JP2913624B1 - 災害体験模擬装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 多数の人が仮想空間を同時に共有して参加
し、他の人の行動を見て避難する行動干渉を誘因するこ
とができること。 【解決手段】 サーバ１の第１メモリ９には、仮想空間
モデルと、複数の各端末装置の操作者に個別的に対応し
た第１キャラクタ７および予め設定された人の第２キャ
ラクタ３１の各座標データとがストアされる。第２キャ
ラクタ３１の座標データは、仮想空間モデルと第１キャ
ラクタの座標データとに依存して災害時の予め定める人
の本能に基づく行動特性に従って演算される。各端末装
置では、操作者が入力手段２６を操作して表示手段８に
表示される仮想空間内における自己の第１キャラクタの
座標データを変化して第２メモリ２８に設定する。全て
の端末装置における第１キャラクタの座標データは、サ
ーバの第１メモリ９に転送されてストアされ、端末装置
の第２メモリ２８に転送され、表示手段８で見ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、火災および地震な
どの災害が発生したときに避難する体験を模擬的に行う
ことができ、これによって災害発生時の避難訓練などを
行うことができるようにした災害体験模擬装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】災害に直面した場合の人間の行動はまだ
充分に解析されておらず、どのような行動をとればよい
かなどわからないことが多い。また、実際の災害時に建
物内からの避難や避難所までの移動が非常に困難である
ことがわかっている。そこで、コンピュータの中の仮想
空間上で、複数の人間が災害を模擬体験し、かつ、その
行動を記録できれば、実際の災害時にどのような行動を
とればよいかの指針とし、すなわち模擬体験の記録を見
ることにより、今後の行動の参考とすることが望まれて
いる。

【０００３】典型的な先行技術は、特開平８−２１２１
７３に開示されたマルチユーザー仮想空間システムであ
る。この先行技術では、各端末の利用者が同一の仮想空
間を共有し、遠隔の各利用者のリアルタイムな状況を把
握できるようにする。端末制御サーバは映像・音声サー
バと協動して、各端末利用者の実映像や音声の切り替え
を制御する。また、サーバは各端末利用者の仮想空間内
でのリアルタイムな状況を管理し、特定の端末に送付す
る。各端末は端末制御サーバから仮想空間モデルの配布
を受け、ディスプレイに表示する。端末の利用者は、操
作器を操作することで仮想空間内を移動し、問題などを
解いていく。各端末の利用者の位置情報はサーバに集め
られ、全ての端末に送られる。各端末は、他の端末利用
者オブジェクトを仮想空間内に表示する。各利用者は当
該オブジェクトを通して会話することができる。各端末
の利用者は、同一の仮想空間を共有し、遠隔の各利用者
の状況を、リアルタイムで把握することができるように
している。

【０００４】この先行技術は、マルチユーザ仮想空間に
おける学習システムや遠隔通信におけるものであり、災
害をターゲットにしておらず、災害に関する工夫がな
い。

【０００５】他の先行技術は、「バーチャルリアリティ
の避難行動シミュレータへの応用」土木学会論文集Ｎ
ｏ．５５６／１−３８，１９７−２０７，１９９７．１
に開示されている。３次元コンピュータグラフィックス
を用いて、現実の建物と同じ構造を仮想（バーチャル）
空間に構築し、入力装置（データグローブ、室内歩行
器、ヘッドマウントディスプレイ装置）によって、仮想
空間（閉空間）内を移動する。実際の迷路を用いた避難
実験と同じ構造を持つバーチャルリアリティ（ＶＲ）迷
路を用いた避難シミュレーションを行い、両者の比較か
らバーチャルリアリティ空間での実避難行動の再現性確
認と、バーチャルリアリティシミュレーションの訓練効
果の評価を行い、それらの結果から閉空間からの避難行
動特性を分析している。同じ構造を持つ実際の迷路と、
バーチャルリアリティ迷路を用いた避難行動実験を行
い、両者の結果を比較する。バーチャルリアリティによ
る模擬避難体験が、実際の避難行動において訓練効果と
して現れることを確認しており、さらにバーチャルリア
リティを用いて避難時の行動特性を再現し得ることを確
認している。

【０００６】この先行技術では、仮想空間に多数の人間
が同時に参加できない。したがって多数の人間同士が災
害時に他の人間の行動を見て、避難するといった互いの
行動干渉が誘因できない。また、災害の種類が限定され
ており、いろいろな災害の体験ができない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、災害
の模擬的な体験を、同時に多数の人が参加することがで
き、これによって多数の人が災害時に他の人の行動を見
て、それに応じて避難するなどの互いの行動干渉を誘因
することができるようにした災害体験模擬装置を提供す
ることである。

【０００８】本発明の他の目的は、人の行動モデルの組
み込みを行い、これによってさらに多数の人が避難する
状況を模擬体験することができるようにした災害体験模
擬装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、サーバと複数
の端末装置とが接続され、サーバは、仮想空間モデル
と、各端末装置からそれぞれ伝送された人の第１キャラ
クタの座標データと、予め設定された人の第２キャラク
タの座標データとをストアする第１メモリと、第１メモ
リにストアされた仮想空間モデルと第１キャラクタの座
標データとに応答して、災害時の予め定める行動特性に
従って第２キャラクタの座標データを変化して第１メモ
リにストアする行動モデル演算手段と、各端末装置から
の第１キャラクタの座標データを受信して第１メモリに
ストアし、第１メモリのストア内容を、端末装置に送信
する第１通信手段とを有し、各端末装置は、サーバから
伝送された仮想空間モデルをストアし、サーバから伝送
された第１キャラクタの座標データを変更可能にストア
し、さらにサーバから伝送された第２キャラクタの座標
データをストアする第２メモリと、第２メモリにストア
されている仮想空間モデルと、その仮想空間内の第２メ
モリにストアされた各座標で第１および第２キャラクタ
とを表示する表示手段と、自己の端末装置に個別的に対
応する第１キャラクタの座標データを仮想空間モデル内
で変化して設定し、第２メモリにストアする入力手段
と、サーバからの仮想空間モデルと第１および第２キャ
ラクタの座標データとを受信して第２メモリにストア
し、入力手段によって変化された第２メモリにストアさ
れている第１キャラクタの座標データをサーバに送信す
る第２通信手段とを有することを特徴とする災害体験模
擬装置である。

【００１０】本発明に従えば、ネットワーク上に接続し
たコンピュータを用いて、災害体験模擬を行う装置であ
って、仮想空間を構築して表示手段に表示し、複数の端
末装置を接続することによって多数の人間が災害体験模
擬を行うことができるようにし、人同士が相互の行動干
渉を誘因することができるようにし、その仮想空間で災
害を発生させることによって、災害体験模擬を行うこと
ができるようにするものであり、さらにこれらの状況を
ビデオテープレコーダまたはメモリなどの記録装置に記
録することができるようにする。このようにして本発明
は、多数のコンピュータを通信ネットワークで結合した
システム上で、災害を仮想（バーチャル）表現し、その
仮想空間の中に多数の人が、仮想表示した人物を通し
て、参加し、災害体験模擬をすることができる装置であ
り、災害を設定できる装置である。さらに前述のように
災害発生時における多数の人の相互の行動干渉を誘因で
きる装置である。また、その行動を記録する装置であ
る。

【００１１】本発明では、端末装置であるコンピュータ
１台を、サーバにネットワークを介して接続するだけ
で、容易に災害体験模擬が可能になり、したがって多数
の人が災害体験模擬を行うことができる。また仮想空間
における災害模擬であるので、現実では実現することが
できない大規模な災害を演出することができ、効果的な
避難訓練などを行うことができる。さらに各人が他の人
の行動を見て行動するといった人相互の行動干渉を起こ
すことができ、災害体験模擬を効果的に行うことができ
る。

【００１２】このようにして本発明に従えば、多数のコ
ンピュータを通信ネットワークで結合したシステム上
で、災害を仮想表現し、その仮想空間の中に多数の人が
参加し、仮想空間を共有することによって、災害体験模
擬を行うことができるようになる。

【００１３】複数の各端末装置は、各操作者毎に備えら
れ、これらの端末装置は、サーバに、伝送ラインを介し
て接続される。端末装置の第２メモリには、サーバから
の仮想空間モデルと第１および第２キャラクタの各座標
データがストアされている。この自己の端末装置に個別
的に対応する第１キャラクタの座標データは、その自己
の端末装置に備えられている入力手段の操作によって変
化して更新して設定することができる。こうして操作者
は、避難する自己の行動を、入力することができる。第
２キャラクタは、端末装置以外でサーバにおいて予め設
定された人のキャラクタであって、この第２キャラクタ
の座標データは、サーバにおいて作成され、たとえば災
害時の人の行動特性に従って移動を行う。こうして複数
の各端末装置の操作者が操作する第１キャラクタと、サ
ーバにおいて設定された第２キャラクタとが、災害時
に、表示手段に表示される。第２メモリのストア内容
は、第２通信手段から伝送ラインを介してサーバの第１
伝送ラインに与えられ、第１メモリにストアされる。し
たがって第１メモリには、全ての端末装置で操作者が入
力手段によって入力して変化された第１キャラクタの座
標データがストアされている。第１メモリにストアされ
た仮想空間モデルと、第１および第２キャラクタの座標
データとは、第１通信手段、伝送ラインおよび第２通信
手段を経て、各端末装置の第２メモリに転送されて第２
メモリにストアされ、こうして多数の各端末装置の操作
者が、仮想空間を共有して、災害の模擬体験をすること
ができる。

【００１４】第２キャラクタの座標データは、行動モデ
ル演算手段によって、前述のように災害時の予め定める
行動特性に従って変化して得られ、第１メモリにストア
される。この第２キャラクタの座標データは、第１メモ
リにストアされた仮想空間モデルと、各端末装置の操作
者が変化した第１キャラクタの座標データなどとに依存
して、演算して求められる。

【００１５】また本発明は、仮想空間モデルは、災害の
複数の種類と、災害によって生じた現象とを含み、サー
バは、災害の種類を選択し、災害によって生じた現象を
変化する選択／現象変化手段を有することを特徴とす
る。

【００１６】本発明に従えば、仮想空間モデルは、災害
の複数の種類、たとえば火災および地震を含み、また災
害によって生じた現象を、たとえば炎のかたまり、煙の
移動状況、地震の揺れなどを含む。サーバに備えられた
選択／現象変化手段は、各端末装置の操作者が模擬体験
すべき災害の種類を選択し、また災害によって生じた現
象を変化し、たとえば炎のかたまりの状態、煙の移動状
況、地震の揺れの激しさなどを変化して調整し、設定す
ることができ、またこのような現象の変化は、時間経過
に伴って自動的に変化されるようにしてもよい。

【００１７】また本発明は、仮想空間モデルは、災害時
の人の複数の行動特性を含み、サーバは、行動特性の１
または複数を選択して行動モデル演算手段に与える行動
特性選択手段を有することを特徴とする。

【００１８】本発明に従えば、仮想空間モデルは、人の
複数の行動特性を含み、サーバに備えられた行動特性選
択手段は、この行動特性の１つまたは複数を選択して行
動モデル演算手段に与える。したがって行動モデル演算
手段は、前述のように第１メモリにストアされた選択さ
れた行動特性と第１キャラクタの座標データとに依存し
た１または複数の第２キャラクタの座標データをそれぞ
れ変化して作成し、第１メモリに更新してストアする。
サーバの第１メモリのストア内容と各端末装置の第２メ
モリのストア内容とは、第１および第２通信手段との働
きによって、ごく短時間で相互の転送が行われてストア
内容が更新される。したがって第１および第２メモリの
ストア内容は、各端末装置で操作者が個別的に入力手段
を操作して操作する第１キャラクタの座標データが、第
１メモリおよびその他の端末装置の第２メモリとにおい
ていわばリアルタイムで変化されることになる。

【００１９】また本発明は、行動特性は、最初来た経路
から脱出を図ろうとする帰巣本能と、異常事態発生場所
の近くにその確認をしに行くが、その事態を認めると、
反射的にその反対方向に向かう退避本能と、明るさを求
めて行動する指光本能と、暗中を歩行すると左回りの行
動をする左回り本能と、先行する者に追随して合流しよ
うとする追随本能とのグループから成る１または複数か
ら選ばれた行動特性であることを特徴とする。

【００２０】本発明に従えば、第２キャラクタの行動特
性が、人の帰巣本能と退避本能と指光本能と左回り本能
と追従本能とのいずれか１つまたは複数に従って第２キ
ャラクタの座標データが変化されるので、災害時の人の
避難行動などをさらに現実に近い模擬体験をすることが
できるようになる。

【００２１】また本発明は、仮想空間モデルは、複数種
類の建物モデルを含み、サーバは、建物モデルを選択す
る建物モデル選択手段を有することを特徴とする。

【００２２】本発明に従えば、仮想空間モデルは、複数
種類の建物モデルを含み、たとえばホテルおよびビルな
どを含み、さらに或る地区における特定の場所から避難
所までの道路および広場などを含み、このような建物モ
デルの１または複数を、サーバに備えられた建物モデル
選択手段によって選択する。したがって各種の建物モデ
ルにおける災害発生時の模擬体験をすることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
災害体験模擬装置の全体の構成を示すブロック図であ
る。マイクロコンピュータなどを搭載して実現されるサ
ーバ１には、通信ネットワークである伝送ライン２を介
して複数の端末装置３がたとえば閉ループを成して形成
され、ネットワークが構成され、たとえばローカルエリ
アネットワーク（略称ＬＡＮ）が実現される。他の実施
形態では、ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）などの
ネットワークであってもよい。さらに伝送ライン２に
は、インターネットまたは専用回線などの伝送ライン４
を介して端末装置５が接続される。

【００２４】図２は、図１に示される災害体験模擬装置
における仮想空間の建物の簡略化した平面図である。建
物内には、１または複数の見学者が存在し、三角形で示
された火元６で火災の災害が発生したものと想定するこ
とができる。端末装置３，５の１つの操作者を表す第１
のキャラクタは、参照符７で示される。端末装置３，５
の第１キャラクタ７に対応する操作者は、図２の建物内
から、座標データを設定して避難する模擬体験を行うこ
とができる。このような図２の仮想空間モデルは、各端
末装置３，５の表示手段８において表示される。

【００２５】本件災害体験模擬装置において、図２に示
された平面を有する建物内での災害の状況と端末装置
３，５の操作者に対する事例のシナリオは、一例として
次のようになり、表示手段８によって目視表示され、お
よび／または音響出力手段２７によって出力される。

【００２６】「きょう、あなたは竣工したばかりの施設
の見学に来ています。あなたのほかにも、招待された人
たちが見に来ています。施設担当者から、建物平面図に
従って建物内部を案内され、施設の説明を受けていま
す。コントロールルーム案内の最中に、突然非常ベルが
鳴り出しました。どうも火災のようです。中の見学者達
が声を出しながら、廊下の奥の方へ向かっていきます。
この先には非常口があるようです。あなたはどうします
か？一緒になって非常口へ？それとも火元の確認？それ
とも…」このような避難状況を、サーバ１において随時
第１メモリ９に記録し、避難訓練を行うことができる。

【００２７】端末装置３，５の表示手段８で表示される
仮想空間は、たとえば図３（１）に示されるとおりであ
る。複数の各端末装置３，５における視点の異なる位置
から見た仮想空間の状況は、図３（２）、図３（３）お
よび図３（４）に示されるとおりである。模擬体験の各
参加者である端末装置３，５の操作者は、これらの図３
（２）、図３（３）および図３（４）などの表示手段８
で表示された画面を見て、第１キャラクタである自己の
移動方向および位置などの座標データを設定する。

【００２８】図４は、サーバ１および端末装置３の具体
的な電気的構成を示すブロック図である。サーバ１は、
第１メモリ９を構成する災害モデル１０と人の行動モデ
ル１１と、建物モデル１２とをストアした仮想空間モデ
ル２１をストアしている。マイクロコンピュータなどに
よって実現される処理回路１４には、第１通信手段を構
成する伝送ライン２に接続されたデータ送受信手段１５
と通信制御手段１６とが関連して接続される。さらに端
末装置３，５を制御するための端末制御回路１７が備え
られる。処理回路１４には、第１メモリ９が接続され、
さらにサーバ１の操作者が操作する入力手段１８が接続
される。処理回路１４にはまた、メモリ９にストアされ
た内容を目視表示する陰極線管または液晶などによって
実現される表示手段１９と、音響出力をする音響出力手
段２０とが備えられる。音響出力手段２０は、音声再生
器を備え、災害時の音響を発生する。さらに処理回路１
４には、操作者に疑似振動を与える疑似振動器が備えら
れ、ユーザに振動を与えるように構成されてもよい。こ
のサーバ１の第１メモリ９には、上述のように仮想空間
モデル２１がストアされており、ネットワークである伝
送ライン２を介して各端末装置３，５に配布する。

【００２９】端末装置３では、マイクロコンピュータな
どによって実現される処理回路２３には第２通信手段を
構成するデータ送受信手段２４と通信制御手段２５とが
関連して設けられ、伝送ライン２を介するサーバ１との
通信動作が行われる。さらに端末装置３には、操作者が
操作を行う入力手段２６が設けられる。入力手段２６
は、たとえばマウスまたはジョイスティックなどであっ
てもよく、またはキーボードなどによって実現されても
よい。仮想空間の状況を表示するために、陰極線管また
は液晶などによって実現される表示手段８が処理回路２
３に接続される。さらに音響出力手段２７が接続され、
災害時の音などが発生される。処理回路２３には第２メ
モリ２８が接続される。

【００３０】各ユーザである端末装置３の操作者は、自
己の端末装置３の入力手段２６を操作することによっ
て、仮想空間内で第１キャラクタの座標データを設定し
て動き回り、災害の状況、他の人である第２キャラクタ
の行動を表示手段８で見ながら自己の第１キャラクタの
行動を行い、避難する。この仮想空間内の操作者の第１
キャラクタの位置座標および仮想空間内での行動、たと
えば家屋内での操作釦を押したり、ドアを開くなどの行
動は、各端末装置３の入力手段２６によって入力され、
通信制御手段２５およびデータ送受信手段２４を経て伝
送ライン２からサーバ１のデータ送受信手段１５で受信
され、通信制御手段１６に与えられ、処理回路１４によ
って第１メモリ９にストアされてサーバ１に集められ
る。

【００３１】サーバ１は、全ての各第１キャラクタの座
標データと行動を、全ての端末装置３，５に、第１メモ
リ９のストア内容を送信データとして伝送ライン２を介
して分配する。このようなサーバ１の第１メモリ９のス
トア内容が伝送され、端末装置３，５において受信さ
れ、第２メモリ２８に転送され、このようにしてリアル
タイムで、サーバおよび全ての端末装置３における仮想
空間を共有することができる。このような第１および第
２メモリ９，２８のストア内容の相互の転送による更新
は、ごく短時間を周期として行われ、したがって両メモ
リ９，２８のストア内容は実質的に同一である。各端末
装置３の処理回路２３では、サーバ１の第１メモリ９の
ストア内容である第１キャラクタおよび第２キャラクタ
の座標データと行動とに基づいて、表示手段８にその内
容の表示を行う。

【００３２】サーバ１において入力手段１８を用いて、
構築された仮想空間上に災害を発生させる。この災害
は、ネットワーク通信装置である前述のようにデータ送
受信手段１５，２４および通信制御手段１６，２５によ
って、各端末装置３，５に送られ、各ディスプレイであ
る表示手段８に前述のように表示される。この表示手段
８と同一内容は、サーバ１の表示手段１９においても表
示される。端末装置３の音響出力手段２７の出力と同一
内容は、サーバ１の音響出力手段２０によっても出力さ
れる。

【００３３】サーバ１の第１メモリ９にストアされる仮
想空間モデルでは、入力手段１８によって選択される建
物モデル１２に従い、たとえば図５に示される仮想空間
が構築される。さらに複数の各端末装置３，５で設定さ
れた第１キャラクタと、人の行動モデル１１に従って移
動する第２キャラクタとの各座標データに従い、図６に
示されるように仮想空間内でキャラクタが表示される。
さらに災害モデル１０によって選択された火災または地
震などの状況が、仮想空間内で図７のように表示され
る。こうして第１メモリ９にストアされた内容に従い、
第１および第２キャラクタが、仮想空間内で移動する状
況が、図８に示されるように表示手段８，１９で表示さ
れる。仮想空間は、３次元空間であってもよいけれども
２次元空間であってもよい。

【００３４】サーバ１の入力手段１８の操作によって仮
想空間内で前述の図７に示されるように火災が発生する
と、各端末装置３，５で参加している操作者が、仮想空
間内で、入力手段２６を操作し、周囲の状況、たとえば
他の第１キャラクタおよび第２キャラクタの動きなどを
見ながら、入力手段２６を操作し、避難を開始する。こ
のような各端末装置３，５における入力手段２６の内容
は第２メモリ２８にストアされ、伝送ライン２を介して
サーバ１の第１メモリ９にストアされる。したがって全
ての端末装置３の第２メモリ２８のストア内容は、サー
バ１の第１メモリ９のストア内容と同様であり、こうし
て１つの仮想空間を、多数の端末装置３における操作者
が共有することができる。したがって複数の第１および
第２キャラクタが移動する様子を、各端末装置３におけ
る表示手段８上の仮想空間で見ることができる。

【００３５】図９は、前述の図４における処理回路１
４，２３の動作を説明するためのフローチャートであ
る。ステップａ１において端末装置３の操作者は、入力
手段２６を操作し、伝送ライン２を介して処理回路２３
は処理回路１４に接続が行われる。ステップａ２におい
てサーバ１の第１メモリ９のストア内容である仮想空間
情報が、伝送ライン２を介して第２メモリ２８に、処理
回路１４，２３の働きによって配布される。ステップａ
３では、端末装置３で仮想空間を構築し、第１および第
２キャラクタを、表示手段８によって表示し、また音響
出力手段２７によって音響を出力する。ステップａ４に
おいては、端末装置３の入力手段２６を操作者が操作
し、各操作者であるユーザに対応した第１キャラクタ７
の座標データを変更して移動する。このような入力手段
２６による入力内容は、第２メモリ２８にストアされ
る。第２メモリ２８のストア内容は、伝送ライン２を介
してサーバ１の第１メモリ９にもまたストアされ、こう
してサーバ１に位置座標および行動情報が送信されてス
トアされる。第１メモリ９において、第２キャラクタ３
１の行動状況は、人の行動モデル１１に従って演算され
て更新される。

【００３６】ステップａ５では、サーバ１の第１メモリ
９のストア内容が、各端末装置３，５に伝送ライン２を
介して配布され、第２メモリ２８にストアされて記録さ
れる。ステップａ６では、このような第１および第２メ
モリ９，２８のストア内容に従い、災害の発生状況であ
る災害モデルおよび人の行動モデルの動作などを、表示
手段８で表示される。

【００３７】建物モデルは、たとえばホテル火災の場合
は、ホテルの建物内部、または或る地区における地震の
場合は特定の場所から避難所までのように具体的に、前
述の図５に示されるようにして構築されている。

【００３８】災害モデルは、表示枷面の変更が可能であ
り、予め設定されたプログラムどおりの災害を発生させ
ることができる。さらに端末装置３，５における操作者
である人が災害を演出することができる。すなわち端末
装置３，５に人のキャラクタを設定するのではなく、災
害によって生じた現象の種類を設定する。現象の種類と
いうのは、たとえば煙のかたまり、煙などであり、これ
らを操作者が入力手段２６を操作して設定する。操作者
が災害を演出する場合、各種の災害の状態を作成して再
現することができる。さらに災害による事象に、音響を
付加し、音響出力手段２７，２０によって出力すること
ができ、これによってさらに臨場感を持たせることがで
きる。さらに前述のように振動を行わせる手段を設ける
ことができる。

【００３９】災害のモデルは、たとえば煙モデルであっ
てもよい。煙モデルは、球多面体のコンピュータグラフ
ィックなどの手法を用い、時間経過に伴って煙の画像を
徐々に広がらせる。煙の移動速度は、水平方向にたとえ
ば毎秒０．５〜１ｍ、垂直方向に３〜５ｍであってもよ
い。さらに明るさを変化させてもよい。災害モデルの他
の例として炎モデルがある。この炎モデルは、出火元に
おいて、炎コンピュータグラフィックの手法を用いてさ
らに音などを発生させてもよい。災害モデルの他の例と
しては地震モデルがある。地震モデルでは、一定時間で
震度に対応して、表示手段８，１９によって表示される
画面を揺れているように疑似的に表示する。その後、破
損した建物などを表示する。コンピュータ上の仮想空間
であるので、様々な災害モデルを組み込むことができ
る。

【００４０】図１０は、災害時の人の予め定める行動特
性を説明するための建物の簡略化した平面図である。人
間行動モデル１１に従って、第２キャラクタ３１が行動
する。この第２キャラクタ３１と、各端末装置３，５毎
に１人ずつ割当てられた第１キャラクタ７とが、仮想空
間内で移動し、行動する。本発明では、災害の状況を忠
実に表現するために、各端末装置３，５で操作者が操作
する第１キャラクタ７以外に、サーバ１の人間行動モデ
ル１１に従って予め設定された第２キャラクタ３１を用
いる。第２キャラクタ３１には、帰巣本能、退避本能、
指光本能、左回り本能および追従本能などの行動特性を
持たせる。帰巣本能というのは、最初来た経路、および
日常頻繁に使う経路によって第２キャラクタ３１が脱出
を図ろうとする本能である。退避本能は、異常事態発生
場所の近くに第２キャラクタがその確認をしに行くが、
煙などの事態を認めると、反射的にその反対方向に向か
う本能である。指光本能は、第２キャラクタ３１が窓な
どの明るさを求めて明るい場所に向かって移動する本能
である。左回り本能は、第２キャラクタが暗中を歩行す
るとき、左回りに移動する本能である。追従本能は、各
第２キャラクタに先行する者に追従してその先行する者
に合流しようする本能である。

【００４１】これらの行動特性は、第１メモリ９の行動
モデル１１にストアされ、処理回路１４において演算処
理されて第２キャラクタ３１の移動の座標位置と、その
動作が演算して求められる。図１０において、第２キャ
ラクタ３１の移動軌跡をｆ（ｔ）とし、リーダとなる人
の移動軌跡をｆｓ（ｔ）とし、左回りとなる一定の経路
をｆｗ（ｔ）とする。これらのｆ（ｔ）、ｆｓ（ｔ）お
よびｆｗ（ｔ）は、時間ｔにおける仮想空間の３次元位
置座標を表す。災害発生点の座標ｆｄを、 ｆｄ ＝ （ｘｄ，ｙｄ，ｚｄ） …（１） とする。第２キャラクタの建物内への最初の入口の座標
ｆｅを、 ｆｅ ＝ （ｘｅ，ｙｅ，ｚｅ） …（２） とする。非難用出口の座標ｆｇを、 ｆｇ ＝ （ｘｇ，ｙｇ，ｚｇ） …（３） とする。窓などの明るい場所の座標ｆｌを、 ｆｌ ＝ （ｘｌ，ｙｌ，ｚｌ） …（４） とする。予め定める一定の距離をｒ，Ｒとし、ここでｒ
＜＜Ｒとする。災害発生時刻ｔ０とし、現在の時刻をｔ
とするとき、前述の各本能の行動特性は、次のようにし
て処理回路１４で演算されて、第２キャラクタの移動座
標が求められる。前述の３次元位置ｆ（ｔ）、ｆｓ
（ｔ）およびｆｗ（ｔ）は、建物などによるとり得る値
が予め制限して設定されている。

【００４２】帰巣本能に関して、第２キャラクタが入口
から寄り道せずに現在地点にいる場合、ノルムである３
次元の距離｜｜ｆ（２ｔ０−ｔ）−ｆ（ｔ）｜｜が零に
収束するように第２キャラクタの位置座標を前記短い一
定周期で演算して求める。この演算の周期は、他の本能
に関しても同様である。

【００４３】退避本能に関して、 ｜｜ｆｄ−ｆ（ｔ）｜｜＞ｒ …（５） であるとき、 ｜｜ｆｄ−ｆ（ｔ）｜｜＜ｒ …（６） になるまで第２キャラクタが移動し、 ｜｜ｆｄ−ｆ（ｔ）｜｜≦ｒ …（７） になると、 ｜｜ｆｄ−ｆ（ｔ）｜｜＞Ｒ …（８） になるように第２キャラクタが移動する。

【００４４】指光本能に関して、｜｜ｆｌ−ｆ（ｔ）｜
｜が零に収束するように第２キャラクタが移動する座標
が演算して周期的に求められる。

【００４５】左回り本能に関して、明るさが予め定める
一定値以下になると、｜｜ｆｗ（ｔ）−ｆ（ｔ）｜｜が
零に収束するように第２キャラクタの座標が周期的に演
算して求められる。追従本能に関して、｜｜ｆｓ（ｔ）
−ｆ（ｔ）｜｜が零に収束するように第２キャラクタ３
１の座標が周期的に求められる。

【００４６】このような第２キャラクタ３１の行動特性
を定める各本能を前提として、第２キャラクタは、 ｜｜ｆｇ−ｆ（ｔ）｜｜＜ｒ …（９） になると、第２キャラクタ３１は非難用出口に向かう。

【００４７】こうして第２キャラクタは、災害時の予め
定める行動特性に従って、座標データが変化されて移動
され、その第２キャラクタの演算された座標データは、
第１メモリ９にストアされ、全ての端末装置３，５にお
いて共通に用いられる。

【００４８】本発明の実施の他の形態では、第２キャラ
クタの災害時の予め定める行動特性は、そのほかの本能
に従って座標データを変化するように構成されてもよ
い。これらの本能のうちの１または複数が選択的に用い
られてもよい。こうして各端末装置３，５の操作者が、
火災および地震などの災害時における非難訓練の体験模
擬をすることができる。

【００４９】

【発明の効果】請求項１の本発明によれば、サーバと複
数の端末装置とを伝送ラインである通信ネットワークで
結合してシステムを構成し、各操作者に個別的に対応す
る各端末装置の表示手段で、仮想表現した災害を目視表
示し、その仮想空間の中に、複数の操作者である人が参
加し、仮想空間を共有し、災害体験模擬を同時に行うこ
とができる。さらに複数の人の相互の行動干渉が可能で
あり、さらに人の行動モデルの組み込みが可能になる。

【００５０】請求項２の本発明によれば、災害の複数の
種類のうちの１または複数を選択することができるとと
もに、その災害によって生じた炎のかたまり、煙および
地震の揺れなどの現象を選択して、端末装置の操作者に
模擬体験させることができる。

【００５１】請求項３の本発明によれば、予め設定され
ている第２キャラクタは、１または複数の選択された行
動特性に従って移動し、これによって各端末装置の操作
者である第１キャラクタだけでなく、さらに多数の第２
キャラクタの群衆を含めた災害発生時の模擬体験をする
ことができる。

【００５２】請求項４の本発明によれば、行動特性を選
択することによって、災害発生時の避難時に安全な行動
をとるための訓練を行うことができ、たとえば特定の本
能に従う行動とは逆の行動をとることが安全な避難のた
めに好ましいことなどを知ることもまた、可能である。
行動特性には、現実の本能だけでなく、その他の人の本
能もまた、追加されてもよい。

【００５３】請求項５の本発明によれば、災害発生現場
または端末操作者が仮想的に存在する場所を選択して、
各種の災害体験模擬をすることができる。建物モデル
は、実際の家屋だけでなく、野外などを含む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の災害体験模擬装置の全
体の構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示される災害体験模擬装置における仮想
空間の建物の簡略化した平面図である。

【図３】表示手段８，１９で示される仮想空間を示す図
である。

【図４】サーバ１および端末装置３の具体的な電気的構
成を示すブロック図である。

【図５】構築された仮想空間の表示手段８，１９によっ
て表示される状態を示す図である。

【図６】仮想空間における第１キャラクタ７が表示手段
８，１９によって表示された状態を示す図である。

【図７】災害の状況が表示手段８，１９によって表示さ
れた状態を示す図である。

【図８】第１キャラクタ７および第２キャラクタ３１が
仮想空間内で移動する表示手段８，１９によって表示さ
れた状態を示す図である。

【図９】図４における処理回路１４，２３の動作を説明
するためのフローチャートである。

【図１０】災害時の人の予め定める行動特性を説明する
ための建物の簡略化した平面図である。

【符号の説明】

１ サーバ ２，４ 伝送ライン ３，５ 端末装置 ６ 火元 ７ 第１キャラクタ ８，１９ 表示手段 ９ 第１メモリ １０ 災害モデル １１ 行動モデル １２ 建物モデル １４，２３ 処理回路 １５ 送受信回路 １６，２５ 通信制御手段 １７ 端末制御回路 １８，２６ 入力手段 ２０ 音響出力手段 ２１ 仮想空間モデル ２４ データ送受信手段 ２７ 音響出力手段 ２８ 第２メモリ ３１ 第２キャラクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 健一郎 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工 業株式会社 明石工場内 (56)参考文献 特開 昭61−208562（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−28124（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−55104（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 17/00 G08B 23/00 510 G08B 25/08 G09B 9/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーバと複数の端末装置とが接続され、 サーバは、 仮想空間モデルと、各端末装置からそれぞれ伝送された
   人の第１キャラクタの座標データと、予め設定された人
   の第２キャラクタの座標データとをストアする第１メモ
   リと、 第１メモリにストアされた仮想空間モデルと第１キャラ
   クタの座標データとに応答して、災害時の予め定める行
   動特性に従って第２キャラクタの座標データを変化して
   第１メモリにストアする行動モデル演算手段と、 各端末装置からの第１キャラクタの座標データを受信し
   て第１メモリにストアし、第１メモリのストア内容を、
   端末装置に送信する第１通信手段とを有し、 各端末装置は、 サーバから伝送された仮想空間モデルをストアし、サー
   バから伝送された第１キャラクタの座標データを変更可
   能にストアし、さらにサーバから伝送された第２キャラ
   クタの座標データをストアする第２メモリと、 第２メモリにストアされている仮想空間モデルと、その
   仮想空間内の第２メモリにストアされた各座標で第１お
   よび第２キャラクタとを表示する表示手段と、 自己の端末装置に個別的に対応する第１キャラクタの座
   標データを仮想空間モデル内で変化して設定し、第２メ
   モリにストアする入力手段と、 サーバからの仮想空間モデルと第１および第２キャラク
   タの座標データとを受信して第２メモリにストアし、入
   力手段によって変化された第２メモリにストアされてい
   る第１キャラクタの座標データをサーバに送信する第２
   通信手段とを有することを特徴とする災害体験模擬装
   置。
2. 【請求項２】 仮想空間モデルは、災害の複数の種類
   と、災害によって生じた現象とを含み、 サーバは、災害の種類を選択し、災害によって生じた現
   象を変化する選択／現象変化手段を有することを特徴と
   する請求項１記載の災害体験模擬装置。
3. 【請求項３】 仮想空間モデルは、災害時の人の複数の
   行動特性を含み、 サーバは、行動特性の１または複数を選択して行動モデ
   ル演算手段に与える行動特性選択手段を有することを特
   徴とする請求項１または２記載の災害体験模擬装置。
4. 【請求項４】 行動特性は、 最初来た経路から脱出を図ろうとする帰巣本能と、 異常事態発生場所の近くにその確認をしに行くが、その
   事態を認めると、反射的にその反対方向に向かう退避本
   能と、 明るさを求めて行動する指光本能と、 暗中を歩行すると左回りの行動をする左回り本能と、 先行する者に追随して合流しようとする追随本能とのグ
   ループから成る１または複数から選ばれた行動特性であ
   ることを特徴とする請求項３記載の災害体験模擬装置。
5. 【請求項５】 仮想空間モデルは、複数種類の建物モデ
   ルを含み、 サーバは、建物モデルを選択する建物モデル選択手段を
   有することを特徴とする請求項１〜４のうちの１つに記
   載の災害体験模擬装置。