JP2018004825A - 体感型消火訓練システム、消火訓練用火災模擬装置、消火訓練用火災模擬方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】消火訓練の効果を高める体感型消火訓練システム、消火訓練用火災模擬装置、消火訓練用火災模擬方法およびプログラムを提供する。【解決手段】消火剤軌跡算出部３１１７は、仮想の消火剤の仮想の粒子の質量および体積を示す情報並びに仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報と、吐出速度パラメータ、角度情報およびノズル位置情報と、を用いて仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡を算出する。判定部３１１８は、仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡に基づいて、仮想の消火剤が火元領域内に到達したか否かを判定する。火炎規模算出部３１１９は、判定部３１１８による判定結果に応じて、火炎規模パラメータを算出する。動画データ生成部３１１２は、仮想空間における火炎を表す動画データと背景画像データとを合成して新たな動画データを生成する。【選択図】図３

Description

本発明は、体感型消火訓練システム、消火訓練用火災模擬装置、消火訓練用火災模擬方法およびプログラムに関する。

消火訓練の方法として、火炎を実際に発生させてから消火器を使って消火作業の訓練をする方法と、看板に描かれた火炎の絵を火炎に見立てて消火器あるいは模擬消火器を使って消火作業の訓練をする方法とがある。このうち、実際に火を発生させて行う方法は、臨場感があり訓練による効果は大きいが、火炎が訓練者に移る可能性がある。特に、規模の大きい訓練を実施しようとする場合、危険性が高まるとともに訓練に要するコストも増大してしまう。

一方、看板に描かれた火炎の絵を火炎に見立てて行う方法は、安全且つ簡単であり訓練に要するコストも低くて済む。しかしながら、訓練者は臨場感を感じにくく訓練による効果が小さい。そこで、表示装置のディスプレイ等に火炎の映像を映し出し、消火器からディスプレイに向かって消火剤等を噴射させる方法がある。但し、この方法では、表示装置を防水構造にする必要があり、その分、訓練に要するコストが増大してしまう。また、消火器を使用するため、消火訓練を行う場所も防水設備や排水設備を備えた場所に限られてしまう。

これに対して、表示装置のディスプレイ上に火炎の映像を映し出し、レバーを有する入力装置のレバー操作により映像内の消火器のノズルから放出される仮想の水の軌跡を操作する消化訓練用火災模擬装置が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１に記載された構成では、ユーザは実際の消火器とは構造が全くことなる入力装置を操作して映像内の仮想の水の軌跡を制御するので、実際の消火器の操作の訓練が行えず訓練効果は小さい。また、特許文献１に記載された消火訓練用火災模擬装置は、消防署や消防団を対象とした複数人による大規模な消火活動を対象とした構成であり、例えば一般家庭での消火器を用いた消火活動を模擬体験させる用途には適していない。

これに対して、表示装置のディスプレイ上に火炎の映像を映し出し、実際の消火器を模擬した模擬消火器を使って消火訓練を行うことができる装置が提案されている（特許文献２、３参照）。特許文献２に記載された火災訓練用模擬装置は、模擬消火器の疑似ノズルと表示装置との間の距離を検出するとともに、疑似ノズルの向きを検出し、疑似ノズルと表示装置との距離と疑似ノズルの向きとから火炎に仮想の消火剤が投入されているか否かを判定する。そして、火災訓練用模擬装置は、仮想の消火剤が火炎に投入されていると判定すると、それに応じて火炎の映像を切り替える。また、特許文献３に記載された消火訓練用模擬装置は、模擬消火器を振動させることにより、ユーザの臨場感の向上を図っている。つまり、特許文献２、３に記載された技術では、火炎を実際に発生させることなく模擬消火器を用いて消火器の操作訓練を行うことができる。

特開２０００−１３２０８０号公報 特開平４−７６５９２号公報 登録実用新案第３１５４１７６号公報

しかしながら、特許文献２、３に記載された構成では、模擬消火器の疑似ノズルから吐出される消火剤の軌跡が、訓練場所の周囲環境や消火剤の種類等により影響されることが考慮されておらず、実際の火災現場を再現したものとなっていない。従って、ユーザは、火災現場の臨場感を十分に得ることができず、実際の火災に対応できるような消火訓練の効果を得ることが難しい。

本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、消火訓練の効果を高める体感型消火訓練システム、消火訓練用火災模擬装置、消火訓練用火災模擬方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る体感型火災訓練システムは、
模擬ノズルと前記模擬ノズルの向きを検出する向き検出部とを有する模擬消火器と、
ディスプレイを有し、仮想空間を表す第１画像データを生成して前記第１画像データに応じた仮想空間を前記ディスプレイに映し出す消火訓練用火災模擬装置と、を備え、
前記消火訓練用火災模擬装置は、
前記仮想空間の背景画像を示す背景画像データと仮想の消火剤の仮想の粒子の質量および体積を示す情報と前記仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報とを記憶する初期情報記憶部と、
火炎規模を示す火炎規模パラメータの値に応じて、仮想空間における火炎を表す複数の仮想火炎粒子の位置を算出する火炎粒子位置算出部と、
前記模擬消火器から、前記向き検出部により検出された前記模擬ノズルの向きを示すノズル向き情報を取得する取得部と、
前記初期情報記憶部が記憶する、前記仮想の消火剤の仮想の粒子の質量および体積を示す情報並びに前記仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報と、ユーザが選択した前記仮想の消火剤の仮想の粒子の吐出速度を示す吐出速度パラメータと、前記取得部が取得した前記ノズル向き情報と、前記模擬ノズルの位置を示すノズル位置情報と、を用いて仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡を算出する消火剤軌跡算出部と、
前記消火剤軌跡算出部が算出した前記仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡に基づいて、仮想空間内における火元領域内に前記仮想の消火剤が到達したか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定結果に応じて、火炎規模パラメータを算出する火炎規模算出部と、
前記火炎粒子位置算出部が算出した複数の火炎粒子の位置を示す火炎粒子位置情報から、仮想空間における火炎を表す第２画像データを生成し、前記第２画像データと前記初期情報記憶部が記憶する前記背景画像データとを合成して新たな第１画像データを生成する画像データ生成部と、を有する。

他の観点から見た本発明に係る消火訓練用火災模擬装置は、
仮想空間の背景画像を示す背景画像データと仮想の消火剤それぞれの仮想の粒子の質量および体積を示す情報と前記仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報とを記憶する初期情報記憶部と、
火炎規模を示す火炎規模パラメータの値に応じて、仮想空間における火炎を表す複数の仮想火炎粒子の位置を算出する火炎粒子位置算出部と、
模擬消火器の模擬ノズルの向きを示すノズル向き情報を取得する取得部と、
前記初期情報記憶部から取得した仮想の消火剤の仮想の粒子の質量および体積を示す情報並びに前記仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報と、ユーザが選択した前記仮想の消火剤の仮想の粒子の吐出速度を示す吐出速度パラメータと、前記取得部が取得した前記ノズル向き情報と、前記模擬ノズルの位置を示すノズル位置情報と、を用いて前記仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡を算出する消火剤軌跡算出部と、
前記消火剤軌跡算出部が算出した前記仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡に基づいて、仮想空間内における火元領域内に前記仮想の消火剤が到達したか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定結果に応じて、火炎規模パラメータを算出する火炎規模算出部と、
前記火炎粒子位置算出部が算出した複数の火炎粒子の位置を示す火炎粒子位置情報から、仮想空間における火炎を表す第２画像データを生成し、前記第２画像データと前記背景画像データとを合成して仮想空間を表す第１画像データを生成する画像データ生成部と、を備える。

他の観点から見た本発明に係る消火訓練用火災模擬方法は、
模擬消火器の模擬ノズル向きを示すノズル向き情報を取得するステップと、
仮想空間の背景画像を示す背景画像データと仮想の消火剤それぞれの仮想の粒子の質量および体積を示す情報と前記仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報とを記憶する初期情報記憶部から取得する前記仮想の消火剤の仮想の粒子の質量および体積を示す情報並びに前記仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報と、ユーザが選択した前記仮想の消火剤の仮想の粒子の吐出速度を示す吐出速度パラメータと、前記取得部が取得した前記ノズル向き情報と、前記模擬ノズルの位置を示すノズル位置情報と、を用いて仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡を算出するステップと、
算出した仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡に基づいて、仮想空間内における火元領域内に前記仮想の消火剤が到達したか否かを判定するステップと、
前記判定するステップでの判定結果に応じて、火炎規模パラメータを算出するステップと、
火炎規模を示す火炎規模パラメータの値に応じて、仮想空間における火炎を表す複数の仮想火炎粒子の位置を算出する火炎粒子位置算出部が算出した複数の火炎粒子の位置を示す火炎粒子位置情報から、仮想空間における火炎を表す第２画像データを生成し、前記第２画像データと前記背景画像データとを合成して仮想空間を表す第１画像データを生成するステップと、を含む。

他の観点から見た本発明に係るプログラムは、
コンピュータを、
火炎規模を示す火炎規模パラメータの値に応じて、仮想空間における火炎を表す複数の仮想火炎粒子の位置を算出する火炎粒子位置算出部、
模擬消火器の模擬ノズルの向きを示すノズル向き情報を取得する取得部、
仮想空間の背景画像を示す背景画像データと仮想の消火剤それぞれの仮想の粒子の質量および体積を示す情報と前記仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報とを記憶する初期情報記憶部から取得した仮想の消火剤の仮想の粒子の質量および体積を示す情報並びに前記仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報と、ユーザが選択した前記仮想の消火剤の仮想の粒子の吐出速度を示す吐出速度パラメータと、前記取得部が取得した前記ノズル向き情報と、前記模擬ノズルの位置を示すノズル位置情報と、を用いて前記仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡を算出する消火剤軌跡算出部、
前記消火剤軌跡算出部が算出した前記仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡に基づいて、仮想空間内における火元領域内に前記仮想の消火剤が到達したか否かを判定する判定部、
前記判定部による判定結果に応じて、火炎規模パラメータを算出する火炎規模算出部、
前記火炎粒子位置算出部が算出した複数の火炎粒子の位置を示す火炎粒子位置情報から、仮想空間における火炎を表す第２画像データを生成し、前記第２画像データと前記背景画像データとを合成して仮想空間を表す第１画像データを生成する画像データ生成部、として機能させる。

本発明によれば、消火剤軌跡算出部が、仮想の消火剤の仮想の粒子の質量および体積を示す情報並びに仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報と、吐出速度パラメータ、ノズル向き情報およびノズル位置情報と、を用いて仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡を算出する。そして、判定部が、消火剤軌跡算出部が算出した仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡に基づいて、仮想の消火剤が火元領域内に到達したか否かを判定し、火炎規模算出部が、判定部による判定結果に応じて、火炎規模パラメータを算出する。これにより、実際の火災現場において消火剤に作用しうる外力を考慮して、仮想の消火剤が火元領域に到達しているか否かが判定されるので、ユーザは実際の火災現場の臨場感を持って消火訓練を行うことができる。従って、ユーザの消火訓練の効果を高めることができる。

本発明の実施の形態１に係る体感型消火訓練システムの概略構成図である。 実施の形態１に係る体感型消火訓練システムのハードウェア構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る消化訓練用火災模擬装置の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る初期情報記憶部が記憶する情報を示し、（Ａ）は背景画像データを示す図であり、（Ｂ）は火炎規模減少率の情報を示す図である。 実施の形態１に係る初期情報記憶部が記憶する情報を示し、（Ａ）は消火剤情報を示す図であり、（Ｂ）は外力の方向および大きさの情報を示す図である。 実施の形態１に係る複数の火元領域の一例を示す図である。 実施の形態１に係る消火訓練用火災模擬装置が実行する消火訓練用火災模擬処理の流れを示すフローチャートである。 （Ａ）は実施の形態１に係る消火訓練用火災模擬装置のディスプレイに表示されるウィンドウの一例を示す図であり（Ｂ）は実施の形態１に係る消火訓練用火災模擬装置のディスプレイに表示されるウィンドウの他の一例を示す図である。 実施の形態１に係る消火訓練用火災模擬装置の動作説明図である。 本発明の実施の形態２に係る体感型消火訓練システムの概略構成図である。 実施の形態２に係る消火訓練用火災模擬装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る初期情報記憶部が記憶する質量補正関数の情報を示す図である。 実施の形態２に係る消火訓練用火災模擬装置が実行する消火訓練用火災模擬処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の各実施の形態に係る体感型消火訓練システムについて図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態に係る体感型消火訓練システム１０００は、図１に示すように、模擬消火器２０と、消火訓練用火災模擬装置３０と、を備える。消火訓練用火災模擬装置３０は、筐体１９と、筐体１９の前面に配置されたディスプレイ１１と、距離画像センサ（ノズル位置検出部）１２と、通信部１６と、スピーカ１８と、入力部３３と、制御部３１と、を有する。ディスプレイ１１は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等から構成される。

距離画像センサ１２は、例えばＴＯＦ（Time Of Fright）方式の距離画像センサから構成され、模擬消火器２０の後述の模擬ノズル２３の３次元位置を計測する。距離画像センサ１２は、筐体１９におけるディスプレイ１１の外周部の１箇所に配置されている。なお、距離画像センサ１２の数は、１つに限定されるものではなく、２つ以上であってもよいし５つ以上であってもよい。このような距離画像センサ１２を備えることにより、模擬消火器２０の模擬ノズル２３の位置を正確に検出することができる。

通信部３２は、模擬消火器２０との間で無線通信するためのアンテナとモデムとを備える。通信部３２は、模擬消火器２０から角度情報を受信する。

スピーカ１８は、制御部３１から音声信号が入力されると、その音声信号に応じた音声を発する。入力部３３は、キーボードやマウス等の入力装置から構成される。

制御部３１は、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１１と、主記憶部３１２と、補助記憶部３１３と、センサインタフェース（以下、「センサＩ／Ｆ」と称する。）１７４と、を有する。また、制御部１７は、更に、表示インタフェース（以下、「表示Ｉ／Ｆ」と称する。）１７５と、通信部インタフェース（以下、「通信部Ｉ／Ｆ」と称する。）３１４と、スピーカインタフェース（以下、「スピーカＩ／Ｆ」と称する。）１７７と、入力部インタフェース（以下、「入力部Ｉ／Ｆ」と称する。）３１５と、各部を接続するバス３１６と、を有する。主記憶部３１２は、揮発性メモリから構成され、ＣＰＵ３１１の作業領域として使用される。補助記憶部３１３は、不揮発性メモリから構成され、ＣＰＵ３１１が実行する後述の消火訓練用火災模擬処理のプログラム等を記憶する。センサＩ／Ｆ１７４は、距離画像センサ１２に接続され、距離画像センサ１２から入力される信号をノズル位置情報に変換する。表示Ｉ／Ｆ１７５は、ディスプレイ１１に接続され、バス３１６から入力される画像データをディスプレイ１１へ出力する。通信部Ｉ／Ｆ３１４は、通信部３２に接続され、通信部３２から入力される角度情報をプロトコル変換してバス３１６へ送出する。入力部Ｉ／Ｆ３１５は、入力部３３に接続され、入力部３３から入力される各種情報を、バス３１６を介してＣＰＵ３１１へ出力する。スピーカＩ／Ｆ１７７は、スピーカ１８に接続され、バス１７８から入力される音声情報をアナログの音声信号に変換してスピーカ１８へ出力する。

模擬消火器２０は、図１に示すように、実際に火災の消火で使用される消火器と同様の構造を有する。具体的には、模擬消火器２０は、本体２８と、本体２８の頂部に設けられたレバー状の操作部２１と、操作部２１に一端が接続されたホース２２と、ホース２２の他端に設けられた模擬ノズル２３と、を有する。また、模擬消火器２０は、模擬ノズル２３内部に配置されたジャイロセンサ２４と、通信部２７と、制御部２６と、を有する。通信部２７は、消火訓練用火災模擬装置３０との間で無線通信するためのアンテナとモデムとを備える。通信部２７は、制御部２６から入力される、模擬ノズル２３の向き（吐出角度）を示す角度情報（ノズル向き情報）を消火訓練用火災模擬装置３０へ送信する。

制御部２６は、図２に示すように、ＣＰＵ２６１と、主記憶部２６２と、補助記憶部２６３と、センサＩ／Ｆ２６４と、操作部インタフェース（以下、「操作部Ｉ／Ｆ」と称する。）２６５と、通信部Ｉ／Ｆ２６６と、各部を接続するバス２６７と、を有する。主記憶部２６２は、揮発性メモリから構成され、補助記憶部２６３は、不揮発性メモリから構成される。センサＩ／Ｆ２６４は、ジャイロセンサ２４に接続され、ジャイロセンサ２４から入力される信号を角度情報に変換する。この角度情報は、ジャイロセンサ２４で検出される模擬ノズル２３の方向を示す情報であり、模擬ノズル２３を基準とする極座標系における角度を示す情報に相当する。操作部Ｉ／Ｆ２６５は、操作部２１に接続され、操作部２１が操作されたときに入力される信号を操作情報に変換してバス２６７へ送出する。通信部Ｉ／Ｆ２６６は、通信部２７に接続され、バス２６７から入力される角度情報をプロトコル変換して通信部２７へ出力する。

制御部２６は、ユーザにより操作部２１に対して所定の操作（例えばレバーを握る操作）がなされ操作部Ｉ／Ｆ２６５からバス２６７へ操作情報が送出されたときに、模擬ノズル２３の方向を示す情報である角度情報を、通信部２７を介して消火訓練用火災模擬装置３０へ送信する。

次に、本実施の形態に係る消火訓練用火災模擬装置３０の機能構成について説明する。ＣＰＵ３１１が、補助記憶部３１３が記憶する消火訓練用火災模擬処理のプログラムを主記憶部３１２に読み出して実行することにより、図３に示す各部として機能する。具体的には、ＣＰＵ３１１は、動画データ生成部（画像データ生成部）３１１２、動画データ表示部３１１３、音声出力部３１１４、火元領域算出部３１１５、取得部３１１６、消火剤軌跡算出部３１１７、判定部３１１８、火炎規模算出部３１１９および火炎粒子位置算出部３１１０として機能する。また、主記憶部３１２には、火元領域記憶部３１２１と、火炎規模記憶部３１２２と、軌跡記憶部３１２３と、火炎粒子位置記憶部３１３４と、が設定される。

補助記憶部３１３は、初期情報記憶部３１３１と、音声情報記憶部３１３３と、を有する。

初期情報記憶部３１３１は、ディスプレイ１１に映す複数の火災場所それぞれの背景画像を示す背景画像データと、仮想空間内の火元領域に仮想の消火剤が投入されたときの火災規模減少率を示す情報と、仮想の消火剤の質量および体積を示す情報と、を記憶する。また、初期情報記憶部３１３１は、３次元のオブジェクトおよび画像から構成された背景情報も記憶する。背景情報は、図４（Ａ）に示すように、ユーザが入力部３３を操作して選択しうる各種火災場所情報と対応づけて記憶されている。火災場所情報は、仮想空間内の火災場所を識別する情報である。火炎規模減少率は、火元領域に仮想の消火剤が単位量だけ投入されたときの火炎規模パラメータの値の減少分に相当する。この火炎規模減少率は、図４（Ｂ）に示すように、ユーザが入力部３３を操作して選択しうる火元の種類を示す火元情報並びに仮想の消火剤の種類を示す消火剤情報の各種組み合わせと対応づけて記憶されている。例えば火元情報として「一般素材」が選択されているとする。この場合、「強化液」、「自動車用消火剤」および「泡状消火剤」の消火能力は、「水」の消火能力に比べて高い。このことを反映して、「強化液」、「自動車用消火剤」、「泡状消火剤」の火炎規模減少率−△Ｓ１１／△Ｑ、−△Ｓ１２／△Ｑ、−△Ｓ１５／△Ｑの絶対値は、「水」の火炎規模減少率−△Ｓ１４／△Ｑの絶対値に比べて大きく設定されている。ここで、△Ｑは、火元領域に投入される仮想の消火剤の単位量を表し、△Ｓは、火元領域に仮想の消火剤が単位量だけ投入されたときの火炎の規模を表す火炎規模パラメータの変化量を表す。仮想の消火剤の仮想の粒子の質量および体積は、図５（Ａ）に示すように、仮想の消火剤の種類毎に個別に設定されている。ここで、「仮想の粒子」とは、ある程度の体積を有する仮想の消火剤を集めて一纏めにしたような仮想的な粒子を意味する。図５（Ａ）に示すように、二酸化炭素と水とは、体積がゼロである擬似的な仮想の粒子として設定されている。また、初期情報記憶部３１３１は、図５（Ｂ）に示すように、仮想空間内において仮想の消火剤へ作用する重力以外の外力の方向と大きさとを示す情報を、その外力の種類を示す外力情報に対応づけて記憶している。この外力とは、例えば消火剤に作用する空気抵抗や風に起因した外力である。外力の大きさは、ユーザが選択した消火剤情報に対応する仮想の消火剤の体積を引数とする関数の形で表されている。

音声情報記憶部３１３３は、スピーカ１８から出力される音声を示す音声情報を記憶する。具体的には、音声情報記憶部３１３３は、例えば「火事だー」という音声に対応する音声情報や模擬消火器の操作ガイダンスを通知する音声に対応する音声情報を記憶している。

選択情報記憶部３１３４は、ユーザが入力部３３を操作して選択した各種情報を記憶する。具体的には、選択情報記憶部３１３４は、ユーザが入力部３３を操作して選択した火災場所情報、火元情報および消火剤情報を記憶する。また、選択情報記憶部３１３４は、火元領域の中心位置および大きさを示す火元領域情報と、初期の火炎規模を示す火炎規模パラメータと、仮想の消火剤へ作用する重力以外の外力の種類を示す外力情報と、を記憶する。ここで、火元領域の中心位置は、背景画像中における火元領域の中心位置の２次元座標で表されている。更に、選択情報記憶部３１３４は、模擬消火器２０の模擬ノズル２３から吐出される仮想の消火剤の吐出速度を示す吐出速度パラメータと、単位時間当たりの仮想の消火剤の吐出量を示す吐出量パラメータと、を記憶する。

火元領域情報、火炎規模パラメータ、外力情報、吐出速度パラメータおよび吐出量パラメータは、予め複数準備されており、ユーザが入力部３３を操作して複数の中から１つが選択される。

火元領域記憶部３１２１は、火元領域情報に対応する、仮想空間内における複数の火元領域を特定する座標を示す情報を記憶する。火炎規模記憶部３１２２は、訓練中に刻一刻と変化する仮想の火炎のその時点での規模を示す火炎規模パラメータを記憶する。火炎規模パラメータは、複数の火元領域それぞれについて個別に設定されている。ここで、火炎規模とは、火勢を示すパラメータであり、火炎規模が大きいほど火勢が大きいことを示している。軌跡記憶部３１２３は、訓練中に刻一刻と変化する仮想の消火剤の軌跡のその時点での軌跡を示す消火剤軌跡情報を記憶する。火炎粒子位置記憶部３１２４は、３次元の仮想空間内における火炎を表す複数の擬似的な仮想火炎粒子の位置を示す火炎粒子位置情報を記憶する。

受付部３１１１は、ユーザが入力部３３を操作して選択した火災場所情報、火元情報、消火剤情報、火元領域情報、火炎規模パラメータ、外力情報、吐出速度パラメータおよび吐出量パラメータを受け付ける。ここで、火災場所情報は、仮想空間内の火災場所を識別する情報である。火元情報は、火元の種類を示す情報である。消火剤情報は、仮想の消火剤の種類を示す情報である。火炎規模パラメータは、初期の火炎規模を示すパラメータである。外力情報は、仮想の消火剤へ作用する重力以外の外力の種類を示す情報である。吐出速度パラメータは、仮想の消火剤の吐出速度を示すパラメータである。吐出量パラメータは、単位時間当たりの仮想の消火剤の吐出量を示すパラメータである。そして、受付部３１１１は、受け付けた火災場所情報、火元情報、消火剤情報、火元領域情報、火炎規模パラメータ、外力情報、吐出速度パラメータおよび吐出量パラメータを選択情報記憶部３１３４に記憶させる。

火炎粒子位置算出部３１１０は、３次元の仮想空間における火炎を表す仮想火炎粒子の位置を算出するための火炎粒子位置関数を保持している。この火炎粒子位置関数は、火炎規模パラメータを引数とする関数であり、火炎規模パラメータの大きさに応じて複数の仮想火炎粒子の位置を返す関数である。火炎粒子位置算出部３１１０は、選択情報記憶部３１３４または火炎規模記憶部３１２２から火炎規模パラメータを取得し、火炎粒子位置関数と、取得した火炎規模パラメータと、を用いて、仮想火炎粒子の位置を算出する。火炎粒子位置算出部３１１０は、算出した火炎粒子位置を示す火炎粒子位置情報を、火炎粒子位置記憶部３１２４に記憶させる。

動画データ生成部３１１２は、火炎粒子位置記憶部３１３４から取得した位置に、仮想火炎粒子が表示された動画データを生成する。また、動画データ生成部３１１２は、初期情報記憶部３１３１から、選択情報記憶部３１３４が記憶する火災場所情報に対応する背景画像データを取得する。更に、動画データ生成部３１１２は、背景画像中における、選択情報記憶部３１３４から取得した火元領域情報が示す火元領域の中心位置に、取得した動画データに対応する火炎が表示されるように、動画データと背景画像データとを合成して新たな動画データを生成する。また、動画データ生成部３１１２は、軌跡記憶部３１２３に消火剤軌跡情報が記憶されている場合、軌跡記憶部３１２３から消火剤軌跡情報を取得し、消火剤軌跡情報に対応する消火剤の動画を示す動画データを新たな動画データに合成する。

動画データ表示部３１１３は、動画データ生成部３１１２が生成した動画データを、ディスプレイ１１に表示する。

音声出力部３１１４は、音声情報記憶部３１３３から音声情報を取得し、取得した音声情報に対応する音声を、スピーカ１８へ出力する。

火元領域算出部３１１５は、選択情報記憶部３１３４から、火元領域の中心位置および大きさを示す火元領域情報を取得する。そして、火元領域算出部３１１５は、取得した火元領域情報が示す背景画像中の火元領域の２次元座標を仮想空間内における３次元座標に変換することにより、仮想空間内における火元領域の中心座標と算出する。ここで、火元領域算出部３１１５は、前述の初期情報記憶部３１３１が記憶する座標変換情報を用いて、２次元座標から３次元座標への変換を実行する。そして、火元領域算出部３１１５は、算出した中心座標を中心とした含む複数の火元領域を特定する座標を算出する。火元領域算出部３１１５は、例えば図６に示すように、マトリクス状に配列した９つの矩形状の火元領域Ａ［０］、Ａ［１］、Ａ［２］、Ａ［３］、Ａ［４］、Ａ［５］、Ａ［６］、Ａ［７］、Ａ［８］を設定する。図６に示す例では、算出した中心座標Ｐｃが、中央部に位置する火元領域Ａ２２の中心に位置している。火元領域算出部３１１５は、複数の矩形状の火元領域Ａ［０］、Ａ［１］、Ａ［２］、Ａ［３］、Ａ［４］、Ａ［５］、Ａ［６］、Ａ［７］、Ａ［８］それぞれの４つの角部の座標を示す情報を火元領域記憶部３１２１に記憶させる。

取得部３１１６は、模擬消火器２０から模擬ノズル２３の角度情報を取得する。取得部３１１６は、取得した角度情報を消火剤軌跡算出部３１１７へ通知する。

消火剤軌跡算出部３１１７は、選択情報記憶部３１３４から外力情報、吐出速度パラメータを取得し、初期情報記憶部３１３１から、選択情報記憶部３１３４が記憶する消火剤情報に対応する仮想の消火剤の仮想の粒子の質量および体積を示す情報を取得する。また、消火剤軌跡算出部３１１７は、初期情報記憶部３１３１から、選択情報記憶部３１３４が記憶する外力情報に対応する外力の方向および大きさを示す情報を取得する。更に、消火剤軌跡算出部３１１７は、センサＩ／Ｆ１７４から、模擬消火器２０の模擬ノズル２３の位置を示すノズル位置情報を取得する。そして、消火剤軌跡算出部３１１７は、吐出速度パラメータと、取得部３１１６から通知される角度情報と、ノズル位置情報と、仮想の消火剤の仮想の粒子の体積および質量を示す情報と、外力の方向および大きさを示す情報と、を用いて仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡を算出する。詳細は後述する。消火剤軌跡算出部３１１７は、算出した仮想の粒子の軌跡を示す消火剤軌跡情報を軌跡記憶部３１２３に記憶させる。

判定部３１１８は、軌跡規記憶部３１２３から消火剤軌跡算出部３１１７が算出した仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡を示す消火剤軌跡情報を取得し、その消火剤軌跡情報に基づいて、仮想の消火剤が仮想空間内における複数の火元領域のうちのいずれかに到達したか否かを判定する。

火炎規模算出部３１１９は、初期情報記憶部３１３１から、選択情報記憶部３１３４が記憶する火元情報と消火剤情報との組み合わせに対応する火炎規模減少率を示す情報を取得し、選択情報記憶部３１３４から仮想の消火剤の単位時間当たりの吐出量を示す情報を取得する。また、火炎規模算出部３１１９は、火炎規模記憶部３１２２から複数の火元領域それぞれについての火炎規模パラメータを取得する。そして、火炎規模算出部３１１９は、判定部３１１８による判定結果に応じて、火炎規模減少率を示す情報と、火元領域に命中した仮想の消火剤の仮想の粒子の数を示す粒子数パラメータと、火炎規模パラメータと、を用いて、複数の火元領域それぞれについて新たな火炎規模パラメータを算出する。火炎規模算出部３１１９は、複数の火元領域それぞれについて、新たに算出した火炎規模パラメ−タで、火炎規模記憶部３１２２が記憶する火炎規模パラメータを更新する。

次に、本実施の形態に係る消火訓練用火災模擬装置３０が実行する火災訓練用火災模擬処理について図７乃至図９を参照しながら説明する。この消火訓練用火災模擬処理は、ユーザが入力部３３を操作して消火訓練用火災模擬処理のプログラムを起動したことを契機として開始される。

まず、受付部３１１１が、ユーザが入力部３３を操作して選択した各種情報を受け付ける（ステップＳ１０１）。各種情報は、仮想空間内の火災場所を識別する火災場所情報、火元の種類を示す火元情報、仮想の消火剤の種類を示す消火剤情報、初期の火炎規模を示す火炎規模パラメータ、仮想の消火剤へ作用する重力以外の外力の種類を示す外力情報、仮想の消火剤の吐出速度を示す吐出速度パラメータおよび単位時間当たりの仮想の消火剤の吐出量を示す情報である。ここにおいて、受付部３１１１は、消火訓練用火災模擬装置３０のディスプレイに、例えば図８（Ａ）に示すような、火災場所情報、火元情報、消火剤情報、火炎規模パラメータ、外力情報、吐出速度パラメータおよび仮想の消火剤の単位時間当たりの吐出量を設定するためのウィンドウＷ１を表示する。ウィンドウＷ１は、火災場所情報、火元情報、消火剤情報、火炎規模パラメータ、外力情報、吐出速度パラメータおよび仮想の消火剤の単位時間当たりの吐出量それぞれに対応した入力欄Ｂ１乃至Ｂ７を有する。ここで、受付部３１１１は、各入力欄Ｂ１乃至Ｂ７について、予め設定された複数の選択肢を提示するポップアップメニューを表示する。例えば火災場所情報については、ポップアップメニューＰＭ１が提示される。ユーザは、例えば入力部３３を操作してカーソルＣＳＬを、ポップアップメニューＰＭ１の選択肢の中の「台所」に合わせると、火災場所情報として「台所」を選択することができる。火炎規模パラメータに対応する入力欄Ｂ４の複数の選択肢（グレード）は、それぞれ予め設定された火炎規模パラメータの値に対応づけられている。外力情報に対応する入力欄Ｂ５の複数の選択肢（パターン）は、それぞれ外力を示すベクトルに対応づけられている。これらのベクトルの要素は、消火剤情報に含まれる仮想の消火剤の体積を引数とする関数で表されている。受付部３１１１は、受け付けた各種情報を選択情報記憶部３１３４に記憶させる。

次に、受付部３１１１および動画データ生成部３１１２は、初期情報記憶部３１３１から、選択情報記憶部３１３４が記憶する火災場所情報に対応する背景画像データを取得する（ステップＳ１０２）。

続いて、受付部３１１１は、ユーザが入力部３３を操作して選択した火元領域情報を受け付ける（ステップＳ１０３）。ここにおいて、受付部３１１１は、消火訓練用火災模擬装置３０のディスプレイに、例えば図８（Ｂ）に示すような、火元領域情報を設定するためのウィンドウＷ２を表示する。ウィンドウＷ２は、初期情報記憶部３１３１から取得した背景画像ＧＡ１と、火元の大きさを指定するための入力欄Ｂ８と、を含んでいる。ユーザは、例えば入力部３３を操作してカーソルＣＳＬを、背景画像ＧＡ１における火元に設定しようとする場所に合わせることにより火元領域を設定することができる。ここで、受付部３１１１は、入力欄Ｂ８について、予め設定された複数の選択肢を提示するポップアップメニューを表示する。入力欄Ｂ８の複数の選択肢（グレード）は、それぞれ予め設定された仮想空間内における複数の火元領域の数に対応づけられている。受付部３１１１は、背景画像ＧＡ１中の火元の中心の座標を示す情報と、複数の火元領域の数と、から構成される火元領域情報を受け付ける。

その後、火炎粒子位置算出部３１１０は、選択情報記憶部３１３４が記憶する火炎規模パラメータと、火炎粒子位置関数と、を用いて、複数の火元領域それぞれについて仮想火炎粒子の位置を算出する（ステップＳ１０４）。火炎粒子位置算出部３１１０は、算出した火炎粒子位置を示す火炎粒子位置情報を、火炎粒子位置記憶部３１２４に記憶させる。

次に、動画データ生成部３１１２が、火炎粒子位置記憶部３１３４から取得した位置に、仮想火炎粒子が表示された火炎の動画データを生成し、生成した火炎の動画データと、背景画像データとを合成して新たな動画データを生成し、動画データ表示部３１１３が、生成された動画データをディスプレイ１１に表示する（ステップＳ１０５）。具体的には、動画データ生成部３１１２は、選択情報記憶部３１３４から火元領域情報を取得する。そして、動画データ生成部３１１２は、背景画像中における火元領域情報に含まれる火元の中心の座標に、生成した動画データが表示されるように、動画データと背景画像データとを合成して新たな動画データを生成する。即ち、動画データ生成部３１１２が、火炎動画記憶部３１３２から、受付部３１１１が受け付けて選択情報記憶部３１３１に記憶させた初期の火炎規模パラメータの値に応じた動画データを生成して初期の動画データを生成する。これにより、ユーザは、模擬体験する火災の初期の火炎規模を所望の大きさに設定することができるので、ユーザのニーズに適合した消化訓練を実施し易いという利点がある。

続いて、音声出力部３１１４は、音声情報記憶部３１３３から音声情報を取得して、取得した音声情報に対応する音声をスピーカ１８に出力する（ステップＳ１０６）。

その後、火元領域算出部３１１５は、仮想空間内における火元領域の中心座標を算出し、算出した中心座標を含む複数の火元領域の座標を算出する（ステップＳ１０７）。具体的には、火元領域算出部３１１５は、まず、選択情報記憶部３１３４から取得する火元領域情報に含まれる背景画像中の火元の座標を仮想空間内における座標に変換することにより、仮想空間内における火元領域の中心座標を算出する。そして、火元領域算出部３１１５は、算出した中心座標を中心とした火元領域を含む複数の火元領域それぞれの座標を算出する。火元領域算出部３１１５は、図６および図９に示すように、例えば仮想空間内における、９つの矩形状の火元領域Ａ［０］、Ａ［１］、Ａ［２］、Ａ［３］、Ａ［４］、Ａ［５］、Ａ［６］、Ａ［７］、Ａ［８］それぞれを特定する座標（例えば４つの角部の座標）を算出する。ここで、火元領域情報に含まれる３次元座標Ｐｃ(ｘ［Ｐｃ］，ｙ［Ｐｃ］，０）は、中央部に位置する火元領域Ａ［４］の中心に位置する。火元領域算出部３１１５は、算出した仮想空間内における複数の火元領域Ａ［０］、Ａ［１］、Ａ［２］、Ａ［３］、Ａ［４］、Ａ［５］、Ａ［６］、Ａ［７］、Ａ［８］それぞれを特定する座標を示す情報を火元領域記憶部３１２１に記憶させる。

次に、取得部３１１６は、模擬消火器２０から角度情報を取得したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。

取得部３１１６により模擬消火器２０から角度情報を取得していないと判定されると（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、取得部３１１６により軌跡記憶部３１２３が記憶する消火剤の軌跡を示す情報を消去された後、後述のステップＳ１１２の処理が実行される。なお、軌跡記憶部３１２３が消火剤軌跡情報を予め記憶していない場合、そのまま後述のステップＳ１１２の処理が実行される。一方、取得部３１１６が模擬消火器２０から角度情報を取得したと判定すると（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、消火剤軌跡算出部３１１７は、センサＩ／Ｆ１７４から、ノズル位置情報を取得する（ステップＳ１０９）。

次に、消火剤軌跡算出部３１１７は、仮想の消火剤の軌跡を算出する（ステップＳ１１０）。ここにおいて、消火剤軌跡算出部３１１７は、まず、選択情報記憶部３１３４から外力情報、吐出速度パラメータを取得し、初期情報記憶部３１３１から、選択情報記憶部３１３４が記憶する消火剤情報に対応する仮想の消火剤の質量および体積を示す情報を取得する。例えば消火剤情報が「強化液」を示す場合、消火剤軌跡算出部３１１７は、初期情報記憶部３１３１から図５（Ａ）に示す「強化液」に対応づけられた質量「ｍ１」、体積「Ｖ１」を示す情報を取得する。また、消火剤軌跡算出部３１１７は、初期情報記憶部３１３１から、取得した外力情報に対応する外力の方向および大きさを示す情報を取得する。例えば外力情報が「パターン１」を示す場合、消火剤軌跡算出部３１１７は、初期情報記憶部３１３１から図５（Ｂ）に示す「パターン１」に対応づけられた方向（θ［Ｆ１］，φ［Ｆ１］）、大きさＦ１（＊）を示す情報を取得する。そして、消火剤軌跡算出部３１１７は、仮想の消火剤について、下記式（１）の関係式が満たされるとして、仮想の消火剤の軌跡を算出する。

・・・式（１）
ここで、ｖ０は吐出速度パラメータに対応する初速度ベクトルを示し、ｇは重力加速度ベクトルを示し、ＶＥ（Ｆ１（Ｖ１））は外力を示す外力ベクトルを示す。初速度ベクトルｖ０の向きは、図９に示すように、角度情報が示す模擬消火器２０の模擬ノズル２３の向きを規定する角度θ１、φ１により規定される。角度θ１は、基準軸Ｊ０に対する仰角に相当し、角度φ１は、基準軸Ｊ０に対する水平面内での傾き角度に相当する。なお、図８中のベクトルＶＥＨは、水平面に平行であり且つ向きが基準軸Ｊ０に対して角度φ１だけ傾いているベクトルである。消火剤軌跡算出部３１１７は、仮想の消火剤がノズル位置情報の示すノズル位置Ｐ０（ｘ［Ｐ０］，ｙ［Ｐ０］，Ｈ１）から吐出されるという条件の下で、式（１）から仮想の消火剤の軌跡及び着地点の座標Ｐ１（ｘ［Ｐ１］，ｙ［Ｐ１］，０）を算出する。また、消火剤軌跡算出部３１１７は、算出した消火剤の軌跡を示す情報を主記憶部３１２の軌跡記憶部３１２３に記憶させる。

次に、判定部３１１８は、仮想の消火剤が仮想空間内における複数の火元領域のいずれかに到達したか否かを判定する（ステップＳ１１１）。具体的には、判定部３１１８は、まず、火元領域記憶部３１２１から複数の火元領域Ａ［０］、Ａ［１］、Ａ［２］、Ａ［３］、Ａ［４］、Ａ［５］、Ａ［６］、Ａ［７］、Ａ［８］それぞれを特定する座標を示す情報を取得する。そして、判定部３１１８は、消火剤軌跡算出部３１１７が算出した仮想の消火剤の着地点（図９の点Ｐ１）と、各火元領域Ａ［０］、Ａ［１］、Ａ［２］、Ａ［３］、Ａ［４］、Ａ［５］、Ａ［６］、Ａ［７］、Ａ［８］それぞれを特定する座標とを比較する。そして、判定部３１１８は、仮想の消火剤が火元領域Ａ［０］、Ａ［１］、Ａ［２］、Ａ［３］、Ａ［４］、Ａ［５］、Ａ［６］、Ａ［７］、Ａ［８］のいずれかに到達したか否かを判定する。例えば図９に示す例の場合、仮想の消火剤が火元領域Ａ［４］に到達したと判定される。

判定部３１１８により仮想の消火剤が火元領域に到達していないと判定されると（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、後述のステップＳ１１３の処理が実行される。一方、判定部３１１８が、仮想の消火剤が火元領域に到達していると判定したとする（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）。この場合、火炎規模算出部３１１９は、まず、初期情報記憶部３１３１から、選択情報記憶部３１３４が記憶する火元情報と消火剤情報との組み合わせに対応する火炎規模減少率を示す情報を取得し、選択情報記憶部３１３４から、単位時間当たりの仮想の消火剤の吐出量を示す情報を取得する。また、火災規模算出部３１１９は、火災規模記憶部３１２２から複数の火元領域それぞれについての火炎規模パラメータを取得する。そして、火炎規模算出部３１１９は、火炎規模減少率を示す情報と単位時間当たりの仮想の消火剤の吐出量を示す情報と火炎規模パラメータとを用いて、複数の火元領域それぞれについて新たな火炎規模パラメータを算出し、算出した火炎規模パラメ−タで、火炎規模記憶部３１２２の火炎規模パラメータを更新する（ステップＳ１１２）。例えば選択情報記憶部３１３４が記憶する火元情報が「一般素材」を示し消火剤情報が「強化液」を示すとする。この場合、火炎規模算出部３１１９は、図４（Ｂ）に示す「一般素材」と「強化液」との組み合わせに対応する火炎規模減少率−△Ｓ１１／△Ｑを示す情報を取得する。そして、火炎規模算出部３１１９は、火元領域Ａ［ｋ］での新たな火炎規模パラメータＳ１１［ｊ＋１］を、下記式（２）の関係式を用いて算出する。

・・・式（２）
ここで、Ｓ１１［ｊ，Ａ［ｋ］］は、火炎規模記憶部３１２２が記憶する火元領域Ａ［ｋ］（ｋ＝１、２、・・・）の火炎規模パラメータの値を示し、Ｑ１１［Ａ［ｋ］］は、火元領域Ａ［ｋ］に命中した仮想の消火剤の粒子の数を示す粒子数パラメータの値を示す。また、式（２）の右辺第３項目は、他の火元領域からの火炎の伝播を考慮したいわゆる火炎伝播項である。式（２）の右辺第３項目のＫは、火元領域Ａ［ｋ］の火炎規模に影響を与える他の火元領域Ａ［ｌ］の数に相当する。式（２）の第３項目のＥは、正の定数である。この式（２）の第３項目は、火元領域Ａ［ｋ］の火炎規模パラメータと火元領域Ａ［ｋ］以外の他の火元領域の火炎規模パラメータとの差分量に応じた量を火元領域Ａ［ｋ］の火炎規模パラメータに加算する項である。△ｔ（ｓｅｃ）は、予め設定されており、例えば０．５ｓｅｃに設定される。火炎規模算出部３１１９は、単位時間当たりの仮想の消火剤の吐出量を示す情報が示す吐出量から、時間△ｔの間に、火元領域Ａ［ｋ］における粒子数パラメータを算出する。

続いて、火炎粒子位置算出部３１１０は、選択情報記憶部３１３４が記憶する火炎規模パラメータと、火炎粒子位置関数と、を用いて、複数の火元領域それぞれについて仮想火炎粒子の位置を算出する（ステップＳ１１３）。

その後、動画データ生成部３１１２が、火炎粒子位置記憶部３１３４から取得した位置に、仮想火炎粒子が表示された火炎の動画データを生成し、生成した火炎の動画データと、背景画像データとを合成して新たな動画データを生成する。そして、動画データ表示部３１１３が、生成された動画データをディスプレイ１１に表示する（ステップＳ１１４）。具体的には、動画データ生成部３１１２は、背景画像中における火元領域情報に含まれる火元の中心の座標に、生成した動画データが表示されるように、動画データと背景画像データとを合成して新たな動画データを生成する。また、動画データ生成部３１１２は、軌跡記憶部３１２３に消火剤軌跡情報が記憶されている場合、軌跡記憶部３１２３から消火剤軌跡情報を取得し、消火剤軌跡情報に対応する消火剤の動画を示す動画データを新たな動画データに合成する。

その後、受付部３１１１は、入力部３３から終了指令が有ったか否かを判定する（ステップＳ１１５）。この終了指令は、ユーザが入力部３３に対して消火訓練用火災模擬処理を終了させるための操作を行ったときに入力部３３から受付部３１１１へ出力される。受付部３１１１により終了指令が有ったと判定されると（ステップＳ１１５：Ｙｅｓ）、消火訓練用火災模擬処理が終了する。一方、受付部３１１１により終了指令が無いと判定されると（ステップＳ１１５：Ｎｏ）、再びステップＳ１０７の処理が実行される。

なお、上記に記載された火災訓練用火災模擬処理のアルゴリズムは、本発明を限定するものではなく、他のアルゴリズムを用いることも可能である。

以上説明したように、本実施の形態に係る体感型消火訓練システムによれば、消火剤軌跡算出部３１１７が、仮想の消火剤の仮想の粒子の質量および体積を示す情報並びに仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報と、吐出速度パラメータ、ノズル向き情報およびノズル位置情報と、を用いて仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡を算出する。そして、判定部３１１８が、消火剤軌跡算出部３１１７が算出した仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡に基づいて、仮想の消火剤が火元領域内に到達したか否かを判定し、火炎規模算出部３１１９が、判定部３１１８による判定結果に応じて、火炎規模パラメータを算出する。これにより、実際の火災現場において消火剤に作用しうる外力を考慮して、仮想の消火剤が火元領域に到達しているか否かが判定されるので、ユーザは実際の火災現場への臨場感を持って消火訓練を行うことができる。従って、ユーザの消火訓練の効果を高めることができる。

ところで、実際に小規模の火炎を発生させて行う消火訓練の場合、火炎が訓練者に移る可能性があり危険を伴う。また、火炎を発生させるために灯油や木材などの燃焼材と本物の消火器とを準備しなければならず、また、消火訓練の後始末にも非常に手間を要するものであったため燃焼材の材料費や人件費等のコストを要するものであった。また、準備できる燃焼材等の量もある程度制限されるため、その実施回数も制限されてしまう。そのため、多数の人が実際に消火器を操作して訓練することができず、例えば消防署から派遣された指導員のみが実演する程度にとどまっていた。

これに対して、本実施の形態に係る体感型消火訓練システムでは、実際に火炎を発生させる必要がないので、安全であり且つ消火訓練に要するコストを低減することができる。また、容易に消火訓練を繰り返すことができるので、多数の人が実際に訓練を体験できるという利点もある。

更に、本実施の形態に係る消火訓練用火災模擬装置３０は、模擬消火器２０の模擬ノズル２３の位置を検出する距離画像センサ１２を有する。そして、消火剤軌跡算出部３１１７は、距離画像センサ１２により検出された模擬ノズル２３の位置を示すノズル位置情報を用いて、仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡を算出する。これにより、模擬ノズル２３の向きを考慮して、仮想の消火剤が火元領域に到達しているか否かが判定されるので、ユーザは実際の火災現場への臨場感を持って消火訓練を行うことができる。

また、本実施の形態に係る火炎規模算出部３１１９は、火炎規模減少率を示す情報と粒子数パラメータと火炎規模パラメータとを用いて、新たな火炎規模パラメータを算出する。これにより、消火訓練用火災模擬装置３０のディスプレイ１１に表示される火炎の動画が、火炎規模パラメータの更新状況に応じて時々刻々と変化していくので、ユーザに与える火災現場への臨場感を高めることができる。

更に、本実施の形態に係る初期情報記憶部３１３１は、複数種類の仮想の消火剤それぞれの仮想の粒子の質量および体積を示す情報を、仮想の消火剤の種類を示す消火剤情報と対応づけて記憶している。そして、消火剤軌跡算出部３１１７は、初期情報記憶部３１３１から、受付部３１１１が受け付けた消火剤情報に対応する消火剤の質量および体積を示す情報を取得する。これにより、仮想の消火剤の種類の相違による仮想の消火剤の仮想の粒子の質量および体積の相違を考慮して、仮想の消火剤が火元領域に到達しているか否かが判定されるので、ユーザは実際の火災現場への臨場感を持って消火訓練を行うことができる。

また、本実施の形態に係る初期情報記憶部３１３１は、複数種類の火炎規模減少率を示す情報を、火元の種類を示す火元情報および仮想の消火剤の種類を示す消火剤情報と対応づけて記憶している。そして、火炎規模算出部３１１９は、初期情報記憶部３１３１から、受付部３１１１が受け付けた火元情報と消火剤情報との組み合わせに対応する火炎規模減少率を示す情報を取得する。これにより、火元の種類および仮想の消火剤の種類を考慮して火炎規模パラメータが算出されるので、ディスプレイ１１に表示される火炎規模の変化態様を実際の変化態様に近づけることができる。従って、ユーザは実際の火災現場への臨場感を持って消火訓練を行うことができる。

また、本実施の形態に係る初期情報記憶部３１３１は、複数の背景画像データを火災の場所を示す火災場所情報に対応づけて記憶している。そして、動画データ生成部３１１２は、初期情報記憶部３１３１から、ユーザが選択した火災の場所を示す火災場所情報に対応する背景画像データを取得し、動画データと、取得した背景画像データと、を合成して新たな動画データを生成する。これにより、ユーザは、模擬体験する火災場所を複数種類の中から選択することができるので、多様な消化訓練の実施が可能となるという利点がある。

（実施の形態２）
本実施の形態に係る体感型消化訓練システムは、消火訓練用火災模擬装置が設置される場所における風向きや風量、温度、湿度を検出し、検出した風向きや風量、温度、湿度を、仮想の消火剤の軌跡や火炎規模減少率に反映させる。風向きや風量は、外力の向きや大きさに影響する量である。

本実施の形態に係る体感型消火訓練システム２０００は、図１０に示すように、模擬消火器２０と、消火訓練用火災模擬装置２０３０と、を備える。なお、図１０において、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付している。消火訓練用火災模擬装置２０３０は、筐体１９の上面に設けられた、風センサ２０１３と湿度センサ２０１５とを有する。

風センサ２０１３は、消火訓練用火災模擬装置２０３０が設置される場所の風向きと風量とを検出する。湿度センサ２０１５は、消火訓練用火災模擬装置２０３０が設置される場所の湿度を検出する。

制御部２０３１は、図１１に示すように、ＣＰＵ３１１と、主記憶部３１２と、補助記憶部３１３と、センサＩ／Ｆ２１７４と、表示Ｉ／Ｆ１７５と、通信部Ｉ／Ｆ３１４と、スピーカＩ／Ｆ１７７と、入力部Ｉ／Ｆ３１５と、各部を接続するバス３１６と、を有する。なお、図１１において実施の形態１と同様の構成については図２と同一の符号を付している。センサＩ／Ｆ２１７４は、距離画像センサ１２と、風センサ２０１３と、湿度センサ２０１５と、に接続されている。センサＩ／Ｆ２１７４は、風センサ２０１３から入力される信号から風向きを示す風向情報と風量を示す風量情報とを生成してバス１７８へ送出する。また、センサＩ／Ｆ２１７４は、湿度センサ２０１５から入力される信号から湿度情報を生成してバス１７８へ送出する。

次に、本実施の形態に係る消火訓練用火災模擬装置２０３０の機能構成について説明する。本実施の形態に係る消火訓練用火災模擬装置２０３０の機能構成は、図３に示す実施の形態１に係る消火訓練用火災模擬装置３０の機能構成と同様である。

初期情報記憶部３１３１は、実施の形態１で説明した各種情報に加えて、火炎規模減少率を補正する火炎規模減少率補正係数を示す情報と、仮想の消火剤の質量を補正する質量補正係数を示す情報と、を記憶する。火炎規模減少率補正係数は、消火訓練用火災模擬装置２０３０が設置される場所の温度および湿度を引数とし、温度の低下または湿度の上昇に伴って値が減少する関数の形で表される。質量補正係数は、消火訓練用火災模擬装置２０３０が設置される場所の湿度を引数とし、湿度の上昇に伴って値が増加する関数の形で表される。質量補正係数は、図１２に示すように、仮想の消火剤の種類毎に個別に設定されている。

受付部３１１１は、ユーザが入力部３３を操作して選択した火災場所情報、火元情報、消火剤情報、火元領域情報、火炎規模パラメータ、吐出速度パラメータおよび仮想の消火剤の単位時間当たりの吐出量を示す情報のみを受け付け、外力情報は受け付けない。

消火剤軌跡算出部３１１７と火炎規模算出部３１１９は、センサＩ／Ｆ２１７４から風情報、温度情報および湿度情報を取得する。

消火剤軌跡算出部３１１７は、選択情報記憶部３１３４から吐出速度パラメータを取得し、初期情報記憶部３１３１から、選択情報記憶部３１３４が記憶する消火剤情報に対応する仮想の消火剤の質量および体積を示す情報を取得する。また、消火剤軌跡算出部３１１７は、取得部３１１６から通知される風情報に含まれる風向きおよび風量を示す情報から外力の方向と大きさとを算出する。更に、消火剤軌跡算出部３１１７は、取得部３１１６から通知される湿度情報を用いて質量補正係数を算出する。そして、消火剤軌跡算出部３１１７は、吐出速度パラメータと、取得部３１１６から通知される角度情報、ノズル位置情報と、仮想の消火剤の体積および質量を示す情報と、算出した、外力の方向および大きさ並びに質量補正係数と、を用いて仮想の消火剤の軌跡を算出する。詳細は後述する。

火炎規模算出部３１１９は、初期情報記憶部３１３１から、選択情報記憶部３１３４が記憶する火元情報と消火剤情報との組み合わせに対応する火炎規模減少率を示す情報を取得する。また、火炎規模算出部３１１９は、火炎規模記憶部３１２２から火炎規模パラメータを取得する。更に、火炎規模算出部３１１９は、取得部３１１６から通知される温度情報および湿度情報を用いて火炎規模減少率補正係数を算出する。そして、火炎規模算出部３１１９は、判定部３１１８による判定結果に応じて、火炎規模減少率を示す情報と仮想の消火剤の単位時間当たりの吐出量を示す情報と火炎規模パラメータと火炎規模減少率補正係数とを用いて、新たな火炎規模パラメータを算出する。火炎規模算出部３１１９は、新たに算出した火炎規模パラメ−タで、火炎規模記憶部３１２２が記憶する火炎規模パラメータを更新する。

次に、本実施の形態に係る消火訓練用火災模擬装置３０が実行する火災訓練用火災模擬処理について図１３を参照しながら説明する。なお、図１３において実施の形態１と同様の処理については図７と同一の符号を付している。

ステップＳ１０１からステップＳ１０７までの処理が実行された後、消火剤軌跡算出部３１１７は、取得部３１１６が模擬消火器２０から角度情報を取得したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。

取得部３１１６は、角度情報を取得していないと判定する限り（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１０７の処理を繰り返す。一方、取得部３１１６が模擬消火器２０から角度情報を取得したと判定すると（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、消火剤軌跡算出部３１１７と火炎規模算出部３１１９は、センサＩ／Ｆ２１７４からノズル位置情報、風情報、温度情報および湿度情報を取得する（ステップＳ２０１）。

次に、消火剤軌跡算出部３１１７は、仮想の消火剤の軌跡を算出する（ステップＳ２０２）。ここにおいて、消火剤軌跡算出部３１１７は、まず、選択情報記憶部３１３４から吐出速度パラメータを取得し、初期情報記憶部３１３１から、選択情報記憶部３１３４が記憶する消火剤情報に対応する仮想の消火剤の質量および体積を示す情報を取得する。また、消火剤軌跡算出部３１１７は、取得部３１１６から通知される風情報に含まれる風向きおよび風量を示す情報から外力の方向と大きさとを算出する。更に、消火剤軌跡算出部３１１７は、取得部３１１６から通知される湿度情報を用いて質量補正係数を算出する。そして、消火剤軌跡算出部３１１７は、仮想の消火剤について、下記式（３）の関係式が満たされるとして、仮想の消火剤の軌跡を算出する。

・・・式（３）
ここで、ｖ０は、吐出速度パラメータに対応する初速度ベクトルを示し、ｇは重力加速度ベクトルを示し、ＶＥ（Ｆｗ（Ｖ１））は外力ベクトルを示し、ｍｏ１は消火訓練用火災模擬装置２０３０が設置される場所の湿度を示し、ｈｏ１（ｍｏ１）は質量補正係数を示す。ｈｏ１（ｍｏ１）は、湿度ｍｏ１が大きくなるほど増加する関数である。消火剤軌跡算出部３１１７は、図９に示すように、仮想の消火剤がノズル位置Ｐ０（ｘ［Ｐ０］，ｙ［Ｐ０］，Ｈ１）から吐出されるという条件の下で、式（３）から仮想の消火剤の着地点の座標Ｐ１（ｘ［Ｐ１］，ｙ［Ｐ１］，０）を算出する。

続いて、図１３に示すように、判定部３１１８は、仮想の消火剤が仮想空間内における複数の火元領域内のいずれかに到達したか否かを判定する（ステップＳ１１１）。判定部３１１８により仮想の消火剤が火元領域に到達していないと判定されると（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、後述のステップＳ１１３の処理が実行される。

一方、判定部３１１８が、仮想の消火剤が火元領域に到達していると判定したとする（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）。この場合、火炎規模算出部３１１９は、新たな火炎規模パラメータを算出し、算出した火炎規模パラメ−タで、火炎規模記憶部３１２２の火炎規模パラメータを更新する（ステップＳ１１２）。その後、ステップＳ１１３以降の処理が実行される。

なお、上記に記載された火災訓練用火災模擬処理のアルゴリズムは、本発明を限定するものではなく、他のアルゴリズムを用いることも可能である。

以上説明したように、本実施の形態に係る消火訓練用火災模擬装置２０３０は、消火訓練用火災模擬装置２０３０が設置される場所の風向きおよび風量を検出する風センサ２０１３と、消火訓練用火災模擬装置２０３０が設置される場所の湿度を検出する湿度センサ２０１５と、を有する。そして、消火剤軌跡算出部３１１７は、湿度センサ２０１５により検出される湿度に基づいて、仮想の消火剤の質量を補正する質量補正係数を算出し、算出した質量補正係数を用いて仮想の消火剤の軌跡を算出する。これにより、消火訓練を実施する場所の風向きおよび風量並びに湿度を考慮して、仮想の消火剤が火元領域に到達しているか否かが判定されるので、ユーザは実際の火災現場への臨場感を持って消火訓練を行うことができる。

（変形例）
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は前述の各実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、実施の形態１に係る消火訓練用火災模擬装置３０において距離画像センサ１２を備えない消火訓練用火災模擬装置を採用してもよい。この場合、消火訓練用火災模擬装置３０において、例えば初期情報記憶部３１３１が、予め設定されたノズル位置情報を記憶し、消火剤軌跡算出部３１１７が、模擬ノズル２３の位置が初期情報記憶部３１３１の記憶するノズル位置情報の示すノズル位置で固定されているものとして、仮想の消火剤の軌跡を算出するようにすればよい。

各実施の形態では、消火訓練用火災模擬装置３０、２０３０が距離画像センサ１２を備える構成について説明したが、模擬消火器２０の模擬ノズル２３の位置を検出するセンサの種類はこれに限定されるものではない。例えば、カメラや深度センサ等を組み合わせた構成を有するＫｉｎｅｃｔ（登録商標）センサを備える構成であってもよい。或いは、模擬消火器２０の模擬ノズル２３の内部に、電波や超音波を発振する発信機を設け、消火訓練用火災模擬装置３０、２０３０にこの発信機からの電波や超音波を受信する受信機を複数設けて、複数の受信機それぞれで受信される電波や超音波の強度に基づいて模擬ノズル２３の位置を検出する構成であってもよい。或いは、模擬ノズル２３または消火訓練用火災模擬装置３０に赤外線等の光を用いた距離計測装置を搭載し、この距離計測装置により計測される距離に基づいて模擬ノズル２３の位置を検出する構成であってもよい。

実施の形態２では、消火訓練用火災模擬装置２０３０が風センサ２０１３および湿度センサ２０１５を備える構成について説明したが、消火訓練用火災模擬装置２０３０が備えるセンサの種類はこれに限定されない。例えば消火訓練用火災模擬装置２０３０が消火訓練用火災模擬装置２０３０の設置された場所の雨量を検出する雨量センサを備える構成であってもよい。この場合、消火訓練用火災模擬装置３０の消火剤軌跡算出部３１１７が、雨量センサにより検出される雨量に応じて仮想の消火剤に作用する外力が変化するものとして、仮想の消火剤の軌跡を算出するようにしてもよい。また、火炎規模算出部３１１９は、雨量センサにより検出される雨量に応じて火炎規模減少率が変化するものとして、火炎規模パラメータを算出するようにしてもよい。

各実施の形態では、模擬消火器２０の模擬ノズル２３の内部にジャイロセンサ２４が設けられる構成について説明したが、模擬ノズル２３の内部に設けられるセンサの種類はこれに限定されるものではない。例えば、模擬ノズル２３の内部に３軸加速度センサやその他模擬ノズル２３の向きを検出可能なセンサが設けられる構成であってもよい。

各実施の形態で説明した消火訓練用火災模擬処理は、Ｕｎｉｔｙ（登録商標）のゲームエンジン上で実行されるものであってもよい。

各実施の形態では、動画データ生成部３１１２が、軌跡記憶部３１２３が記憶する仮想の消火剤の軌跡を示す消火剤軌跡情報に対応する仮想の消火剤の動画を示す動画データを背景動画データおよび火炎動画データに合成する例について説明した。但し、これに限らず、動画データ生成部３１１２が、仮想の消火剤の動画を合成する処理を行わない構成であってもよい。

各実施の形態では、火炎の動画データを記憶する火炎動画記憶部３１３２を備える例について説明したが、これに限らず、例えば火炎動画記憶部３１３２の代わりに、火炎の静止画像の画像データを記憶する火炎画像記憶部を備える構成であってもよい。

また、本発明に係る消火訓練用火災模擬装置３０の各種機能は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、ネットワークに接続されているコンピュータに、上記動作を実行するためのプログラムを、コンピュータシステムが読み取り可能な非一時的な記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ等）に格納して配布し、当該プログラムをコンピュータシステムにインストールすることにより、上述の処理を実行する消火訓練用火災模擬装置３０を構成してもよい。

また、コンピュータにプログラムを提供する方法は任意である。例えば、プログラムは、通信回線の掲示版（ＢＢＳ）にアップロードされ、通信回線を介してコンピュータに配信されてもよい。そして、コンピュータは、このプログラムを起動して、ＯＳの制御の下、他のアプリケーションと同様に実行する。これにより、コンピュータは、上述の処理を実行する消火訓練用火災模擬装置３０として機能する。

以上、本発明の各実施の形態および変形例（なお書きに記載したものを含む。以下、同
様。）について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、実施
の形態及び変形例が適宜組み合わされたもの、それに適宜変更が加えられたものを含む。

本発明は、一般の家庭等で実施される消火訓練に使用される体感型消火訓練システムとして好適である。

１１：ディスプレイ、１２：距離画像センサ、１６，２７，３２：通信部、１７，２６，３１，２０１７：制御部、１８：スピーカ、１９：筐体、２０：模擬消火器、２１：操作部、２２：ホース、２３：模擬ノズル、２４：ジャイロセンサ、２８：本体、３０：消火訓練用火災模擬装置、３３：入力部、２６１，３１１：ＣＰＵ、２６２，３１２：主記憶部、２６３，３１３：補助記憶部、１７４，２６４，２１７４：センサＩ／Ｆ、１７５：表示Ｉ／Ｆ、１７６，２６６，３１４：通信部Ｉ／Ｆ、１７７：スピーカＩ／Ｆ、１７８，２６７，３１６：バス、２６５：操作部Ｉ／Ｆ、３１５：入力部Ｉ／Ｆ、１０００，２０００：体感型消火訓練システム、２０１３：風センサ、２０１５：湿度センサ、３１１０：火炎粒子位置算出部、３１１１：受付部、３１１２：動画データ生成部、３１１３：動画データ表示部、３１１４：音声出力部、３１１５：火元領域算出部、３１１６：取得部、３１１７：消火剤軌跡算出部、３１１８：判定部、３１１９：火炎規模算出部、３１２１：火元領域記憶部、３１２２：火炎規模記憶部、３１２３：軌跡記憶部、３１２４：火炎粒子位置記憶部、３１３１：初期情報記憶部、３１３２：火炎動画記憶部、３１３３：音声情報記憶部、３１３４：選択情報記憶部、Ａ１：火元領域、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７，Ｂ８：入力欄、Ｆ１：火炎、ＧＡ１：背景画像、Ｗ１，Ｗ２：ウィンドウ

Claims (11)

1. 模擬ノズルと前記模擬ノズルの向きを検出する向き検出部とを有する模擬消火器と、
   ディスプレイを有し、仮想空間を表す第１画像データを生成して前記第１画像データに応じた仮想空間を前記ディスプレイに映し出す消火訓練用火災模擬装置と、を備え、
   前記消火訓練用火災模擬装置は、
   前記仮想空間の背景画像を示す背景画像データと仮想の消火剤の仮想の粒子の質量および体積を示す情報と前記仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報とを記憶する初期情報記憶部と、
   火炎規模を示す火炎規模パラメータの値に応じて、仮想空間における火炎を表す複数の仮想火炎粒子の位置を算出する火炎粒子位置算出部と、
   前記模擬消火器から、前記向き検出部により検出された前記模擬ノズルの向きを示すノズル向き情報を取得する取得部と、
   前記初期情報記憶部が記憶する、前記仮想の消火剤の仮想の粒子の質量および体積を示す情報並びに前記仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報と、ユーザが選択した前記仮想の消火剤の仮想の粒子の吐出速度を示す吐出速度パラメータと、前記取得部が取得した前記ノズル向き情報と、前記模擬ノズルの位置を示すノズル位置情報と、を用いて仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡を算出する消火剤軌跡算出部と、
   前記消火剤軌跡算出部が算出した前記仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡に基づいて、仮想空間内における火元領域内に前記仮想の消火剤が到達したか否かを判定する判定部と、
   前記判定部による判定結果に応じて、火炎規模パラメータを算出する火炎規模算出部と、
   前記火炎粒子位置算出部が算出した複数の火炎粒子の位置を示す火炎粒子位置情報から、仮想空間における火炎を表す第２画像データを生成し、前記第２画像データと前記初期情報記憶部が記憶する前記背景画像データとを合成して新たな第１画像データを生成する画像データ生成部と、を有する、
   体感型消火訓練システム。
2. 前記消火訓練用火災模擬装置は、前記模擬ノズルの位置を検出するノズル位置検出部を更に有し、
   前記ノズル位置情報は、前記ノズル位置検出部により検出される前記模擬ノズルの位置を示す、
   請求項１に記載の体感型消火訓練システム。
3. 前記ノズル位置検出部は、距離画像センサから構成される、
   請求項２に記載の体感型消火訓練システム。
4. 前記初期情報記憶部は、更に、前記火元領域に仮想の消火剤が投入されるときの火炎規模減少率を示す情報を記憶し、
   前記火炎規模算出部は、更に、前記初期情報記憶部から前記火炎規模減少率を示す情報を取得し、前記火炎規模減少率を示す情報と、前記火元領域に命中した仮想の消火剤の仮想の粒子の数を示す粒子数パラメータと、前記火炎規模パラメータと、を用いて、新たな火炎規模パラメータを算出する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の体感型消火訓練システム。
5. 前記初期情報記憶部は、複数種類の仮想の消火剤それぞれの仮想の粒子の質量および体積を示す情報を、仮想の消火剤の種類を示す消火剤情報と対応づけて記憶し、
   前記消火剤軌跡算出部は、前記初期情報記憶部から、ユーザが選択した消火剤情報に対応する仮想の消火剤の仮想の粒子の質量および体積を示す情報を取得する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の体感型消火訓練システム。
6. 前記初期情報記憶部は、複数種類の火炎規模減少率を示す情報を、火元の種類を示す火元情報および仮想の消火剤の種類を示す消火剤情報と対応づけて記憶し、
   前記火炎規模算出部は、前記初期情報記憶部から、ユーザが選択した火元情報と消火剤情報との組み合わせに対応する火炎規模減少率を示す情報を取得する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の体感型消火訓練システム。
7. 前記初期情報記憶部は、更に、複数の背景画像データを火災の場所を示す火災場所情報に対応づけて記憶し、
   前記画像データ生成部は、前記初期情報記憶部から、ユーザが選択した火災の場所を示す火災場所情報に対応する背景画像データを取得し、前記第２画像データと、取得した前記背景画像データと、を合成して新たな第１画像データを生成する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の体感型消火訓練システム。
8. 前記消火訓練用火災模擬装置は、
   前記消火訓練用火災模擬装置が設置される場所の風向きおよび風量を検出する風センサと、
   前記消火訓練用火災模擬装置が設置される場所の湿度を検出する湿度センサと、を更に有し、
   前記消火剤軌跡算出部は、前記湿度センサにより検出される湿度に基づいて、仮想の消火剤の仮想の粒子の質量を補正する質量補正係数を算出し、算出した質量補正係数を用いて仮想の消火剤の軌跡を算出する、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の体感型消火訓練システム。
9. 仮想空間の背景画像を示す背景画像データと仮想の消火剤それぞれの仮想の粒子の質量および体積を示す情報と前記仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報とを記憶する初期情報記憶部と、
   火炎規模を示す火炎規模パラメータの値に応じて、仮想空間における火炎を表す複数の仮想火炎粒子の位置を算出する火炎粒子位置算出部と、
   模擬消火器の模擬ノズルの向きを示すノズル向き情報を取得する取得部と、
   前記初期情報記憶部から取得した仮想の消火剤の仮想の粒子の質量および体積を示す情報並びに前記仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報と、ユーザが選択した前記仮想の消火剤の仮想の粒子の吐出速度を示す吐出速度パラメータと、前記取得部が取得した前記ノズル向き情報と、前記模擬ノズルの位置を示すノズル位置情報と、を用いて前記仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡を算出する消火剤軌跡算出部と、
   前記消火剤軌跡算出部が算出した前記仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡に基づいて、仮想空間内における火元領域内に前記仮想の消火剤が到達したか否かを判定する判定部と、
   前記判定部による判定結果に応じて、火炎規模パラメータを算出する火炎規模算出部と、
   前記火炎粒子位置算出部が算出した複数の火炎粒子の位置を示す火炎粒子位置情報から、仮想空間における火炎を表す第２画像データを生成し、前記第２画像データと前記背景画像データとを合成して仮想空間を表す第１画像データを生成する画像データ生成部と、を備える、
   消火訓練用火災模擬装置。
10. 模擬消火器の模擬ノズル向きを示すノズル向き情報を取得するステップと、
    仮想空間の背景画像を示す背景画像データと仮想の消火剤それぞれの仮想の粒子の質量および体積を示す情報と前記仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報とを記憶する初期情報記憶部から取得する前記仮想の消火剤の仮想の粒子の質量および体積を示す情報並びに前記仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報と、ユーザが選択した前記仮想の消火剤の仮想の粒子の吐出速度を示す吐出速度パラメータと、前記取得部が取得した前記ノズル向き情報と、前記模擬ノズルの位置を示すノズル位置情報と、を用いて仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡を算出するステップと、
    算出した仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡に基づいて、仮想空間内における火元領域内に前記仮想の消火剤が到達したか否かを判定するステップと、
    前記判定するステップでの判定結果に応じて、火炎規模パラメータを算出するステップと、
    火炎規模を示す火炎規模パラメータの値に応じて、仮想空間における火炎を表す複数の仮想火炎粒子の位置を算出する火炎粒子位置算出部が算出した複数の火炎粒子の位置を示す火炎粒子位置情報から、仮想空間における火炎を表す第２画像データを生成し、前記第２画像データと前記背景画像データとを合成して仮想空間を表す第１画像データを生成するステップと、を含む、
    消火訓練用火災模擬方法。
11. コンピュータを、
    火炎規模を示す火炎規模パラメータの値に応じて、仮想空間における火炎を表す複数の仮想火炎粒子の位置を算出する火炎粒子位置算出部、
    模擬消火器の模擬ノズルの向きを示すノズル向き情報を取得する取得部、
    仮想空間の背景画像を示す背景画像データと仮想の消火剤それぞれの仮想の粒子の質量および体積を示す情報と前記仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報とを記憶する初期情報記憶部から取得した仮想の消火剤の仮想の粒子の質量および体積を示す情報並びに前記仮想の消火剤の仮想の粒子に作用する外力の方向および大きさを示す情報と、ユーザが選択した前記仮想の消火剤の仮想の粒子の吐出速度を示す吐出速度パラメータと、前記取得部が取得した前記ノズル向き情報と、前記模擬ノズルの位置を示すノズル位置情報と、を用いて前記仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡を算出する消火剤軌跡算出部、
    前記消火剤軌跡算出部が算出した前記仮想の消火剤の仮想の粒子の軌跡に基づいて、仮想空間内における火元領域内に前記仮想の消火剤が到達したか否かを判定する判定部、
    前記判定部による判定結果に応じて、火炎規模パラメータを算出する火炎規模算出部、
    前記火炎粒子位置算出部が算出した複数の火炎粒子の位置を示す火炎粒子位置情報から、仮想空間における火炎を表す第２画像データを生成し、前記第２画像データと前記背景画像データとを合成して仮想空間を表す第１画像データを生成する画像データ生成部、として機能させるためのプログラム。

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