carbon dioxide in the test space. Therefore, the average concentration of carbon dioxide in the test space can be known from the degree of large-scale increase immediately after the start of such measurement.
[0048]
The output of the gas sensor 13 is supplied to the high-pass filter 42 through the impedance conversion circuit 41, and the direct-current component and the low-frequency component in the output of the gas sensor 13 are removed by the high-pass filter 42. An AC component in the output of the sensor 13 is extracted as an output. FIG. 2B shows the AC component that is the output of the high-pass filter 42. This AC component is a change with respect to time of the output of the gas sensor 13, and the output V of the gas sensor 13. _OUT Differential value ∂V _OUT It corresponds to / t. The vertical axis in FIG. 2B represents the voltage level, and one scale corresponds to 1 mV. Also, the horizontal axis in FIG. 2B represents time.
[0049]
The output indicated by the white square mark in FIG. 2B is the output of the high-pass filter 42 obtained based on the output indicated by the white square mark in FIG. Yes, the output indicated by the cross mark in FIG. 2B is the output of the high-pass filter 42 obtained based on the output indicated by the cross mark in FIG. The output indicated by the white circle in FIG. 2B is the output of the high-pass filter 42 obtained based on the output indicated by the white circle in FIG. is there.
[0050]
The output indicated by the white square marks in FIG. 2B obtained under the “state A” maintains a flat level that is substantially 0 level (0 mV) after the start of measurement. In the output indicated by x in FIG. 2B obtained under the “state B”, immediately after the start of measurement, the level rises from the 0 level, reaches about 3 mV, and then returns to the 0 level. After that, a mountain-shaped portion appears, and thereafter, a flat level of approximately 0 mV is maintained, similarly to the output indicated by the white square mark in FIG. In the output indicated by the white circle in FIG. 2B obtained under the “state C”, immediately after the start of measurement, the output rises from the 0 level and reaches about 3.5 mV, and then reaches 0. A relatively large chevron with a level returning to the level appears, and then rises from the 0 level to reach about 0.7-0.9 mV and then returns to the 0 level. Several mountain-shaped parts appear.
[0051]
The AC component that is the output of the high-pass filter 42 is supplied to the analysis unit 43, and the analysis unit 43 efficiently displays an analysis result based on the output of the gas sensor 13 for waveform display on the display unit 44. Receive the process to do. 3 and 4 show the output of the high-pass filter 42, which is obtained by receiving the processing indicated by the white circles in FIG. The alternating current component is shown. The vertical axis in each of FIGS. 3 and 4 represents the voltage level, and the horizontal axis in each of FIGS. 3 and 4 represents time. Further, C in each of FIGS. 3 and 4 represents a preset threshold level (greater than 0 level). Further, T in FIG. 3 represents a certain time from the start of measurement, and is set to 30 seconds, for example. ₂ Represents a predetermined time from a specific time point to be described later, and is selected to be, for example, 20 seconds.
[0052]
In the AC component that is the output of the high-pass filter 42 shown in FIG. 3, the portion having a level exceeding the threshold C within a certain time T from the measurement start time is three times over time. Appears. If a portion having a level exceeding the threshold value C is called a peak, there is a rescue survivor in the test space, which is indicated by a white circle in FIG. When the output to be obtained is obtained, the peak appears three times in the alternating current component that is the output of the high-pass filter 42 within a certain time T from the measurement start time. In the AC component that is the output of the high-pass filter 42 shown in FIG. 3, a large valley-shaped portion appears downward after a certain time T from the start of measurement. Is the part that appeared when the gas sensor 13 was removed (withdrawn) from the test space.
[0053]
According to the first aspect of the present invention Used to detect rescue survivors In the case of the example of the gas detection device, the analyzing means 43 has a peak in the alternating current component that is the output of the high-pass filter 42 within a certain time T from the start of measurement, as shown in FIG. When it appears more than once, for example, the AC component that is the output of the high-pass filter 42 shown in FIG. 3 is output as the analysis result by the analysis means 43 as being supplied to the display means 44. As a result, the display means 44 displays that indicates that there is a rescue survivor in the examination space based on the analysis result by the analysis means 43. At that time, the display means performs image display by the liquid crystal display device 46, lighting of the light emitting diode 45 and the lamp, sound emission by a buzzer or a speaker, and the like.
[0054]
4 is the same as the AC component output from the high-pass filter 42 shown in FIG. 3, and the peak appears three times therein. However, in FIG. 4, a predetermined time from a specific point in time when the level of the AC component returns to the threshold value C after the first peak appears in the AC component that is the output of the high-pass filter 42. T ₂ Within a certain time T after the first peak appears. ₂ The next peak appears inside. Note that, in the AC component that is the output of the high-pass filter 42 shown in FIG. 4 as well, a predetermined time T from a specific time point when the AC component level returns to the threshold value C ₂ After the elapse of time, a large valley-shaped portion appears downward, which is a portion that appeared when the measurement was completed and the gas sensor 13 was removed (pulled out) from the test space. .
[0055]
According to the second aspect of the present invention Used to detect rescue survivors In the case of the example of the gas detection device, the analysis means 43, as shown in FIG. 4, shows a predetermined time T after the first peak appears in the AC component that is the output of the high-pass filter 42. ₂ When the next peak appears, for example, the AC component that is the output of the high-pass filter 42 shown in FIG. 4 is output as the result of analysis by the analysis unit 43 as being supplied to the display unit 44. . As a result, the display means 44 displays that indicates that there is a rescue survivor in the examination space based on the analysis result by the analysis means 43. At that time, the display means performs image display by the liquid crystal display device 46, lighting of the light emitting diode 45 and the lamp, sound emission by a buzzer or a speaker, and the like.
[0056]
Next, the present invention No. 1 Related to Use gas detector In one example (example) of detection method of survival survivor required, Above The gas sensor 13 of the gas detection device is placed in a test space (for example, in the debris) where it is estimated that there is a surviving survivor, for example, inserted from the outside, and the gas sensor 13 in the debris in the test space The concentration of carbon dioxide generated by pulsation, which is carbon dioxide generated by a survivor who needs rescue, is measured.
[0057]
that time , In the detection device, as shown in FIG. 3, the analyzing means 43 has a peak that appears twice or more in the alternating current component that is the output of the high-pass filter 42 within a certain time T from the start of measurement. At this time, for example, the AC component that is the output of the high-pass filter 42 shown in FIG. 3 is output as the analysis result by the analysis unit 43 as being supplied to the display unit 44, so that the display unit 44 Based on the analysis result by the analysis means 43, a display showing that there is a rescue survivor in the examination space is performed. Therefore, the present invention 1 Related to Use gas detector Exploration workers who carry out an example of detection methods for survivors who need rescue , In the state where the analysis result by the analysis means 43 in the sensor detection device is output to be supplied to the display means 44, and the result , The presence of a rescue survivor in the test space can be detected easily and reliably according to the display means 44 in the detection device.
[0058]
Further, the first aspect of the present invention. 2 Related to Use gas detector In one example (example) of detection method of survivor who needs rescue Also , Above The gas sensor 13 of the gas detection device is placed in a test space (for example, in the debris) where it is estimated that there is a surviving survivor, for example, inserted from the outside, and the gas sensor 13 in the debris in the test space The concentration of carbon dioxide generated by pulsation, which is carbon dioxide generated by a survivor who needs rescue, is measured.
[0059]
that time , In the detection device, the analysis means 43, as shown in FIG. 4, shows a predetermined time T after the first peak appears in the AC component that is the output of the high-pass filter 42. ₂ When the next peak appears, for example, the AC component that is the output of the high-pass filter 42 shown in FIG. 4 is output as the analysis result by the analysis unit 43 as being supplied to the display unit 44. Thereby, on the display means 44, a display indicating that a rescue survivor is present in the examination space is performed based on the analysis result by the analysis means 43. Therefore, the present invention 2 Related to Use gas detector Exploration workers who carry out an example of detection methods for survivors who need rescue , In the state where the analysis result by the analysis means 43 in the sensor detection device is output to be supplied to the display means 44, and the result , The presence of a rescue survivor in the test space can be detected easily and reliably according to the display means 44 in the detection device.
[0060]
In the above, the gas detection device according to the first aspect or the second aspect of the present invention is an embodiment of the present invention. Use The gas detection device according to the invention of the present application has been described with the respective embodiments of the method for detecting the survivor requiring rescue. Use How to detect survival survivors Law is However, the present invention is not limited to these embodiments, and the overall configuration, structure, configuration of the gas sensor, configuration of the detection means, and the like of the gas detection device described above are examples and can be changed as appropriate.
[0061]
For example, in addition to the gas sensor 13 and the signal processing circuit 14 in the casing 10 in which the gas sensor 13 is accommodated, a microphone and a speaker are accommodated so that an exploration operator can call a rescue survivor or need a rescue. It can also be set as the structure which can have a conversation with a rescue survivor. Further, for example, a CCD camera can be housed in the casing 10 so that the exploration worker can visually recognize the inside of the test space. Further, in the above-described embodiments of the invention, carbon dioxide gas (carbon dioxide gas) has been described as the gas to be detected, but according to the present invention. Used to detect rescue survivors In addition, the gas detection device can be applied to detection of a detection gas generated by pulsation from a detection gas generation source existing in the detection space.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, the gas detection device according to the present invention Use According to the detection method of survivors who need rescue, With a simple structure, it is possible to suppress the effects of temperature drift and time-dependent drift in the output of the sensor, and to determine the gas concentration increase caused by exhalation of the survivor who needs rescue, for example, It can be carried out reliably with high accuracy without being affected by the concentration of carbon dioxide in the atmosphere and in a state in which it is not easily affected by interfering gases. By effectively using the functions of the gas detection device, it is possible to reliably detect and search for survivors who need to be rescued. As a result, the rescue activities for those who need to be rescued can be performed quickly and efficiently. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 relates to the first or second aspect of the present invention. Used to detect rescue survivors It is a figure which shows an example of a gas detection apparatus.
FIG. 2 relates to the first or second aspect of the present invention. Used to detect rescue survivors The output from the gas sensor provided in an example of the gas detection device, and the first aspect or the second aspect of the present invention Used to detect rescue survivors It is a figure which shows the alternating current component which is an output of the high-pass filter with which an example of a gas detection apparatus is equipped.
FIG. 3 relates to the first aspect or the second aspect of the present invention. Used to detect rescue survivors It is a figure which shows the alternating current component which is the output of the high-pass filter which received the process by the analysis means with which an example of a gas detection apparatus is equipped.
FIG. 4 relates to the first or second aspect of the present invention. Used to detect rescue survivors It is a figure which shows the alternating current component which is the output of the high-pass filter which received the process by the analysis means with which an example of a gas detection apparatus is equipped.
[Explanation of symbols]
10 ... Casing
11 ... Window
12 ... Metal mesh for dust prevention
13 ... Gas sensor
14: Signal processing circuit
15 ... Wiring
20 ... Retractable stick
21 ... Hollow part
30 ... Housing
40: Detection means
41. Impedance conversion circuit
42 ... High-pass filter
43 ... Analysis means
44 ... Display means
45 .. Light emitting diode
46 ... Liquid crystal display device

Claims

脈動して発生する被検知ガスに反応して該被検知ガスの濃度の測定に供されるガスセンサーと、該ガスセンサーの出力中の直流成分及び低周波成分を除去する高域フィルター及び該高域フィルターの出力が供給される解析手段を含んで成る検出手段と、該検出手段から得られる上記解析手段による解析結果を表示する表示手段とを備え、上記解析手段が、上記測定の開始時点からの一定時間内において、上記高域フィルターの出力中に予め設定された閾値レベルを越えるレベルを有した部分が２回以上出現したとき、上記解析結果を上記表示手段に供給されるものとして出力するガス検出装置を用い、
要救助生存者が存在すると推定される空間に上記ガスセンサーを配置し、上記解析手段から上記解析結果が上記表示手段に供給されるものとして出力された状態をもって、要救助生存者の存在を検知することを特徴とする要救助生存者の検知方法。A gas sensor that is used to measure the concentration of the gas to be detected in response to the gas to be detected generated by pulsation, a high-pass filter that removes a DC component and a low-frequency component in the output of the gas sensor, and the high Detection means including analysis means to which the output of the bandpass filter is supplied, and display means for displaying the analysis result obtained by the analysis means obtained from the detection means, the analysis means from the start of the measurement in in a certain time, when the portion having a level exceeding a preset threshold level in the output of the high-pass filter occurs more than once, and outputs the analysis result as supplied to the display means Using a gas detector,
The gas sensor is placed in a space where it is estimated that there is a rescue survivor, and the presence of the rescue survivor is detected when the analysis result is output from the analysis means to be supplied to the display means. A method for detecting a survivor who needs rescue .

脈動して発生する被検知ガスに反応して該被検知ガスの濃度の測定に供されるガスセンサーと、該ガスセンサーの出力中の直流成分及び低周波成分を除去する高域フィルター及び該高域フィルターの出力が供給される解析手段を含んで成る検出手段と、該検出手段から得られる上記解析手段による解析結果を表示する表示手段とを備え、上記解析手段が、上記高域フィルターの出力中に、予め設定された閾値レベルを越えるレベルを有した最初の部分が出現した後、所定時間内に、上記予め設定された閾値レベルを越えるレベルを有した次の部分が出現したとき、上記解析結果を上記表示手段に供給されるものとして出力するガス検出装置を用い、
要救助生存者が存在すると推定される空間に上記ガスセンサーを配置し、上記解析手段から上記解析結果が上記表示手段に供給されるものとして出力された状態をもって、要救助生存者の存在を検知することを特徴とする要救助生存者の検知方法。A gas sensor that is used to measure the concentration of the gas to be detected in response to the gas to be detected generated by pulsation, a high-pass filter that removes a DC component and a low-frequency component in the output of the gas sensor, and the high Detection means comprising analysis means to which the output of the high-pass filter is supplied, and display means for displaying an analysis result obtained by the analysis means obtained from the detection means, wherein the analysis means outputs the output of the high-pass filter. When the first part having a level exceeding the preset threshold level appears and the next part having the level exceeding the preset threshold level appears within a predetermined time after the first part appears, Using a gas detection device that outputs the analysis result as supplied to the display means ,
The gas sensor is placed in a space where it is estimated that there is a rescue survivor, and the presence of the rescue survivor is detected when the analysis result is output from the analysis means to be supplied to the display means. A method for detecting a survivor who needs rescue .