JP2018077045A - 倒壊判定ユニット、被害状況推定装置、端末、倒壊検知システム、倒壊判定方法、および倒壊判定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】地震等により構造物が倒壊したかどうかの判定が簡単に行える技術を提供する。【解決手段】構造物に取り付けた絶対圧センサ３によってセンシングされた絶対圧の計測値を記憶ユニット１２のセンシングデータ記憶領域１２ａに記憶する。倒壊判定部１１ａは、記憶ユニット１２のセンシングデータ記憶領域１２ａに記憶している絶対圧センサ３によってセンシングされた絶対圧の計測値を用いて、この絶対圧センサ３を取り付けた構造物が倒壊したかどうかを判定する。【選択図】図３

Description

この発明は、一戸建て住宅、マンション、オフィスビル、橋梁、ガードレール、トンネル等の様々な種類の構造物について、その構造物の倒壊を判定する技術に関する。

従来、地震による被害を、上空から撮像した画像（例えば、人工衛星等から撮像した画像）を用いて推定する技術が特許文献１で提案されている。特許文献１に記載された技術は、地震発生前に上空から撮像した画像と、地震発生後に上空から撮像した画像とを比較し、建物の倒壊等を推定する構成である。

特開２００３−２８７５７３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術は、上空から撮像した画像が不鮮明であると、建物の倒壊を検出できない。すなわち、特許文献１に記載された技術は、上空から鮮明な画像が撮像できる状況であることを前提したものである。言い換えれば、特許文献１に記載された技術では、上空から鮮明な画像が撮像できない状況であると、建物の倒壊を推定できない。

一方で、地震が発生すると、この地震に誘発されて火山が噴火することがある。また、地震により火災（地震火災）が引き起こされることもある。火山の噴火や、地震火災が発生すると、大気中に含まれる微粒子が増加するので、上空から撮像した画像が不鮮明になる。大気中に含まれる微粒子が増加する要因には、上記した火山の噴火や、地震火災の発生に限らず、雨雲の発生等、他にも多数ある。

この発明の目的は、地震等により構造物が倒壊したかどうかの判定が簡単に行える技術を提供することにある。

この発明の倒壊判定ユニットは、上記目的を達するために、以下のように構成している。

高度関連データ記憶部が、構造物に取り付けたセンサによってセンシングされた、センシング対象物の高さに関連する計測値を高度関連データとして記憶する。ここで言う構造物とは、一戸建て住宅、マンション、オフィスビル、橋梁、ガードレール、トンネル等である。センシング対象物は、センサ本体であってもよいし、センサによって検知される被検知物であってもよい。センシング対象物がセンサ本体である場合には、構造物におけるセンサ本体の取り付け高さに関連する計測値（例えば、絶対圧）を高度関連データにすればよい。また、センシング対象物がセンサによって検知される被検知物である場合には、センサと被検知物との高さ方向にかかる距離の成分を含む計測値を高度関連データにすればよい。例えば、センサおよび被検知物を、構造物の高さが異なる位置に取り付け、このセンサで被検知物との距離をセンシングし、その計測値を高度関連データにすればよい。

倒壊判定部は、高度データ記憶部に記憶している高度関連データを用いて、センサを取り付けた構造物が倒壊したかどうかを判定する。構造物が倒壊すると、その構造物に取り付けたセンサの取り付け高さや、センサによって検知される被検知物の取り付け高さが変化するので、高度関連データであるセンサの計測値が変化する。このため、倒壊判定部は、高度関連データであるセンサの計測値によって、構造物が倒壊したかどうかを判定できる。

例えば、倒壊判定部は、センサによってセンシングされた計測値である高度関連データの大きさによって、このセンサを取り付けた構造物が倒壊したかどうかを判定する構成であってもよい。また、倒壊判定部は、センシングタイミングが異なる高度関連データである計測値の変化量を用いて、このセンサを取り付けた構造物が倒壊したかどうかを判定する構成であってもよい。

さらには、倒壊判定部は、構造物に取り付けた一対のセンサによってセンシングされた、センシング対象物の高さに関連する一対の計測値を用いて、このセンサを取り付けた構造物が倒壊したかどうかを判定する構成にしてもよい。この場合、倒壊判定部は、一対のセンサによってセンシングされた一対の計測値の差分を用いて、センサを取り付けた構造物が倒壊したかどうかを判定する構成にするのがよい。例えば、倒壊判定部は、一対のセンサによってセンシングされた一対の計測値の差分と、この差分に対する閾値との比較により、センサを取り付けた構造物が倒壊したかどうかを判定すればよい。

このように、構造物が倒壊したかどうかの判定が簡単に行える。

また、この発明にかかる倒壊検知システムは、ネットワークを介して、被害状況推定装置に端末が接続される。端末は、構造物側に設置される。この倒壊検知システムでは、倒壊判定ユニットは、被害状況推定装置に設けてもよいし、端末に設けてもよい。

この発明によれば、地震等により構造物が倒壊したかどうかの判定が簡単に行える。

倒壊検知システムを示す概略図である。 図２（Ａ）は、絶対圧センサを取り付けた一戸建ての住宅が倒壊していない状態の例を示し、図２（Ｂ）は、絶対圧センサを取り付けた一戸建ての住宅が倒壊した状態の例を示している。 被害状況推定装置の主要部の構成を示すブロック図である。 センシングデータ記憶領域に記憶されている、ある端末のセンシングデータを示す図である。 端末の主要部の構成を示すブロック図である。 被害状況推定装置の動作を示すフローチャートである。 端末の動作を示すフローチャートである。 出力装置における被害状況データに基づく画面表示の例を示す図である。 別の例にかかる被害状況推定装置の主要部の構成を示すブロック図である。 別の例にかかる端末の主要部の構成を示すブロック図である。 倒壊データを示す図である。 別の例にかかる被害状況推定装置の動作を示すフローチャートである。 別の例にかかる端末の動作を示すフローチャートである。 図１４（Ａ）は、一対の絶対圧センサを取り付けた一戸建ての住宅が倒壊していない状態の例を示し、図１４（Ｂ）は、一対の絶対圧センサを取り付けた一戸建ての住宅が倒壊した状態の例を示している。

以下、この発明の実施形態である倒壊検知システムについて説明する。

図１は、この例にかかる倒壊検知システムを示す概略図である。この倒壊検知システムは、被害状況推定装置１と、複数の端末２とを備えている。各端末２は、その端末２で倒壊を検知する構造物に割り当てている。ここでいう構造物は、一戸建て住宅、マンション、オフィスビル、橋梁、ガードレール、トンネル等の人工物である。端末２は、その端末２を割り当てた構造物内、またはその構造物の周辺に設置している。各端末２は、ネットワーク８を介して被害状況推定装置１との間でデータ通信を行う。

また、各端末２には、この例では、絶対圧センサ３、およびＧＰＳセンサ４が割り当てられている。絶対圧センサ３は、公知のように絶対圧をセンシングするセンサである。この例では、この発明で言うセンシング対象物が絶対圧センサ３であり、この絶対圧センサ３によってセンシングされた絶対圧の計測値が、この発明で言う高度関連データに相当する。この絶対圧センサ３は、例えば、高低差５ｃｍに相当する０．６Ｐａの気圧変化のセンシングが行えるものである（http://www.omron.co.jp/press/2016/01/c0112.html参照）。また、ＧＰＳセンサ４は、公知のように位置（緯度経度）をセンシングするセンサである。ＧＰＳセンサ４がセンシングした緯度経度の計測値を、ここでは位置データと言う。

絶対圧センサ３は、所定のセンシングタイミングで絶対圧をセンシングし、その計測値である絶対圧を端末２に入力する。ＧＰＳセンサ４は、所定のセンシングタイミングで位置（緯度経度）をセンシングし、その計測値である位置データを端末２に入力する。絶対圧センサ３、およびＧＰＳセンサ４は、端末２に有線で接続される構成であってもよいし、ブルートゥース（Bluetooth（登録商標））等の近距離無線通信で接続される構成であってもよい。この例では、絶対圧センサ３、およびＧＰＳセンサ４は、端末２に近距離無線通信で接続される構成であるとして説明する。

絶対圧センサ３、およびＧＰＳセンサ４は、倒壊を判定する構造物に取り付けている。絶対圧センサ３、およびＧＰＳセンサ４は、取り付けた構造物に割り当てられている端末２に接続される。絶対圧センサ３は、構造物が倒壊する前後において、センシングした絶対圧の計測値の変化量が大きくなるように取り付けるのがよい。具体的には、絶対圧センサ３は、なるべく構造物の高い位置に取り付けるのがよい。言い換えれば、絶対圧センサ３は、構造物が倒壊したときに、高さ方向に下がる距離が長くなるように取り付けるのがよい。例えば、構造物が一戸建ての住宅であれば、絶対圧センサ３は最上階の天井や屋根等に取り付けるのがよい。また、構造物がマンションや、オフィスビルであれば、絶対圧センサ３は、屋上や屋上付近の壁面に取り付ければよい。また、構造物が橋梁であれば、絶対圧センサ３は、橋脚の上面や、橋桁の側面等に取り付ければよい。また、構造物がガードレールであれば、絶対圧センサ３は支柱の天端付近に取り付ければよい。また、構造物がトンネルであれば、絶対圧センサ３はトンネルの天井等に取り付ければよい。ＧＰＳセンサ４は、絶対圧センサ３の周辺に取り付けるのが好ましい。

なお、絶対圧センサ３は、構造物が倒壊したときに、高さ方向に数ｍ（２〜５ｍ）程度下がる位置に取り付けてあれば、構造物が倒壊したかどうかを判定できる。

図２は、絶対圧センサを一戸建ての住宅（構造物）の屋根付近に取り付けた例を示している。図２（Ａ）は、絶対圧センサを取り付けた一戸建ての住宅が倒壊していない状態の例を示し、図２（Ｂ）は、絶対圧センサを取り付けた一戸建ての住宅が倒壊した状態の例を示している。図２に示すように、絶対圧センサ３は、取り付けた構造物（ここでは、一戸建ての住宅）が倒壊すると、高さ方向における位置がｈ（ｍ）だけ低下する。したがって、絶対圧センサ３によりセンシングされる絶対圧の計測値は、構造物の倒壊前後で、ΔＰ変化する。

ΔＰ＝ｈ×１２Ｐａ
例えば、ｈ＝３ｍであれば、ΔＰ＝３６Ｐａである。

端末２は、絶対圧センサ３がセンシングした絶対圧の計測値、およびＧＰＳセンサ４がセンシングした位置の計測値を含むセンシングデータを、ネットワーク８を介して被害状況推定装置１に送信する。

被害状況推定装置１は、端末２毎に、その端末２から送信されてきたセンシングデータに含まれている絶対圧センサ３がセンシングした絶対圧の計測値を用いて、その端末２が割り当てられている構造物が倒壊したかどうかを判定する。

また、図１に示す出力装置９は、地震等により倒壊した構造物の位置や構造物の倒壊にかかる被害状況等を示す画面を表示するものであり、本発明において必須の構成ではない。出力装置９は、図１に示すようにネットワーク８を介して被害状況推定装置１に接続される構成であってもよいし、有線で被害状況推定装置１に直接接続される構成であってもよい。また、出力装置９は、被害状況推定装置１に一体的に構成したものであってもよい。

図３は、被害状況推定装置の主要部の構成を示すブロック図である。この例の被害状況推定装置１は、制御ユニット１１と、記憶ユニット１２と、通信ユニット１３とを備えている。

制御ユニット１１は、被害状況推定装置１本体の動作を制御する。また、制御ユニット１１は、倒壊判定部１１ａ、倒壊位置取得部１１ｂ、および倒壊件数計数部１１ｃを有している。この例では、この制御ユニット１１が、この発明にかかる倒壊判定方法を実行する。また、この発明にかかる倒壊判定プログラムは、制御ユニット１１にインストールされ。この制御ユニット１１で実行される。

制御ユニット１１は、ハードウェアＣＰＵ、メモリ、その他の電子回路によって構成されている。ハードウェアＣＰＵが、倒壊判定部１１ａ、倒壊位置取得部１１ｂ、および倒壊件数計数部１１ｃとして機能する。また、メモリは、この発明にかかる倒壊判定プログラムを展開する領域や、この倒壊判定プログラムの実行時に生じたデータ（記憶ユニット１２から読み出したセンシングデータや、後述する倒壊件数の計数値等）を一時記憶する領域を有している。制御ユニット１１は、ハードウェアＣＰＵ、およびメモリ等を一体化したＬＳＩであってもよい。

倒壊判定部１１ａは、端末２から送信されてきたセンシングデータ（絶対圧センサ３によりセンシングされた絶対圧の計測値）を用いて、この端末２が割り当てられている構造物が倒壊したかどうかを判定する。倒壊位置取得部１１ｂは、倒壊判定部１１ａにおいて倒壊したと判定された構造物に割り当てている端末２から送信されてきたＧＰＳセンサ４のセンシングデータによって、この構造物の位置を取得する。倒壊件数計数部１１ｃは、倒壊判定部１１ａにおいて倒壊したと判定された構造物の件数を計数する。

記憶ユニット１２は、ネットワーク８を介して接続される端末２毎に、その端末２から送信されてきたセンシングデータをセンシングデータ記憶領域１２ａに記憶する。図４は、センシングデータ記憶領域に記憶されている、ある端末のセンシングデータを示す図である。すなわち、センシングデータ記憶領域１２ａには、図４に示すセンシングデータが端末２毎に記憶される。

図４に示すセンシングデータは、ＩＤが０００１２３４である端末２にかかるものである。センシングデータは、図４に示すように、センシング日時、絶対圧センサ３によりセンシングされた絶対圧の計測値、およびＧＰＳセンサ４によりセンシングされた位置の計測値（緯度経度）を対応付けて登録したものである。この例では、記憶ユニット１２のセンシングデータ記憶領域１２ａは、ネットワーク８を介して接続される端末２毎に、少なくとも２回分のセンシングデータ（前回、および今回送信されてきたセンシングデータ）を記憶できればよい。センシングデータ記憶領域１２ａが、この発明で言う高度関連データ記憶部を有する。

また、この発明にかかる倒壊判定ユニットは、この例では、上述した制御ユニット１１、および記憶ユニット１２によって構成される。すなわち、この例では、被害状況推定装置１が、この発明にかかる倒壊判定ユニットを備えている。

通信ユニット１３は、ネットワーク８を介して端末２、および出力装置９との間におけるデータ通信を制御する。

図５は、端末の主要部の構成を示すブロック図である。端末２は、制御ユニット２１と、通信ユニット２２と、近距離無線通信ユニット２３とを備えている。

制御ユニット２１は、端末２本体の動作を制御する。また、制御ユニット２１は、ハードウェアＣＰＵ、メモリ、その他の電子回路によって構成されている。

通信ユニット２２は、ネットワーク８を介して被害状況推定装置１との間におけるデータ通信を制御する。

近距離無線通信ユニット２３は、絶対圧センサ３、およびＧＰＳセンサ４から送信されてきたセンシングデータの受信を行う。近距離無線通信ユニット２３における無線通信は、例えばブルートゥース（Bluetooth（登録商標））で行われる。

以下、この例にかかる倒壊検知システムの被害状況推定装置１、および端末２の動作について説明する。図６は、この例の被害状況推定装置の動作を示すフローチャートである。図７は、この例の端末の動作を示すフローチャートである。

端末２は、図７に示すように、所定のセンシングタイミングになると、センシングデータを取得する（ｓ１１、ｓ１２）。センシングタイミングは、この例では（図４に示す例では）、前回のセンシングタイミングから１分経過したタイミングであるが、絶対圧センサ３による絶対圧の計測値から構造物の倒壊が適正に判定できるタイミングであれば、どのようなタイミングに設定してもよい。

ｓ１２では、端末２は、近距離無線通信ユニット２３における絶対圧センサ３との近距離無線通信で、この絶対圧センサ３がセンシングした絶対圧の計測値を取得する。また、端末２は、近距離無線通信ユニット２３におけるＧＰＳセンサ４との近距離無線通信で、このＧＰＳセンサ４がセンシングした位置の計測値を取得する。

端末２は、通信ユニット２２において、ｓ１２で取得したセンシングデータ（絶対圧センサ３がセンシングした絶対圧の計測値、およびＧＰＳセンサ４がセンシングした位置の計測値）を、被害状況推定装置１に送信し（ｓ１３）、ｓ１１に戻る。ｓ１３では、端末２は、自端末のＩＤを用いて、被害状況推定装置１との通信を確立している。端末２のＩＤは、ネットワーク８を介した通信で使用するＩＰアドレスであってもよい。

また、被害状況推定装置１は、図６に示すように、ネットワーク８を介して接続されるいずれかの端末２から送信されてきたセンシングデータ（絶対圧センサ３がセンシングした絶対圧の計測値、およびＧＰＳセンサ４がセンシングした位置の計測値）を通信ユニット１３で受信するか、または被害状況出力タイミングになるのを待つ（ｓ１、ｓ２）。

被害状況推定装置１は、通信ユニット１３でいずれかの端末２から送信されてきたセンシングデータを受信すると、受信したセンシングデータをセンシングデータ記憶領域１２ａに記憶する（ｓ３）。ｓ３では、今回受信したセンシングデータを、このセンシングデータを送信してきた端末２にかかるものとして記憶する。被害状況推定装置１は、端末２との通信の確立において、この端末２のＩＤを用いているので、ｓ１で受信したセンシングデータを送信してきた端末２を特定できる。

ｓ３では、その端末２に割り当てているセンシングデータの記憶領域が一杯であれば（新たなセンシングデータを追加記憶する領域の空きがなければ）、時間的に最も古いセンシングデータを削除し、今回受信したセンシングデータを記憶する。

倒壊判定部１１ａは、今回端末２から受信したセンシングデータを用いて、この端末２が割り当てられている構造物が倒壊したかどうかを判定する（ｓ４）。ｓ４にかかる倒壊判定処理は、今回センシングデータを受信した端末２が割り当てられている構造物について行う。

例えば、倒壊判定部１１ａは、今回の受信した絶対圧の計測値Ｐ（ｔ）から、前回受信した絶対圧の計測値Ｐ（ｔ−１）を減算した変化量ΔＰ（ΔＰ＝Ｐ（ｔ）−Ｐ（ｔ−１））を算出する。倒壊判定部１１ａは、算出した変化量ΔＰが、この構造物に対して予め定めた倒壊判定閾値α１以上であれば（ΔＰ≧α１であれば）、構造物が倒壊したと判定する（ΔＰが、予め定めた倒壊判定閾値α１未満であれば、構造物が倒壊していないと判定する。）。

倒壊判定閾値αは、構造物が倒壊したときに、絶対圧センサ３が高さ方向に下がる距離に応じて定めている。例えば、構造物の倒壊によって、その構造物に取り付けた絶対圧センサ３が高さ方向にＸ（ｍ）下がる場合、倒壊判定閾値α１は、
α１＝（Ｘ×１２）×γ１
にすればよい。但し、γ１は、絶対圧センサ３の計測誤差や、構造物が倒壊したときに、その倒壊状況によって絶対圧センサ３の高さ方向の位置が変動する成分を吸収するための比例定数であり、例えば、０．７〜０．９程度の値にすればよい。

また、倒壊判定閾値α１は、
α１＝（Ｘ×１２）−γ２
にしてもよい。γ２も、絶対圧センサ３の計測誤差や、構造物が倒壊したときに、その倒壊状況によって絶対圧センサ３の高さ方向の位置が変動する成分を吸収するための定数である。γ２は、構造物が倒壊したときに、その倒壊状況によって絶対圧センサ３の高さ方向の位置が１ｍ程度変動するのであれば、γ＝６にすればよい。

また、上記の説明では、倒壊判定部１１ａは、今回の受信した絶対圧の計測値Ｐ（ｔ）から、前回受信した絶対圧の計測値Ｐ（ｔ−１）を減算した変化量ΔＰを用いて、構造物が倒壊したかどうかを判定するとしたが、今回の受信した絶対圧の計測値Ｐ（ｔ）の計測値の大きさによって、構造物が倒壊したかどうかを判定してもよい。

具体的には、倒壊判定部１１ａは、今回の受信した絶対圧の計測値Ｐ（ｔ）が、この構造物に対して予め定めた倒壊判定閾値α２以上であれば（Ｐ（ｔ）≧α２であれば）、構造物が倒壊したと判定する（Ｐ（ｔ）が、予め定めた倒壊判定閾値α２未満であれば、構造物が倒壊していないと判定する。）。

なお、この場合には、大気圧の変動の影響を受けるが、構造物が倒壊したかどうかの判定が簡単に行える。

また、ｓ４では、絶対圧センサ３による最近ｎ＋１回分の絶対圧の計測値を用い、
ΔＰ１＝Ｐ（ｔ）−Ｐ（ｔ−１）
ΔＰ２＝Ｐ（ｔ）−Ｐ（ｔ−２）
ΔＰ３＝Ｐ（ｔ）−Ｐ（ｔ−３）
・・・・
ΔＰｎ＝Ｐ（ｔ）−Ｐ（ｔ−ｎ）
を算出し、ΔＰ１〜ΔＰｎの中に、その値が倒壊判定閾値α１以上であるものが、ｍ個以上（ｍ≦ｎ）あると、この端末２が割り当てられている構造物が倒壊したと判定し、ｍ個未満であると、この端末２が割り当てられている構造物が倒壊していないと判定する構成にしてもよい。この場合、記憶ユニット１２のセンシングデータ記憶領域１２ａは、ネットワーク８を介して接続される端末２毎に、少なくともｎ＋１回分のセンシングデータを記憶できればよい。

さらに、上記の例では、下限の閾値である倒壊判定閾値α１、α２のみを用いて、構造物が倒壊しているかどうかを判定するとしたが、上限の閾値α３も用いて構造物が倒壊しているかどうかを判定してもよい。倒壊判定部１１ａにおいて、構造物が倒壊したかどうかの判定に、上限の閾値α３を用いることで、大気圧の急激な変化によって、構造物が倒壊したと誤判定するのを抑えられる。

具体的には、上記した１番目の例においては、今回受信した絶対圧の計測値Ｐ（ｔ）から、前回受信した絶対圧の計測値Ｐ（ｔ−１）を減算した変化量ΔＰが、α１≦ΔＰ≦α３の範囲内であれば、構造物が倒壊したと判定し、この範囲内で無ければ、構造物が倒壊していないと判定するようにしてもよい。

また、上記した２番目の例においては、今回受信した絶対圧の計測値Ｐ（ｔ）が、α２≦Ｐ（ｔ）≦α３の範囲内であれば、構造物が倒壊したと判定し、この範囲内で無ければ、構造物が倒壊していないと判定するようにしてもよい。

さらに、上記した３番目の例においては、ΔＰ１〜ΔＰｎの中に、その値がα１以上であり、且つα３以下の範囲内であるものがｍ個以上（ｍ≦ｎ）であると、この端末２が割り当てられている構造物が倒壊したと判定し、ｍ個未満であると、この端末２が割り当てられている構造物が倒壊していないと判定するようにしてもよい。

なお、上記したｓ４にかかる判定手法は、あくまでも例示であり、絶対圧センサ３の計測値を用いて、上記以外の手法で構造物の倒壊を判定してもよい。また、倒壊判定閾値α１、α２、α３は、上述したように構造物毎（端末２毎）に設定されるものである。各端末２に対する倒壊判定閾値α１、α２、α３は、記憶ユニット１２に記憶しておけばよい。

被害状況推定装置１は、倒壊判定部１１ａがｓ４で構造物が倒壊していないと判定すると、ｓ１に戻る。

一方、被害状況推定装置１は、倒壊判定部１１ａがｓ４で構造物が倒壊したと判定すると、倒壊件数計数部１１ｃが倒壊件数の計数値を１カウントアップする（ｓ５）。また、倒壊位置取得部１１ｂが、今回倒壊したと判定した構造物の位置、すなわちＧＰＳセンサ４でセンシングした位置を倒壊した構造物の位置として記憶し（ｓ６）、ｓ１に戻る。ｓ５、ｓ６にかかる処理は、その順番が逆であってもよい。

なお、倒壊件数計数部１１ｃにより計数される倒壊件数の計数値、および倒壊位置取得部１１ｂにより取得される倒壊した構造物の位置は、制御ユニット１１が備えるメモリに記憶する構成であってもよいし、記憶ユニット１２に設けた記憶領域に記憶する構成であってもよい。

また、被害状況推定装置１は、ｓ２で被害状況出力タイミングであると判定すると、その時点において倒壊件数計数部１１ｃが計数している構造物の倒壊件数、および倒壊位置取得部１１ｂが取得した倒壊したと判定された構造物の位置を含む倒壊状況データを、通信ユニット１３おいて出力装置９に送信し（ｓ７）、ｓ１に戻る。被害状況出力タイミングは、予め定めたタイミングであってもよいし、出力装置９から倒壊状況データを要求されたタイミングであってもよいし、ｓ４で構造物が倒壊したと判定された直後のタイミングであってもよいし、これら以外のタイミングであってもよい。

図８は、出力装置における被害状況データに基づく画面表示の例を示す図である。図８に示すように、出力装置９は、ｓ４で倒壊したと判定された構造物の位置を地図上にマーキングした画面を表示する。また、この画面には、画面に表示している地図が示す地区において、ｓ４で倒壊したと判定された構造物の件数（倒壊件数）が表示されている。したがって、オペレータ等は、この画面を見ることによって、該当地区における構造物の倒壊にかかる被害の大きさや、構造物の倒壊が集中している場所等が簡単に確認できる。

このように、この例にかかる倒壊検知システムでは、被害状況推定装置１が、構造物に取り付けた絶対圧センサ３によりセンシングされた絶対圧の計測値により、構造物が倒壊したかどうかを判定する。したがって、地震等により構造物が倒壊したかどうかの判定が簡単に行える。また、地震による火山の噴火や、地震火災の発生等の二次災害に影響されることなく、地震等による構造物の倒壊を判定できる。

次に、この発明の別の例にかかる倒壊検知システムについて説明する。この例にかかる倒壊検知システムも図１に示した構成であるが、以下に示すように、被害状況推定装置１および端末２の構成が異なる。

図９は、この例にかかる被害状況推定装置の主要部の構成を示す図である。図１０は、この例にかかる端末の主要部の構成を示すブロック図である。図９では、図３に示した構成と同様の構成については同じ符号を付している。また、図１０では、図５に示した構成と同様の構成については同じ符号を付している。

この例にかかる被害状況推定装置１は、制御ユニット１１が倒壊判定部１１ａ、および倒壊位置取得部１１ｂを備えていない点で、上記の例と異なる。また、この例にかかる被害状況推定装置１は、図４に示したセンシングデータを記憶するセンシングデータ記憶領域１２ａに替えて、倒壊データ記憶領域１２ｂを備えている点で、上記の例と異なる。図１１は、倒壊データ記憶領域に記憶される倒壊データを示す図である。この倒壊データは、後述する処理で倒壊したと判定された構造物に割り当てられている端末２のＩＤと、この構造物の位置（緯度経度）とを対応付けたものである。

この例では、制御ユニット１１は、ハードウェアＣＰＵ、メモリ、その他の電子回路によって構成されている。ハードウェアＣＰＵが、倒壊件数計数部１１ｃとして機能する。また、メモリは、被害状況推定装置１本体の動作時に生じたデータを一時記憶する領域を有している。制御ユニット１１は、ハードウェアＣＰＵ、およびメモリ等を一体化したＬＳＩであってもよい。

また、この例にかかる端末２は、制御ユニット２１が、倒壊判定部２１ａおよび倒壊位置取得部２１ｂを備えている点で、上記の例と異なる。倒壊判定部２１ａは、上記した例の倒壊判定部１１ａと同様に、端末２に割り当てられている絶対圧センサ３によりセンシングされた絶対圧の計測値を用いて、この端末２が割り当てられている構造物が倒壊したかどうかを判定する。倒壊位置取得部２１ｂは、上記した例の倒壊位置取得部１１ｂと同様に、この端末２に割り当てられているＧＰＳセンサ４のセンシングデータによって、この端末２が割り当てられている構造物の位置を取得する。この例では、制御ユニット２１が、この発明にかかる倒壊判定方法を実行する。また、この発明にかかる倒壊判定プログラムは、制御ユニット２１にインストールされ。この制御ユニット２１で実行される。

この例では、制御ユニット２１は、ハードウェアＣＰＵ、メモリ、その他の電子回路によって構成されている。ハードウェアＣＰＵが、倒壊判定部２１ａ、および倒壊位置取得部２１ｂとして機能する。また、メモリは、この発明にかかる倒壊判定プログラムを展開する領域や、この倒壊判定プログラムの実行時に生じたデータ（記憶ユニット２４から読み出したセンシングデータ等）を一時記憶する領域を有している。制御ユニット２１は、ハードウェアＣＰＵ、およびメモリ等を一体化したＬＳＩであってもよい。

また、この例にかかる端末２は、記憶ユニット２４を備えている。この記憶ユニット２４には、センシングデータ記憶領域２４ａが設けられている。センシングデータ記憶領域には、自端末２にかかるセンシングデータのみを記憶し、他の端末２にかかるセンシングデータを記憶しない。すなわち、上記の例では、被害状況推定装置１が、端末２毎に、その端末２にかかるセンシングデータを記憶ユニット１２のセンシングデータ記憶領域１２ａに記憶する構成であるが、この例では、各端末２が自端末２にかかるセンシングデータを記憶ユニット２４のセンシングデータ記憶領域２４ａに記憶する点で異なる。記憶ユニット２４のセンシングデータ記憶領域２４ａは、自端末２にかかる、少なくとも２回分のセンシングデータ（前回、および今回のセンシングデータ）を記憶できればよい。

この発明にかかる倒壊判定ユニットは、この例では、上述した制御ユニット２１、および記憶ユニット２４によって構成される。すなわち、この例では、端末２が、この発明にかかる倒壊判定ユニットを備えている。

次に、この例にかかる倒壊検知システムの被害状況推定装置１、および端末２の動作について説明する。図１２は、この例の被害状況推定装置の動作を示すフローチャートである。図１３は、この例の端末の動作を示すフローチャートである。

端末２は、図１３に示すように、所定のセンシングタイミングになると、センシングデータを取得する（ｓ３１、ｓ３２）。センシングタイミングは、上記した例と同様に、絶対圧センサ３による絶対圧の計測値の変化から構造物の倒壊が適正に判定できるタイミングであれば、どのようなタイミングに設定してもよい。

ｓ３２では、端末２は、近距離無線通信ユニット２３における絶対圧センサ３との近距離無線通信で、この絶対圧センサ３がセンシングした絶対圧の計測値を取得する。また、端末２は、近距離無線通信ユニット２３におけるＧＰＳセンサ４との近距離無線通信で、このＧＰＳセンサ４がセンシングした位置データ（緯度経度）を取得する。

端末２は、ｓ３２で取得したセンシングデータをセンシングデータ記憶領域２４ａに記憶する（ｓ３３）。端末２は、センシングデータ記憶領域２４ａが一杯であれば（新たなセンシングデータを追加記憶する領域の空きがなければ）、時間的に最も古いセンシングデータを削除し、今回受信したセンシングデータを記憶する。

倒壊判定部２１ａは、今回取得したセンシングデータを用いて、自端末２が割り当てられている構造物が倒壊したかどうかを判定する（ｓ３４）。ｓ３４にかかる倒壊判定処理は、上記した例のｓ４と同様であり、上述したいずれかの手法で行われる。

なお、倒壊判定閾値α１、α２、α３は、端末２の記憶ユニット２４や、制御ユニット２１を構成するメモリに記憶しておけばよい。

端末２は、ｓ３４で構造物が倒壊していないと判定すると、ｓ３１に戻る。また、端末２は、ｓ３４で構造物が倒壊したと判定すると、通信ユニット２２において、構造物の倒壊を示す倒壊データを被害状況推定装置１に送信し（ｓ３５）、ｓ３１に戻る。ｓ３５では、端末２は、自端末のＩＤを用いて、被害状況推定装置１との通信を確立している。また、ｓ３５で被害状況推定装置１に送信する倒壊データには、ＧＰＳセンサ４によってセンシングされた位置の計測値（位置データ）が含まれている。

なお、端末２は、ｓ３５で倒壊データを被害状況推定装置１に送信すると、図１３に示す処理を停止する構成であってもよい。

また、被害状況推定装置１は、図１２に示すように、ネットワーク８を介して接続されるいずれかの端末２から送信されてきた倒壊データを通信ユニット１３で受信するか、または被害状況出力タイミングになるのを待つ（ｓ２１、ｓ２２）。

被害状況推定装置１は、通信ユニット１３でいずれかの端末２から送信されてきた倒壊データを受信すると、受信した倒壊データを倒壊データ記憶領域１２ｂに記憶する（ｓ２３）。ｓ２３では、今回受信した倒壊データを、この倒壊データを送信してきた端末２にかかるものとして記憶する。被害状況推定装置１は、端末２との通信の確立において、この端末２のＩＤを用いているので、ｓ２１で受信した倒壊データを送信してきた端末２を特定できる。

また、被害状況推定装置１は、倒壊件数計数部１１ｃが倒壊件数の計数値を１カウントアップし（ｓ２４）、ｓ２１に戻る。ｓ２３、ｓ２４にかかる処理は、その順番が逆であってもよい。

なお、倒壊件数計数部１１ｃにより計数される倒壊件数の計数値は、制御ユニット１１が備えるメモリに記憶する構成であってもよいし、記憶ユニット１２に設けた記憶領域に記憶する構成であってもよい。

また、被害状況推定装置１は、ｓ２２で被害状況出力タイミングであると判定すると、その時点において倒壊件数計数部１１ｃが計数している構造物の倒壊件数、および倒壊データ記憶領域１２ｂに記憶している倒壊データを、通信ユニット１３おいて出力装置９に送信し（ｓ２５）、ｓ２１に戻る。被害状況出力タイミングは、この例においても、予め定めたタイミングであってもよいし、出力装置９から倒壊状況データを要求されたタイミングであってもよいし、ｓ２１でいずれかの端末２から倒壊データを受信した直後のタイミング（ｓ２４の処理が完了したタイミング）であってもよいし、これら以外のタイミングであってもよい。

このように、この例にかかる倒壊検知システムも、地震等により構造物が倒壊したかどうかの判定が簡単に行える。また、地震による火山の噴火や、地震火災の発生等の二次災害に影響されることなく、地震等による構造物の倒壊を判定できる。

また、上記した２つの例では、絶対圧センサ３によりセンシングされた絶対圧の計測値を用いて、構造物が倒壊したかどうかを判定するとしたが、この絶対圧センサ３を、構造物における取り付け高さの変化を直接または間接的に検出できる電波式やレーザ式の測距センサ等に置き換えてもよい。例えば、測距センサと、この測距センサにより検知する被検知物を、構造物の高さが異なる位置に取り付け、測距センサと被検知物との距離の計測値を高度関連データとして用いてもよい。この場合、測距センサ、または被検知物の一方が、この発明で言うセンシング対象物である。具体的には、測距センサが、被検知物よりも高い位置に取り付けられている場合、測距センサがこの発明で言うセンシング対象物である。反対に、被検知物が、測距センサよりも高い位置に取り付けられている場合、被検知物がこの発明で言うセンシング対象物である。

また、ＧＰＳセンサ４によってセンシングされた位置データから、水平面上におけるＧＰＳセンサ４の位置の変化量を算出し、ここで算出した水平面上におけるＧＰＳセンサ４の位置の変化量も用いて、上記したｓ４やｓ３４における構造物の倒壊判定を行ってもよい。具体的には、構造物の倒壊によって、構造物に取り付けたＧＰＳセンサ４が水平面上で移動することを利用し、水平面上におけるＧＰＳセンサ４の位置の変化量が予め定めた閾値よりも大きければ、絶対圧センサ３によりセンシングされた絶対圧の計測値に関係なく、構造物が倒壊したと判定する構成にしてもよい。

また、上記した２つの例において、端末２が割り当てられている構造物の位置をメモリに記憶する構成にしてもよい。このようにすれば、ＧＰＳセンサ４を不要にでき、コストダウンが図れる。同様に、被害状況推定装置１が、端末２毎に、その端末２のＩＤと、端末２に割り当てられている構造物の位置とを対応づけて記憶する構成にしてもよい。この場合も、ＧＰＳセンサ４を不要にでき、コストダウンが図れる。

また、端末２のＩＤと、その端末２に割り当てられている構造物の所有者のマイナンバー（個人番号）を対応づけた情報を、被害状況推定装置１に記憶させる構成にしてもよい。このようにすれば、地震等によって倒壊した住宅の所有者（被災者）に対する支援金や義捐金等の分配が簡単、且つ適正に行える。

また、構造物に、加速度センサ、照度センサ、ＵＶセンサ、騒音センサ等の他の種類のセンサを１つ以上追加的に取り付け、追加したセンサによりセンシングされた計測値を使用して、構造物が倒壊したかどうかを総合的に判定する構成にしてもよい。例えば、加速度センサは、構造物の比較的高い位置に取り付けておくことで、構造物の倒壊時にセンシングされる加速度の計測値が大きくなる。また、照度センサやＵＶセンサは、構造物の倒壊の前後において、センシングされる計測値が比較的大きく変化する。また、騒音センサは、構造物の倒壊時にセンシングされる騒音の計測値が大きくなる。

さらに、図１４に示すように、構造物に取り付けた一対の絶対圧センサ３ａ、３ｂによってセンシングされた絶対圧の計測値を用いて、構造物の倒壊判定を行ってもよい。

一対の絶対圧センサ３ａ、３ｂは、倒壊を判定する構造物に取り付ける。一対の絶対圧センサ３ａ、３ｂの取り付け高さは異なっている。図１４では、一方の絶対圧センサ３ａを構造物の比較的高い位置に取り付け、他方の絶対圧センサ３ｂを構造物の比較的低い位置に取り付けた状態を示している。図１４（Ａ）に示すように、絶対圧センサ３ａは、絶対圧センサ３ｂよりもｈ１高い位置に取り付けている（絶対圧センサ３ａと、絶対圧センサ３ｂとの高さ方向の距離がｈ１である。）。一対の絶対圧センサ３ａ、３ｂを取り付けた構造物の倒壊によって、図１４（Ｂ）に示すように、絶対圧センサ３ａと、絶対圧センサ３ｂとの高さ方向の距離がｈ２（ｈ１＞ｈ２）になる（短くなる。）。

ここで、絶対圧センサ３ａによりセンシングされた絶対圧の計測値をＰａｘ、絶対圧センサ３ｂによりセンシングされた絶対圧の計測値をＰａｙとする。

構造物の倒壊の判定では、一対の絶対圧センサ３ａ、３ｂによりセンシングされた絶対圧の計測値をＰａｘ、Ｐａｙの差分（Ｐａｙ−Ｐａｘ）を算出する。この差分は、一対の絶対圧センサ３ａ、３ｂの高さ方向の距離が短くなるにつれて、小さくなる。また、この差分は、大気圧の変動による影響をほとんど受けない。構造物の倒壊の判定は、算出した一対の絶対圧センサ３ａ、３ｂによりセンシングされた絶対圧の計測値をＰａｘ、Ｐａｙの差分（Ｐａｙ−Ｐａｘ）が、予め定めた倒壊判定閾値α４以下であれば、構造物が倒壊したと判定する。この場合、倒壊判定閾値α４は、２つの絶対圧センサ３ａ、３ｂを構造物に取り付けたときに（構造物が倒壊していないときに）、これら２つの絶対圧センサ３ａ、３ｂによりセンシングされた絶対圧の計測値をＰａｘ、Ｐａｙの差分の６〜７割の値にすればよい。このようにすれば、大気圧の変動や、絶対圧センサ３ａ、３ｂにおける絶対圧のセンシング誤差の影響も抑え、構造物の倒壊判定が行える。

（付記１）
少なくとも１つのハードウェアプロセッサを有し、
前記ハードウェアプロセッサが、
構造物に取り付けたセンサによってセンシングされた、センシング対象物の高さに関連する計測値を高度関連データとして高度関連データ記憶部に記憶させ、
前記高度データ記憶部に記憶している前記高度関連データを用いて、前記センサを取り付けた前記構造物が倒壊したかどうかを判定する、
倒壊判定ユニット。

（付記２）
少なくとも１つのハードウェアプロセッサを用いて、
構造物に取り付けたセンサによってセンシングされた、センシング対象物の高さに関連する計測値を高度関連データとして高度関連データ記憶部に記憶させ、
前記高度データ記憶部に記憶している前記高度関連データを用いて、前記センサを取り付けた前記構造物が倒壊したかどうかを判定させる、
処理を実行する倒壊判定方法。

１…被害状況推定装置
２…端末
３、３ａ、３ｂ…絶対圧センサ
４…ＧＰＳセンサ
８…ネットワーク
１１…制御ユニット
１１ａ…倒壊判定部
１１ｂ…倒壊位置取得部
１１ｃ…倒壊件数計数部
１２…記憶ユニット
１２ａ…センシングデータ記憶領域
１２ｂ…倒壊データ記憶領域
１３…通信ユニット
２１…制御ユニット
２１ａ…倒壊判定部
２１ｂ…倒壊位置取得部
２２…通信ユニット
２３…近距離無線通信ユニット
２４…記憶ユニット
２４ａ…センシングデータ記憶領域

Claims (13)

1. 構造物に取り付けたセンサによってセンシングされた、センシング対象物の高さに関連する計測値を高度関連データとして記憶する高度関連データ記憶部と、
   前記高度データ記憶部に記憶している前記高度関連データを用いて、前記センサを取り付けた前記構造物が倒壊したかどうかを判定する倒壊判定部と、を備えた倒壊判定ユニット。
2. 前記センシング対象物は、前記センサ本体である、請求項１に記載の倒壊判定ユニット。
3. 前記高度関連データ記憶部は、前記センサによってセンシングされた絶対圧の計測値を前記高度関連データとして記憶する、請求項１、または２に記載の倒壊判定ユニット。
4. 前記高度関連データ記憶部は、前記センサによってセンシングされた、センシングタイミングが異なる複数の前記高度関連データを記憶し、
   前記倒壊判定部は、センシングタイミングが異なる前記高度関連データである計測値の変化量を用いて、前記センサを取り付けた前記構造物が倒壊したかどうかを判定する、請求項１〜３のいずれかに記載の倒壊判定ユニット。
5. 前記高度関連データ記憶部は、前記構造物に取り付けた一対の前記センサによってセンシングされた、センシング対象物の高さに関連する一対の計測値を高度関連データとして記憶し、
   前記倒壊判定部は、一対の前記センサによってセンシングされた一対の計測値を用いて、前記センサを取り付けた前記構造物が倒壊したかどうかを判定する、請求項１〜３のいずれかに記載の倒壊判定ユニット。
6. 前記倒壊判定部は、一対の前記センサによってセンシングされた一対の計測値の差分を用いて、前記センサを取り付けた前記構造物が倒壊したかどうかを判定する、請求項５に記載の倒壊判定ユニット。
7. 前記倒壊判定部は、一対の前記センサによってセンシングされた一対の計測値の差分と、この差分に対する閾値との比較により、前記センサを取り付けた前記構造物が倒壊したかどうかを判定する、請求項６に記載の倒壊判定ユニット。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の倒壊判定ユニットと、
   ネットワークを介して接続される端末と通信し、この端末から前記構造物に取り付けたセンサによってセンシングされた、センシング対象物の高さに関連する計測値を高度関連データとして受信する上位側通信ユニットと、を備えた被害状況推定装置。
9. 請求項１〜７のいずれかに記載の倒壊判定ユニットと、
   前記倒壊判定ユニットにおいて、前記構造物が倒壊したと判定すると、ネットワークを介して接続される被害状況推定装置に前記構造物の倒壊を送信する端末側通信ユニットと、を備えた端末。
10. 請求項８に記載の被害状況推定装置と、
    前記ネットワークを介して前記被害状況推定装置と通信可能に接続した前記端末と、を備える倒壊検知システム。
11. 請求項９に記載の端末と、
    前記ネットワークを介して前記端末と通信可能に接続した前記被害状況推定装置と、を備える倒壊検知システム。
12. 構造物に取り付けたセンサによってセンシングされた、センシング対象物の高さに関連する計測値を高度関連データとして高度関連データ記憶部に記憶する高度関連データ記憶ステップと、
    前記高度データ記憶部に記憶している前記高度関連データを用いて、前記センサを取り付けた前記構造物が倒壊したかどうかを判定する倒壊判定ステップと、をコンピュータが実行する倒壊判定方法。
13. 構造物に取り付けたセンサによってセンシングされた、センシング対象物の高さに関連する計測値を高度関連データとして高度関連データ記憶部に記憶する高度関連データ記憶ステップと、
    前記高度データ記憶部に記憶している前記高度関連データを用いて、前記センサを取り付けた前記構造物が倒壊したかどうかを判定する倒壊判定ステップと、をコンピュータに実行させる倒壊判定プログラム。

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