JP2017219963A - パッシブ型水位センサを利用した避難情報配信システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、住民自身が、情報を入手し独自で判断避難行動ができる避難情報配信システムを提供することを目的とする。
【解決手段】本避難情報配信システム１は、水位センサである第１、第２、第３センサ１２、２２、３２と記憶部５２と、判定部５４と、出力部５６とを含む。水位センサは、第１、第２、第３側溝１０、２０、３０のそれぞれに設置される。記憶部５２は、第１、第２、第３側溝１０、２０、３０のそれぞれに予め設定された判定基準値を記憶する。判定部５４は、第１、第２、第３センサ１２、２２、３２の検出値が、当該センサが設置された側溝に対する判定基準値を超えているかどうかを判定する。出力部５６は、判定部５４における第１、第２、第３側溝１０、２０、３０ごとの判定結果を地域住民に出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、住民自身が、情報を入手し独自で判断避難行動ができる避難情報配信を可能とするものである。

日本全国、住居区域は山間部に多く点在しています。地球温暖化に伴う気候変動により集中豪雨やそれに伴う水害・土砂災害が大きな社会問題になっている．
例えば、一昨年の土砂災害で大きな被害を受けた広島県では、過去の災害を教訓に多くのアーカイブ情報や土砂災害危険度マップなど公表している。

しかし、いつ避難するかの情報は、大雨による土砂災害発生の危険性が高まった時、行政担当者と気象庁が共同発表する土砂災害警戒情報に頼っているのが現状である。この情報だと、マクロな情報は把握できたとしても局地的な警戒や避難情報配信をすることが難しい。

一つの防災情報として「土砂災害警戒情報が発表されたら、気象や雨量、土砂災害危険箇所の状況に注意し、早めに避難して下さい。」との情報が、配信されますが住民にはその切迫感がなく逃げ遅れで被害に巻き込まれるケースが現状だと考える。このような状況を踏まえ、それらのリスクを軽減するための減災研究の推進や砂防ダム建設などが整備されつつあるが、いずれもマクロな視点での防災・減災対策が基本となっており、局所的かつ正確な情報を配信可能とできる技術はいまだ開発途上にあるのが現状である。

この改善策として、例えば、アメダスのような拠点を密に配置すれば現状よりさらに詳細な情報が確認できるシステは可能だが、膨大なコストと設置時間がかかる。

特開２０００−５７４５７号公報 特開２００４−２４０８２７号公報

土志田 正二、新井場 公徳「2014年８月20日の豪雨による広島市の土石流災害の被害状況とその特徴」消防庁消防研究センター 災害レポート No.119 2015（冬季）

解決しようとする問題点は、公的に依存する避難情報は、マクロな情報で避難情報として認識するまで時間がかかり過ぎ、地域住民の足元で何が起きているのかを知るうえで正確な情報が迅速に伝わっていない点である。

本発明は、上述の問題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。

[適用例１]
本適用例にかかる避難情報配信システムは、複数の道路の側溝にそれぞれ配置された水位センサと、複数の位置でそれぞれに予め設定された判定基準を記憶する記憶部と、前記水位センサの検出値が、当該水位センサが設置された側溝での前記判定基準を超えているかどうかを判定する判定部と、前記判定部における前記複数の側溝ごとの判定結果を住民に出力する出力部と、を含むことを特徴とする。本適用例によれば、側溝ごとの水位センサと判定基準とに基づいて判定された判定結果を用いて、複数の側溝の状況が一括に見ることができる。また、このように、住民一人ひとりが一括に確認できることで、住民一人ひとりが避難の時期を的確に判断できる。本適用例によれば、災害弱者への声掛けも確実に実行でき、早期の避難手段として特に利用価値がある。

[適用例２]
本適用例にかかる避難情報配信システムにおいて、前記水位センサは、側溝水位の検出値を出力し、前記判定基準は、前期検出値に対応する水位の基準値であり、前記判定部は、前記検出値と当該検出値に対する前記基準値とを比較して、前記検出値が前記基準値を超えているかどうかを判定することができる。本適用例によれば、水位センサが出力する検出値に対応した基準値とすることで、住民一人ひとりの避難行動に移る判断が容易になる（自助）。

[適用例３]
本適用例にかかる避難情報配信システムにおいて、前記出力部は、行政にもメールで避難判断結果を出力することができる。本適用例によれは、行政の担当者が所定の管理業務等に不在の場合でも避難判断結果を把握することができる。

[適用例４]
本適用例にかかる避難情報配信システムにおいて、前記複数箇所の側溝のそれぞれに設置された通知部をさらに含み、前記通知部は、前記出力部から出力された避難判断結果に応じて、側溝近隣の住民に対して当該そばの建物からの避難誘導を通知することができる。本適用例によれば、住民一人ひとりのみならず、行政に対しても避難危険地域を通知することができる。

[適用例５]
本適用例にかかる避難情報配信システムにおいて、前記複数箇所の側溝のそれぞれに設置された通知部をさらに含み、前記出力部は、ネットワークに公開すれば遠隔地から状況を把握できる。本適用例によれば、「いつでもどこでも」配信情報を受け取ることが可能となるため、遠方から災害弱者と呼ばれる一人暮らしの老人などにも情報を伝達でき、早期の避難を促すことができる（共助）。

[適用例６]
本適用例にかかる避難情報配信システムにおいて、前記複数箇所の側溝のそれぞれに設置された通知部をさらに含み、前記通知部は、前記出力部から出力された避難判断結果を行政が管轄する災害情報システムに出力することができる。本適用例によれば、行政のシステムと併用することで信頼性の高い情報をいち早く確認できるため、災害対策や救助派遣など早期の対策を立てることが可能となり、2次災害を防ぐことが可能となる（公助）。

[適用例７]
本適用例にかかる避難情報配信システムにおいて、前記水位センサの出力部は、避難の判断基準を可能な限り定量的かつ分かりやすい指標で示すことができる。本適用例によれば、土砂災害、高潮情報、津波推進情報など様々な避難情報配信システムとして有効利用できる。また、避難に当たっては、迂回路等を携帯で確認しながら行動できるメリットもある。

図１は、一実施形態に係る避難情報配信システムの構成を示す図である。

図２は、水位センサの構成を示す図である。

図３は、水位センサの原理を示す図である。

図４は、第１災害発生危険度曲線を説明する図である。

図５は、判断基準データベースを説明する図である。

図６は、表示部を示す図である。

図７は、一実施形態に係る避難情報配信システムのイメージ図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に制限するものではない。また、以下で説明される構成のすべてが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１．避難情報配信システム
図1を用いて、避難情報配信システム１について説明する。図1は一実施形態にかかる避難情報配信システム１の構成を示す図である。また、本システムで利用する水位センサは、フロート式、静電容量式、電磁誘導式などのセンサを利用できる。図2，3は一例として、フロート式のセンサの構成と原理を示す図である。

本実施形態にかかわる避難情報配信システム１は、複数の側溝（１０，２０，３０）のそれぞれに設置された水位センサ（１２，２２，３２）と、複数の側溝（１０，２０，３０）のそれぞれに予め設定された判定基準値を記憶する記憶部５２と、水位センサ（１２，２２，３２）の検出値が、当該水位センサ（１２，２２，３２）が設置された側溝（１０，２０，３０）に対応する判定基準値を超えているかどうかを判定する判定部５４と、判定部５４における複数の側溝（１０，２０，３０）ごとの判定結果を住民一人ひとりに出力する出力部５６と、を含むことを特徴とする。

図1に示す避難情報配信システム１は、複数の側溝（ここでは、第一側溝１０、第2側溝２０、第3側溝３０）からの情報を中継用マイコン７０に収集し、インターネット回線４０を介してデータ処理装置５０に送信し、データ処理装置５０における判定結果を住民一人ひとり８０が直ちに確認できるシステムである。

避難情報配信システム１は、複数の側溝（１０，２０，３０）状況を住民一人ひとりが確認できるシステムである。本システムの情報受信者は、例えば市役所、区役所など地方公共団体や日本国の行政機関９０など、災害情報を一括で管理するものであってもよい。

側溝（１０，２０，３０）は、例えば、道路、港湾、貯水池などを挙げることができる。避難情報配信システム１の対象となる側溝（１０，２０，３０）としては、特に、山と海に挟まれた帯状の地域や埋め立て地域を挙げることができる。複数の側溝１０，２０，３０は、図1において第１側溝１０、第2側溝２０、第3側溝３０の3か所を対象として示したが、地域の状況に応じて4か所以上の側溝を含んでもよい。また、第１側溝１０、第2側溝２０および第3側溝３０は基本的に同じ配置構成を含むものであるので、以下の説明では第１側溝１０のみについて説明する場合があるが、ほかの箇所の側溝にも同様に又は適宜変更して適用可能である。

水位センサ（１２，２２，３２）は、複数の側溝（１０，２０，３０）のそれぞれに設置される。図1では側溝ごとに、水位センサを第1センサ１２、第2センサ２２、第3センサ３２として示している。各側溝（１０，２０，３０）における水位の検出値は、その側溝が設置されている側溝の大きさ、地盤や地形などに大きく影響されるため、各側溝（１０，２０，３０）に設置された水位センサ（１２，２２，３２）によって計測することが好ましい。各水位センサ（１２，２２，３２）は同じ構成を採用し得るので、ここでは、第１センサ１２について説明する。

第１センサ１２は、側溝の水位の検出値を出力する。第１センサ１２は、例えば、フロート式、静電容量式 、電磁誘導式などのセンサを用いることができる。図1では第1側溝１０に１つの第1センサ１２を設置しているが、複数台の水位センサを設置してもよい。

第１センサ１２は、省電力マイコン１８及び自立電源装置１４、無線端末１６を有し、中継用マイコン７０に信号として送る。中継用マイコン７０で収集した計測値をインターネット回線４０を介してデータ処理装置５０へと送られる。

データ処理装置５０は、インターネット回線４０に接続し、記憶部５２、判定部５４、出力部５６、及び設定部５８を含む。

記憶部５２は、複数の側溝（１０，２０，３０）のそれぞれに予め設定された判定基準を記憶する。判定基準値は、データ処理装置５０以外の場所で設定されたものであってもよいが、ここでは、設定部５８で設定される。設定部５８については「２．判定基準の設定」で説明する。記憶部５２及び設定部５８は、判定部５４に接続される。

判定部５４は、水位センサ（１２，２２，３２）の検出値が、当該水位センサ（１２．２２．３２）が設置された側溝（１０，２０，３０）に対応する判定基準値を超えているかどうかを判定する。すなわち、第1側溝１０であれば、第１センサ１２の検出値が、第1側溝１０に対応する判定基準値を超えているかどうかを判定する。判定基準値は、第1側溝１０に対して１つであってもよいし、複数設定してもよい。基準値については、「２．判定基準の設定」で説明する。

出力部５６は、判定部５４に接続し、判定部５４における複数の側溝（１０，２０，３０）のごとの判定結果を地域住民に出力する。図１では例えば区役所等の行政防災管理システム９０と連携することで、判定結果を行政にも伝達できる仕組みを構築することもできる。また、出力部５６は、行政防災管理システム９０の管理者がいない不在管理者９５に対して、インターネット回線４０を介してメール送信することで判定結果を出力することも可能である。

このように、本実施形態によれば、第１、第２、第３側溝１０，２０，３０ごとの第１、第２、第３センサ１２、２２，３２、と判定基準値途に基づいて判定され判定結果を用いて、第１、第２、第３側溝１０，２０，３０の水位状況を把握することができる。図６は、スマートフォンなどへの出力の一例である。ここでは、３色の識別で側溝の水位危険情報を表現した例である。また、このように一括管理することで、迂回路を確認でき安全に避難行動ができる。

また、第１側溝１０が橋梁に近接している場合、第１通知部６３は通行禁止の案内表示や道路を横断するシャッターである。判定結果が「通行禁止」であれば、第１通知部６３は、例えば「通行禁止」と文字表示する共に、シャッターが下りて橋の両端を閉鎖することができる。判定結果が「通行可」であれば、第１通知部１３は、例えば「通行可」と文字表示することができる。

このように、第１側溝１０に、第１通知部６３を有することで、地域住民の利用者に対して利用態様の変更を通知することができる点で有利である。

２．判定基準の設定
図１に示す設定部５８は、複数の側溝（１０，２０，３０）のそれぞれに設定された条件設定を定めることで判定基準を設定することができる。

図４及び図５を用いて、第１側溝１０における判定基準値を設定する手順について説明する。図４は第１水位閾値５８０を説明する図であり、図５は判断基準値データベース５２０を説明する図である。

図４は、縦軸を時間雨量（mm）、累積雨量（mm）とし、横軸を雨量時間経過とした第１側溝における第１災害発生危険度曲線５８０を示す。過去の被害データ（非特許文献１）を基に設定している。縦軸の累積雨量をとって閾値を設定している。また、縦軸の閾値は、累積雨量としているが、時間雨量や累積雨量の設定としてもよい。

第１災害発生危険度曲線５８０は、例えば、第１側溝１０における地域の地盤、地形状況により閾値は設定できるものとする。第１災害発生危険度曲線５８０は、例えば、広島県管轄の大戸雨量観測所発表の災害発生数日前からの1時間雨量の推移データから得ることができる。すなわち、どの地域でも、同様な過去の災害発生数日前からの1時間雨量の推移データが判っている。このデータを用いて、所定のラインを定めて第１災害発生危険度曲線５８０が設定される。

設定部５８は、記憶部５２に保存された第１側溝１０の第１災害発生危険度曲線５８０を用いて、例えば、避難勧告（黄色表示２）となる累積雨量200mm、側溝水位80%をそれぞれ組み合わせて基準値に設定する。設定した基準値は記憶部５３に第１側溝１０の判定基準値として保存する。この場合、局地豪雨が発生して第１センサ１２の検出値がそれぞれの基準値以上を出力すると、基準値に達しているので、判定部５４が直ちに判定基準を超えていることを住民に通知することになる。設定部５８において避難勧告の通知をどの時点で出すかは地域の災害弱者がどの程度いるかを考え、利用者に与える影響等を考慮して設定することができる。

なお、図４において、累積雨量150mm、側溝水位70%未満なら基準値に達していないので、住民には通知されないか、又は安全であると判定したことが通知される。

このように第１災害発生危険度曲線５８０を用いて、第１側溝１０において想定される避難状況に応じて判定基準値を設定することができる。

また、設定部５８は、第２、第３側溝２０，３０についても同様に、記憶部５２に保存された対象となる第１災害発生危険度曲線５８０を読みだして、例えば、避難勧告（黄色表示２）となる基準値を設定し、記憶部５２に各判定基準として保存する。

図５に示すように、設定部５８によって設定された判断基準データベース５２０が記憶部５２に保存される。この例では、平常時（安全）となる基準値は累積雨量150mm未満、側溝水位70%未満であり、避難準備情報（黄色表示１）となる基準値は累積雨量150mm、側溝水位70%であり、避難勧告（黄色表示２）となる基準値は累積雨量200mm、側溝水位80%であり、避難指示となる基準値は累積雨量250mm、側溝水位90%に設定されている。

また、第１側溝１０が局所豪雨に遭って、設定した基準値に変動があった場合は、現地データより第１災害発生危険度曲線５８０を修正し、記憶部５２に上書き保存する。このように第１側溝１０のデータに合わせて第１災害発生危険度曲線５８０を修正することで、より精度の良い避難情報を配信することができる。

３．出力部
出力部５６は、住民に対して各種の方法で各側溝（１０，２０，３０）の判定結果を出力する。住民は、その出力を確認して、適切な対応をとり、避難準備（自助）、災害弱者への声掛け（共助）などすることができる。

例えば、出力部５６は、住民に対して「局地豪雨の情報が発令しました。各側溝の判定結果は・・・」と音声で出力しても良いし、パソコンのディスプレイに、「局地豪雨の情報が発令しました。第１側溝１０，２０，３０のそれぞれの判定結果に応じて、マップ上に第１側溝１０，２０，３０の色表示を変えて」表示してもよい。なお、「・・・」の部分には所定の判定結果が入る。また、出力部５６は、行政の防災管理システム６０と繋げれば、防災担当者に判定結果を確認するよう促すサイン、例えば、回転灯を点灯させる等のサインを出してもよい。

図６は、局地豪雨発生時の住民のスマートフォンやタブレット等の表示部６２である。このように、表示部６２に住民が住んでいる範囲の地図を表示し、対象となっている側溝の判定結果を例えば避難勧告は黄色、避難指示は赤色などと色で表示する。このように、危険地域が地図上に表示されることで、避難経路も容易に判断できるなどのメリットもある。

また、図７は行政防災管理システム９０とネットで繋ぐことができれば、行政の情報と本システムの情報をリンクしたパソコン表示部９１のような表示図も作成できる。行政の情報と地域別の情報が集約でき、行政は、信頼性の高い情報をいち早く確認できるため、災害対策や救助派遣など早期の対策を立てることが可能となり、2次災害を防ぐことが可能となる（公助）。

また、図１に示すように、出力部５６は、住民や行政にメールで判定結果を出力することができる。この場合、出力部５６は、インターネット回線４０に接続しており、自動でメールを行政防災管理者や住民のアドレスに配信する。行政防災管理者が行政防災管理システム９０の業務に不在の場合でも、判定結果を把握することができる。メールには、対象側溝の判定結果と共に、対象側溝のマップも添付して送ってもよい。

１…避難情報配信システム、１０…第１側溝、１２…第１センサ（水位センサ）、１３…第１通知部、１５…第１ルータ、２０…第２側溝、２２…第２センサ（水位センサ）、３０−第３側溝、３２…第３センサ（水位センサ）、４０…インターネット回線、５０…データ処理装置、５２…記憶部、５４…判定部、５６…出力部、５８…設定部、６０…災害管理システム、６１…クラウドデータベースサーバ、６２…クラウドウエブサーバ、６３…通知部、６４…クラウドアプリケーションサーバ、７０…中継用マイコン、７１…データ収集装置、７２…無線端末、８０…個人ユーザー、９０…行政防災管理システム、９１…パソコン表示部、９２…携帯端末、９３…防災端末、９５…防災担当者、１００…第４側溝、３００…第５側溝、５２０…判断基準データベース、５８０…第１災害発生危険度曲線

Claims (8)

1. 複数の側溝のそれぞれに設置された水位センサと、前記複数の側溝のそれぞれに予め設定された判定基準値を記憶する記憶部と、前記水位センサの検出値が当該水位センサの設置された側溝に対する前記判定基準を超えているかどうかを判定する判定部と、前記判定部における前記複数の側溝ごとの判定結果を住民、行政の災害防災システムにリンクされていれば防災担当者に出力する出力部と、を含むことを特徴とする、避難情報配信システム。
2. 請求項１において、前記水位センサは、水位量の検出値を出力し、前記判定基準は、前記検出値に対する、累積雨量、側溝水位量のいずれか１つの基準値か複数の組み合わせとした基準値であり、前記判定部は、前記検出値と当該検出値に対する前記基準値とを比較して、前記検出値が前記基準値を超えているかどうかを判断することを特徴とする、避難情報配信システム。
3. 請求項１または２において前記出力部は、住民や行政防災担当者にメールで判定結果を出力することを特徴とする、避難情報配信システム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において前記複数の側溝のそれぞれに設置された通知部をさらに含み、前記通知部は、前記出力部から出力された判定結果に応じて、利用者に対して避難迂回路等を通知することを特徴とする、避難情報配信システム。
5. 請求項１〜４のいずれか１項において、 前記記憶部、前記判定部及び前記出力部は、前記複数の側溝から独立した側溝にあるデータ処理装置に設けられていることを特徴とする、避難情報配信システム。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、前記記憶部、前記判定部及び前記出力部は、前記複数の側溝のそれぞれに設置されていることを特徴とする、避難情報配信システム。
7. 請求項１〜６のいずれか１項において、前記判定基準を設定する設定部をさらに含み、前記設定部は、前記複数の側溝のそれぞれに設定された災害発生危険度曲線を用いて所定の避難情報閾値を設定することで前記判定基準を設定することを特徴とする、避難情報配信システム。
8. 請求項１〜７のいずれか１項において、前記水位センサは、水位を可能な限り簡易なセンサで解決する目的で、電力をほとんど必要としないパッシブ型とし、円筒内に磁石を取り付けたフロート（浮き子）を設置し、円筒側壁に取り付けた磁気センサでフロートの位置（水位）を読み取る機構を実現したことを特徴とする、避難情報配信システム。
   

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