JP2016095604A - 防災システム - Google Patents

Abstract

【課題】建造物の構造性能の診断結果を利用して住民の安全を確保する防災システムを提供する。
【解決手段】本発明の代表的な構成は、構造ヘルスモニタリング技術により構造性能を診断する複数の建造物（小学校Ｓ１〜Ｓ３）がネットワーク２００で接続されていて、ネットワーク２００を通じて情報を送受信する防災システムであって、複数の建造物の構造性能の診断結果から避難所として安全な建造物を選定する避難所選定部１３４ｃと、避難所に選定されなかった建造物に対し避難所に選定された建造物の情報を送信させ、避難所に選定されなかった建造物の避難者を避難所に選定された建造物へ避難させるように指示する避難指示部１３４ｄと、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、構造ヘルスモニタリング技術を利用した防災システムに関するものである。

先の東日本大震災以来、地震や津波等の災害発生時における住民の避難対策、人的・物的支援対策が種々検討されている。
災害発生時に避難所として転用される小中学校の校舎、公民館、ホール等は、建築基準法等に基づく所定の耐震基準を満たし、大地震等によって倒壊することなく避難者の生命・身体を守り得る安全な建造物であることが求められる。

しかし、所定の耐震基準を満たす建造物であっても、地震による大きなストレスが加わって構造被害が生じると、その後の余震によって倒壊する危険性は以前よりも高くなっている。このように倒壊の危険性が高い建造物に大量の避難者を収容すると、多くの生命を危険にさらすことになる。

従来から、特許文献１に示すように、複数の地震記録計（加速度センサ）の加速度データに基づいて建造物の構造性能を診断し、その診断結果を中央防災センタに連絡する技術が提案されている。なお、構造ヘルスモニタリング技術については、非特許文献１に更に詳しく記載されている。

特開平１１−４４６１５号公報

坂上智 他２名,"MEMS応用感振センサを用いた構造ヘルスモニタリングシステム",[online],2014年3月30日,富士電機,インターネット<URL: http://www.fujielectric.co.jp/about/company/gihou_2014/pdf/87-01/FEJ-87-01-0063-2014.pdf>

特許文献１の技術は、構造ヘルスモニタリング技術により構造性能を診断し、その診断結果を中央防災センタに連絡するものの、その診断結果を住民の避難対策、人的・物的支援対策に役立てる事については、何ら検討されていない。
そこで、本発明の解決課題は、建造物の構造性能の診断結果を利用して住民の安全を確保する防災システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の構成は、構造ヘルスモニタリング技術により構造性能を診断する複数の建造物がネットワークで接続されていて、ネットワークを通じて情報を送受信する防災システムであって、複数の建造物の構造性能の診断結果から避難所として安全な建造物を選定する避難所選定部と、避難所に選定されなかった建造物に対し避難所に選定された建造物の情報を送信させ、避難所に選定されなかった建造物の避難者を避難所に選定された建造物へ避難させるように指示する避難指示部と、を備えたことを特徴とする。

当該防災システムは、防災センタに設置されネットワークに接続される防災センタ用計算機をさらに備え、防災センタ用計算機が、避難所選定部及び避難指示部として機能するとよい。

上述の避難所選定部は、複数の建造物のうち予め避難所に指定されているものの中から、避難所として安全な建造物を選定するとよい。

当該防災システムは、予め避難所に指定されている建造物に設置されネットワークに接続される避難所用計算機をさらに備え、避難所用計算機が、構造ヘルスモニタリング技術により、最大層間変形角または固有振動数及びモードの変化から求められる剛性の低下を算出し、最大層間変形角または剛性の低下が所定基準以内であった場合に、防災センタ用計算機へ当該建造物を安全な建造物とする診断結果を出力するとよい。

上述の避難指示部は、避難所に選定された建造物が複数存在する場合、避難所に選定されなかった建造物に対し避難所に選定された建造物の情報を２つ以上送信させ、避難所に選定されなかった建造物の避難者を避難所に選定された建造物へ分散して避難させるように指示するとよい。

当該防災システムは、避難所に選定された建造物へ送る資源の量を決定する支援決定部をさらに備え、支援決定部は、避難所に選定されなかった建造物から避難してくる避難者数を加味した当該建造物の想定避難者数に基づき当該建造物への資源の量を決定するとよい。

当該防災システムは、予め避難所に指定されている複数の建造物に設置されるロボットをさらに備え、ロボットは、当該ロボットが設置された建造物が避難所に選定されなかった場合に、遠隔操作可能であるとよい。

本発明によれば、建造物の構造性能の診断結果を利用して住民の安全を確保する防災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防災システムの概略的な全体構成図である。 第１小学校の構造ヘルスモニタリングシステムの構成図である。 第１小学校の計算機の構成図である。 図３における演算処理部の機能ブロック図である。 図３における出力部の表示画面（地震発生前）を例示する図である。 図３における出力部の表示画面（地震発生中）を例示する図である。 図３における出力部の表示画面（地震発生後）を例示する図である。 第２小学校の計算機における出力部の表示画面（地震発生後）を例示する図である。 市役所の計算機における演算処理部の機能ブロック図である。 各小学校の構造性能の診断結果に基づく避難状況の説明図である。 第１小学校のロボットの機能ブロック図である。

以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る防災システムの概略的な全体構成図である。本実施形態では、地震等の災害発生時における住民の避難所候補として第１小学校Ｓ１，第２小学校Ｓ２，第３小学校Ｓ３が予め指定されており、避難誘導等を統括的に防災センタとしての役割を担う市役所Ｇが実施する。

図１に示すように、避難所候補としての第１〜第３小学校Ｓ１〜Ｓ３には避難所用計算機（以下、単に「計算機１３０Ｓ」と称する）がそれぞれ設置される。また、防災センタとしての市役所Ｇには防災センタ用計算機（以下、単に「計算機１３０Ｇ」と称する）が設置される。災害発生時に市役所Ｇと連携して業務にあたる病院Ｈにも、計算機１３０Ｈが設置される。災害発生時に避難所に対して所定の人材を派遣する人材調達センタＭ及び物資を搬送する物資調達センタＮにも、それぞれ、計算機１３０Ｍ，１３０Ｎが設置される。ここで、人材調達センタＭ及び物資調達センタＮをまとめて資源調達センタＲというものとする。

人材調達センタＭは、避難所における住民の受け入れ、各種物資の受け入れ、避難設備の設営、避難者の身の回りの世話、看護、介護等を行う人材を調達するための施設または機関であり、例えば、町村の役所や警察署、自衛隊、ボランティア団体等が該当する。この人材調達センタＭは、市役所Ｇの計算機１３０Ｇから受信した人的支援指令に応じて必要数の人材を調達して派遣する機能を備えていれば良く、派遣する人材が常駐している必要はない。
物資調達センタＮは、避難所へ搬送する飲料・食料、寝具、日用品、医薬品、テレビ、ラジオ、照明器具、冷暖房器具、燃料等の各種物資を保管している施設である。保管する物資には、非常用発電機や充電器、通信設備等を含めても良い。

上記の計算機１３０Ｓ，１３０Ｇ，１３０Ｈ，１３０Ｍ，１３０Ｎは、有線または無線のネットワーク２００によって相互に接続されていて、ネットワーク２００を通じて情報を送受信可能に構成されている。ネットワーク２００は、大規模震災にも耐えうる堅牢なローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等で構成される。

本実施形態では、複数の建造物が、構造ヘルスモニタリング技術により構造性能を診断可能に構成される。具体的には、予め避難所に指定されている第１小学校Ｓ１，第２小学校Ｓ２，第３小学校Ｓ３には、少なくとも、構造ヘルスモニタリングシステムが導入される。なお、市役所Ｇや病院Ｈ、人材調達センタＭ、物資調達センタＮに構造ヘルスモニタリングシステムを導入してもよい。

以下、図１の第１小学校Ｓ１を例に挙げて説明する。図２は、第１小学校Ｓ１の構造ヘルスモニタリングシステムの構成図である。なお、第２小学校Ｓ２、第３小学校Ｓ３も同様の構成とする。

図２に示すように、第１小学校Ｓ１の各階及び地盤には、加速度センサ１０１〜１０４が設置される。加速度センサは、少なくとも、建造物の低層階（１階）、高層階（最上階）、地盤に設置する必要があり、高層ビル等に関しては、中層階にも設置する必要がある。加速度センサ１０１〜１０４は、地震（人が感じることができない無感地震を含む）や都市からの振動発生源からの常時微動等を測定する。

加速度センサ１０１〜１０４としては、無感地震を検知することが可能な０．１ｇａｌ以下の高感度なものを使用する。また、加速度センサ１０１〜１０４としては、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）式の加速度センサを使用する。従来から存在するサーボ式ではなく、ＭＥＭＳ式の加速度センサとすることで、寸法を小さくでき且つコストを低減できる。

加速度センサから出力された加速度データは、ハブ１１０ａを介して記録装置１２０に入力される。この記録装置１２０は、同期した加速度センサ１０１〜１０４の加速度データを記憶する。

記録装置１２０には計算機１３０Ｓが接続されており、計算機１３０Ｓはルータ１４０を介してネットワーク２００に接続されている。
図示されていないが、災害発生時にも記録装置１２０や計算機１３０Ｓ等へ電源を供給するため、無停電電源装置を別途備えることが望ましい。

また、予め避難所に設置されている第１小学校Ｓ１には、ロボット１０Ｓが設置される。ロボット１０Ｓは、警備ロボット、掃除ロボット、コミュニケーションロボット、多目的ロボット、エンターテイメントロボット等である。ロボット１０Ｓは、無線中継器１５０及びハブ１１０ｂを介してネットワーク２００に接続されている。なお、第２小学校Ｓ２、第３小学校Ｓ３にも、ロボット１０Ｓが設置される。

図３は、計算機１３０Ｓの構成の一例を示した図である。
計算機１３０Ｓはコンピュータシステムのハードウェア及びソフトウェアによって構成されており、入出力インターフェース１３１、キーボードやマウス等からなる入力部１３２、ディスプレイやプリンタ等からなる出力部１３３、ＣＰＵ等からなる演算処理部１３４Ｓ、各種のデータやプログラムを記憶する記憶部１３５、及び、ネットワーク２００との間でデータや指令を送受信するための通信制御部１３６を備えている。

なお、市役所Ｇの計算機１３０Ｇを始めとして、他の小学校Ｓ２，Ｓ３の計算機１３０Ｓやその他の計算機１３０Ｈ、１３０Ｍ，１３０Ｎの基本的な構成は、図３と同様である。

ここで、計算機１３０Ｓの演算処理部１３４Ｓにおける機能をブロック図により示すと、図４のようになる。
図４において、解析部１３４ａは、記録装置１２０から受信した各階の加速度データに基づき、最大加速度、最大層間変形角（加速度検出値の２回積分値）を算出したり、固有振動数やモード（固有振動数で振動する時の振幅形状）の変化から剛性の低下を算出したりする。診断部１３４ｂは、所定の診断プログラムに基づき、第１小学校Ｓ１の構造性能の診断結果を出力する。例えば、診断部１３４ｂは、最大層間変形角または剛性の低下が所定基準以内である場合に第１小学校Ｓ１を安全な建造物とする診断結果を出力し、所定基準を超える場合に第１小学校Ｓ１を危険な建造物とする診断結果を出力する。
市役所Ｇや病院Ｈ、人材調達センタＭ、物資調達センタＮに構造ヘルスモニタリングシステムを導入する場合には、それぞれの計算機１３０Ｇ、１３０Ｈ、１３０Ｍ，１３０Ｎの演算処理部も、同様の機能を有する。

第１〜第３小学校Ｓ１〜Ｓ３の構造性能の診断結果は、図３におけるディスプレイ等の出力部１３３に表示されると共に、通信制御部１３６からネットワーク２００を介して市役所Ｇの計算機１３０Ｇに送信される。
すなわち、本実施形態に係る防災システムでは、市役所Ｇの計算機１３０Ｇで、第１〜第３小学校Ｓ１〜Ｓ３の構造性能の診断結果を逐次把握することができる。

図５〜図７は、第１小学校Ｓ１に設置された計算機１３０Ｓの出力部１３３の表示画面１３３ａを示している。また、図８は、例えば第２小学校Ｓ２に設置された計算機１３０Ｓの表示画面１３３ａを示している。これら図５〜図８に示した表示情報を市役所Ｇの計算機１３０Ｇに送信し、計算機１３０Ｇの出力部においてもリアルタイムで同一の画面を表示できるようにすると好ましい。
なお、各小学校Ｓ１〜Ｓ３の計算機１３０Ｓは、例えば、それぞれの職員室に設置することができる。

図５は、地震発生前の表示画面１３３ａである。この表示画面１３３ａには、各階の現在震度、最大震度（何れも推定値）を表示する震度表示部１３３ｂと、校舎の構造性能の診断結果を表示する診断結果表示部１３３ｃが設けられている。地震発生前は、上記の各表示部１３３ｂ，１３３ｃは何れも空欄である。

図６は、地震発生中の表示画面１３３ａである。地震発生により、演算処理部１３４Ｓが、加速度センサ１０１〜１０３が測定する加速度波形から震度を求め、各階の震度の現在値及び最大値を震度表示部１３３ｂに表示する。また、地震発生時刻が時刻表示部１３３ｄに表示され、地震発生を示す警報が警報表示部１３３ｅに表示される。

図７は、地震発生後の表示画面１３３ａである。図７に示すように、計算機１３０Ｓの演算処理部１３４Ｓ内の診断部１３４ｂが第１小学校Ｓ１の構造性能を診断し、その結果を診断結果表示部１３３ｃに表示する。
図７の例では、診断部１３４ｂにより第１小学校Ｓ１は危険であると判断され、その旨が診断結果表示部１３３ｃに表示されている。

この間、別の小学校、例えば第２小学校Ｓ２においても、構造性能の診断が実行されている。
図８は、第２小学校Ｓ２における表示画面１３３ａを示している。仮に、第２小学校Ｓ２では第１小学校Ｓ１に比べて地盤が安定し、あるいは、十分な耐震工事を施工済みである等の理由により、校舎が倒壊するおそれがない場合には、第２小学校Ｓ２は「安全」であると診断し、その旨が診断結果表示部１３３ｃに表示される。

なお、市役所Ｇや病院Ｈ、人材調達センタＭ、物資調達センタＮに構造ヘルスモニタリングシステムを導入している場合には、第１〜第３小学校Ｓ１〜Ｓ３の構造性能の診断結果に限らず、これらの構造性能の診断結果についても市役所Ｇの計算機１３０Ｇに送信するとよい。
構造性能の診断については、必ずしも各建造物の計算機１３０Ｓ、１３０Ｇ，１３０Ｈ，１３０Ｍ，１３０Ｎで実行する必要はない。例えば、加速度センサ１０１〜１０４の加速度データを市役所Ｇの計算機１３０Ｇに送信し、市役所Ｇの計算機１３０Ｇで各建造物の構造性能を診断してもよい。

図９は、市役所Ｇの計算機１３０Ｇ内の演算処理部１３４Ｇの機能を示すブロック図である。演算処理部１３４Ｇは、複数の建造物の構造性能の診断結果に基づき避難所として安全な建造物を選定する避難所選定部１３４ｃと、避難所に選定されなかった建造物に対し避難所に選定された建造物の情報を送信させ、避難所に選定されなかった建造物の避難者を避難所に選定された建造物へ避難させるように指示する避難指示部１３４ｄとして機能する。

避難所選定部１３４ｃは、予め避難所に指定されている第１〜第３小学校Ｓ１〜Ｓ３の中から、避難所として安全な建造物を選定する。これにより、予め避難所としての準備が整っている建造物を避難所として選定することとなるので、避難者の受け入れに対し混乱等を回避できる。しかしながら、予め避難所に指定されている建造物に選定対象を限定することは選択肢を絞ることとなるため、避難所選定部１３４ｃが、市役所Ｇや病院Ｈ、人材調達センタＭ、物資調達センタＮ等を避難所として選定可能にしてもよい。

また、演算処理部１３４Ｇは、避難所に選定された建造物へ送られる資源の量を決定する支援決定部１３４ｇとして機能する。支援決定部１３４ｇは、避難所に選定されなかった建造物から避難してくる避難者数を加味した当該建造物の想定避難者数に基づき当該建造物への資源の量を決定する。支援決定部１３４ｇは、人材派遣決定部１３４ｅ及び物資搬送決定部１３４ｆを含んで構成される。
また、演算処理部１３４Ｇは、ロボット１０Ｓを遠隔操作するロボット操作部１３４ｈとして機能する。

以下、演算処理部１３４Ｇの機能について詳細に説明する。
避難所選定部１３４ｃは、第１〜第３小学校Ｓ１〜Ｓ３の構造性能の診断結果に基づき避難所として安全な建造物を選定する。避難所選定部１３４ｃは、例えば、危険であると診断された第１小学校Ｓ１を選定せず、安全であると診断された第２小学校Ｓ２、第３小学校Ｓ３を選定する。

避難指示部１３４ｄは、避難所に選定されなかった第１小学校Ｓ１の避難者を避難所に選定された建造物へ避難させるように指示を出す。具体的には、避難を指示する避難指示信号１６０を、通信制御部１３６からネットワーク２００を介して第１小学校Ｓ１の計算機１３０Ｓに送信する。

避難指示部１３４ｄは、避難所に選定された建造物が複数存在する場合、避難所に選定されなかった建造物に対し避難所に選定された建造物の情報を２つ以上送信させ、避難所に選定されなかった建造物の避難者を避難所に選定された建造物へ分散して避難させるように指示する。したがって、ここでは、避難指示部１３４ｄは、第２小学校Ｓ２、第３小学校Ｓ３の情報を避難指示信号１６０に含めて第１小学校Ｓ１の計算機１３０Ｓに送信し、第２小学校Ｓ２、第３小学校Ｓ３へ分散して避難させるように指示する。

第１小学校Ｓ１への避難者の新たな避難先（第２小学校Ｓ２、第３小学校Ｓ３）への割り振りについては、避難指示部１３４ｄが諸条件を勘案して決定する。もともと、避難所候補とされていた各小学校Ｓ１〜Ｓ３のおおよその受け入れ人数（収容人数）は予め決められている。そのため、避難指示部１３４ｄは、第２小学校Ｓ２、第３小学校Ｓ３の収容人数、第２小学校Ｓ２、第３小学校Ｓ３の広さ、第１小学校Ｓ１からの距離等を勘案して割り振りを決定する。
なお、避難所選定部１３４ｃが複数の避難所を選定した場合でも、この複数の避難所の距離に応じては（所定距離以内にない場合）、避難指示部１３４ｄが分散避難を指示しないように設定してもよい。

避難指示信号１６０を受けた第１小学校Ｓ１では、第１小学校Ｓ１の報知システム（放送システム）等を利用して、住民に第２小学校Ｓ２または第３小学校Ｓ３への避難を報知する。また、適宜な伝達手段（ローカルテレビ、ＦＭ放送、街頭放送、広報車、電話等）を用いて、住民に避難を報知するのも望ましい。この際、住民には、避難指示信号１６０に含まれる避難者の割り振りに基づき、それぞれの避難先を報知する。

図１０は、避難状況を説明するための概念図である。
図１０において、Ｐ_１，Ｐ_１ａ，Ｐ_１ａ，Ｐ_２，Ｐ_３は、それぞれ複数の住民集団の人数であり、もともと第１小学校Ｓ１に避難する予定であった人数Ｐ_１が、第２小学校Ｓ２にＰ_１ａ、第３小学校Ｓ３にＰ_１ｂ、とそれぞれ割り振られて避難することになる。この場合、各小学校Ｓ２，Ｓ３における想定避難者数は、それぞれ、Ｐ_２＋Ｐ_１ａ、Ｐ_３＋Ｐ_１ｂとなる。そして、避難者の想定増加比率（本来の避難者数に対する増加比率）は、それぞれ、（Ｐ_２＋Ｐ_１ａ）／Ｐ_２，（Ｐ_３＋Ｐ_１ｂ）／Ｐ_３となる。

仮に、人数Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３がほぼ等しく、Ｐ_１ａ：Ｐ_１ｂ≒３：２であるような場合には、第２小学校Ｓ２における避難者の想定増加比率は１．６倍、第３小学校Ｓ３における避難者の想定増加比率は１．４倍となる。

避難者に対する人的・物的支援の量が、避難者数に比例すると考えれば、避難者を支援するために各小学校Ｓ２，Ｓ３に送るべき人材数及び物資の量は、上記の想定増加比率（想定避難者数）から決定することができる。これより、人材派遣決定部１３４ｅ及び物資搬送決定部１３４ｆは、避難指示部１３４ｄの避難指示信号１６０から想定増加比率（想定避難者数）を得て、第２小学校Ｓ２，第３小学校Ｓ３にそれぞれどの程度の量の人材及び物資を送れば良いかを認識する。

図９の人材派遣決定部１３４ｅは、各小学校Ｓ２、Ｓ３にそれぞれ派遣する人材の人数を決定し、資源支援指令（人的支援指令）として図１の人材調達センタＭの計算機１３０Ｍに送信すると共に、派遣人材を受け入れる側の各小学校Ｓ２、Ｓ３の計算機１３０Ｓにも同じ情報を送信する。
また、図９の物資搬送決定部１３４ｆは、各小学校Ｓ２、Ｓ３にそれぞれ分配する物資の量を決定し、資源支援指令（物的支援指令）として図１の物資調達センタＮの計算機１３０Ｎに送信すると共に、搬送物資を受け入れる側の各小学校Ｓ２、Ｓ３の計算機１３０Ｓにも同じ情報を送信する。ここで、人的支援指令及び物的支援指令には、各小学校への人材、物資の到着予定日時を含むものとする。

人材調達センタＭの計算機１３０Ｍは、受信した人的支援指令に従って、所定の任務や職種の人材を必要数だけ調達し、予定日時に各小学校に派遣する。また、物資調達センタＮの計算機１３０Ｎは、受信した物的支援指令に従って所定の物資を必要数だけ調達し、予定日時に各小学校に搬送する。
上述したように、各小学校Ｓ２、Ｓ３では、市役所Ｇの計算機１３０Ｇから人的支援指令及び物的支援指令を既に受信しているので、人材や物資の受け入れ態勢は既に整っている。

以上のようにして、避難所候補である複数の小学校のうち、危険と診断された小学校への避難が不可能となって他の安全な小学校に避難者が振り分けられる場合でも、安全な避難先に対して、適切かつ十分な量及び種類の人材や物資を資源として送ることができる。

また、危険と診断された（避難所に選定されなかった）第１小学校Ｓ１で住民が行動することは、危険を伴う。そこで、本実施形態では、ロボット操作部１３４ｈが、通信制御部１３６からネットワーク２００、無線中継器１５０を介して、第１小学校Ｓ１のロボット１０Ｓを遠隔操作し、第１小学校Ｓ１での作業を実施する。

図１１は、第１小学校Ｓ１のロボット１０Ｓの機能ブロック図である。なお、第２小学校Ｓ２、第３小学校Ｓ３のロボット１０Ｓも同様の構成を有するものとする。
図１１に示すように、ロボット１０Ｓは、第１小学校Ｓ１を巡回するための巡回用センサ２０８を有する。巡回用センサ２０８は、距離センサ、角度センサ等からなる。

巡回用センサ２０８の検出データは、入出力インターフェース２０２を介して、駆動制御部２１０に送信される。駆動制御部２１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含んで構成され、巡回用センサ２０８の検出データに基づき駆動機構２０９に対する制御指令を生成する。駆動機構２０９はモータや車輪、または歩行手段等を有し、この制御指令に従い、当該ロボット１０Ｓを移動させる。

また、ロボット１０Ｓは、静止画または動画を撮像可能な撮像部２０１を有する。撮像部２０１はカメラ等を含んで構成される。撮像部２０１が撮像した静止画または動画は、入出力インターフェース２０２を介して、記録部２０３に入力される。記録部２０３は、ＲＯＭやＲＡＭ等で構成される。演算処理部２０４は、記録部２０３に入力された静止画または動画を無線送受信部２０５に市役所Ｇの計算機１３０Ｇへと送信させる。演算処理部２０４は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含んで構成され、ロボット１０Ｓの全ての機能、動作を統括的に制御する。

また、ロボット１０Ｓは、マイクロフォンや赤外線センサ等を含んで構成され避難者を検知する避難者検知部２０６と、スピーカやディスプレイ等を含んで構成され避難者に応答する避難者応答部２０７とを有する。
これにより、ロボット操作部１３４ｈによる遠隔操作で、第１小学校Ｓ１へ避難してくる避難者に対し避難者応答部２０７から新たな避難先を伝えたり、第１小学校Ｓ１に留まっている避難者を撮像部２０１や避難者検知部２０６で検知し避難を呼びかけたり、駆動機構２０９により第１小学校Ｓ１を巡回させたりすることができる。したがって、危険と診断された第１小学校Ｓ１に住民を留まらせたり、第１小学校Ｓ１内で住民に作業をさせたりする必要がないため、住民の安全を確保することができる。

以上、本実施形態によれば、構造ヘルスモニタリング技術による建造物の構造性能の診断結果から、危険と診断された建造物の避難者に対しては耐震性能が十分担保された新たな避難先へ避難するように迅速に指示が出されるので、住民の安全を確保することができる。この際、避難所に選定された建造物が複数存在する場合には、２つ以上の新たな避難先へ分散して避難するように指示を出すために、１つの避難所に住民が溢れることなく、適切に住民を避難させることができる。
また、防災センタ（市役所Ｇ）で避難所の倒壊に係るリスクを一元的に管理することができるので、避難者に対し安心・安全な避難を提供可能にするだけでなく、防災センタでの指揮系統の強靭化（指令能力の向上）を図ることもできる。

なお、加速度センサの加速度データに基づく建造物の構造性能の診断等は、リアルタイムに随時実行可能である。従って、仮に、ある小学校に住民が避難した後でも、その後の余震等により当該小学校の安全性診断結果が「安全」から「危険」に移行した場合には、市役所Ｇの計算機１３０Ｇが新たな避難先を決定し、その避難所選定情報を当該小学校の計算機１３０Ｓに送信して再度の避難を促すことができる。同時に、計算機１３０Ｇが人的・物的支援指令を新たに生成して各調達センタＭ，Ｎ等に送信することにより、新たな避難先に対する適切な人的・物的支援を行うことができる。

なお、構造ヘルスモニタリング技術によれば、経年的に建造物の構造性能を診断することで、耐震工事や補修工事の適切なタイミングを判断することもできる。したがって、本実施形態によれば、第１〜第３小学校Ｓ１〜Ｓ３の耐震工事や補修工事の必要性についても防災センタ（市役所Ｇ）で管理することができる。

なお、避難所候補としての施設の数や種類は上記実施形態に限定されないことは言うまでもなく、また、同じ施設（例えば小学校）内の異なる建造物（例えば、体育館と教室等）をそれぞれ避難所候補として本発明を適用しても良い。

本発明は、構造ヘルスモニタリング技術を利用した防災システムに利用することができる。

Ｇ：市役所（防災センタ）
Ｓ１〜Ｓ３：第１〜第３小学校
Ｈ：病院
Ｍ：人材調達センタ
Ｎ：物資調達センタ
Ｒ：資源調達センタ
１０Ｓ：ロボット
１０１〜１０４：感振センサ
１１０ａ、１１０ｂ：ハブ
１２０：記録装置
１３０Ｓ，１３０Ｇ，１３０Ｈ、１３０Ｍ，１３０Ｎ：計算機
１３１：入出力インターフェース
１３２：入力部
１３３：出力部
１３３ａ：表示画面
１３３ｂ：震度表示部
１３３ｃ：診断結果表示部
１３３ｄ：時刻表示部
１３３ｅ：警報表示部
１３４，１３４Ｇ：演算処理部
１３４ａ：解析部
１３４ｂ：診断部
１３４ｃ：避難所選定部
１３４ｄ：避難指示部
１３４ｅ：人材派遣決定部
１３４ｆ：物資搬送決定部
１３４ｇ：支援決定部
１３４ｈ：ロボット操作部
１３５：記憶部
１３６：通信制御部
１４０：ルータ
１５０：無線中継器
１６０：避難指示信号
２００：ネットワーク
２０１：撮像部
２０２：入出力インターフェース
２０３：記録部
２０４：演算処理部
２０５：無線送受信部
２０６：避難者検知部
２０７：避難者応答部
２０８：巡回用センサ
２０９：駆動制御部
２１０：駆動機構

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、構造ヘルスモニタリング技術により構造性能を診断する複数の建造物がネットワークで接続されていて、該ネットワークを通じて情報を送受信する防災システムであって、前記複数の建造物の構造性能の診断結果から避難所として安全な建造物を選定する避難所選定部と、前記避難所に選定されなかった建造物に対し前記避難所に選定された建造物の情報を送信し、該避難所に選定されなかった建造物の避難者を該避難所に選定された建造物へ避難させるように指示する避難指示部と、前記複数の建造物の少なくとも１つに設置されるロボットと、を備え、前記ネットワークに接続される計算機が、前記避難所選定部及び前記避難指示部として機能すると共に、前記ロボットは、当該ロボットが設置された建造物が前記避難所に選定されなかった場合に、遠隔操作可能であることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の防災システムにおいて、前記計算機は、防災センタに設置される防災センタ用計算機であり、前記避難所選定部は、前記複数の建造物のうち予め避難所に指定されているものの中から、避難所として安全な建造物を選定し、前記ロボットは、予め避難所に指定されている複数の建造物に設置されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、構造ヘルスモニタリング技術により構造性能を診断する複数の建造物がネットワークで接続されていて、該ネットワークを通じて情報を送受信する防災システムであって、
前記複数の建造物のうち予め避難所に指定されているものの中から、該建造物の構造性能の診断結果に基づき避難所として安全な建造物を選定する避難所選定部と、前記避難所に選定されなかった建造物の収容人数と前記避難所に選定された建造物の収容人数とを参照して、該避難所に選定されなかった建造物の避難者を該避難所に選定された建造物へ振り分け、該避難所に選定されなかった建造物に対し新たな避難先を指定した情報を含む避難指示信号を送信する避難指示部と、を備え、
前記ネットワークに接続される計算機が、前記避難所選定部及び前記避難指示部として機能すると共に、前記避難所に選定されなかった建造物から避難してくる避難者数を加味した前記新たな避難先の想定避難者数を保持することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の防災システムにおいて、前記避難指示部は、前記避難所に選定された建造物が複数存在する場合、前記避難所に選定されなかった建造物の避難者を該避難所に選定された複数の建造物へ分散して振り分けることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項３または４に記載の防災システムにおいて、前記避難所に選定された建造物へ送る資源の量を前記想定避難者数に基づき決定して支援指令を生成する支援決定部をさらに備え、前記計算機が、前記支援決定部として機能することを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の防災システムにおいて、前記支援決定部は、派遣する人材の人数を決定する人材派遣決定部と、分配する物資の量を決定する物資搬送決定部とを有することを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項６に記載の防災システムにおいて、前記支援決定部は、前記支援指令を資源調達先へ送信すると共に、該支援指令を前記避難所に選定された建造物にも送信することを特徴とする。
請求項８に係る発明は、請求項７に記載の防災システムにおいて、前記避難所に選定された建造物に送信される支援指令には、人材もしくは物資またはその両方の到着予定日時が含まれることを特徴とする。
請求項９に係る発明は、請求項１〜８の何れか１項に記載の防災システムにおいて、地震または余震の発生に対し、前記建造物の構造性能の診断をリアルタイムに随時実行することを特徴とする。

Claims (7)

1. 構造ヘルスモニタリング技術により構造性能を診断する複数の建造物がネットワークで接続されていて、該ネットワークを通じて情報を送受信する防災システムであって、
   前記複数の建造物の構造性能の診断結果から避難所として安全な建造物を選定する避難所選定部と、
   前記避難所に選定されなかった建造物に対し前記避難所に選定された建造物の情報を送信させ、該避難所に選定されなかった建造物の避難者を該避難所に選定された建造物へ避難させるように指示する避難指示部と、
   を備えたことを特徴とする防災システム。
2. 防災センタに設置され前記ネットワークに接続される防災センタ用計算機をさらに備え、
   前記防災センタ用計算機が、前記避難所選定部及び前記避難指示部として機能することを特徴とする請求項１に記載の防災システム。
3. 前記避難所選定部は、前記複数の建造物のうち予め避難所に指定されているものの中から、避難所として安全な建造物を選定することを特徴とする請求項２に記載の防災システム。
4. 予め避難所に指定されている建造物に設置され前記ネットワークに接続される避難所用計算機をさらに備え、
   前記避難所用計算機が、構造ヘルスモニタリング技術により、最大層間変形角または固有振動数及びモードの変化から求められる剛性の低下を算出し、最大層間変形角または剛性の低下が所定基準以内であった場合に、前記防災センタ用計算機へ当該建造物を安全な建造物とする診断結果を出力することを特徴とする請求項３に記載の防災システム。
5. 前記避難指示部は、前記避難所に選定された建造物が複数存在する場合、前記避難所に選定されなかった建造物に対し該避難所に選定された建造物の情報を２つ以上送信させ、該避難所に選定されなかった建造物の避難者を該避難所に選定された建造物へ分散して避難させるように指示することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の防災システム。
6. 前記避難所に選定された建造物へ送る資源の量を決定する支援決定部をさらに備え、
   該支援決定部は、前記避難所に選定されなかった建造物から避難してくる避難者数を加味した当該建造物の想定避難者数に基づき当該建造物への資源の量を決定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の防災システム。
7. 予め避難所に指定されている前記複数の建造物に設置されるロボットをさらに備え、
   前記ロボットは、当該ロボットが設置された建造物が前記避難所に選定されなかった場合に、遠隔操作可能であることを特徴とする請求項３または４に記載の防災システム。

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