JPWO2017061351A1 - ナビゲート装置及びナビゲート方法 - Google Patents

Abstract

第１の取得部は、プラント内でのガス漏れ箇所の位置を示す第１の位置情報を取得する。第２の取得部は、ガス漏れにより生じているガス雲の範囲の位置を示す第２の位置情報を取得する。算出部は、プラント内に設けられた通路網を示す通路網データ、第１の位置情報、第２の位置情報、及び、プラント内の所定の位置（例えば、待機所の位置）を示す第３の位置情報を用いて、通路網を利用して所定の位置からガス漏れ箇所の位置に到達できる、ガス雲の範囲と重ならない最短経路を算出する。出力部は、最短経路を示す画像の画像データを出力する。

Description

本発明は、プラントで発生したガス漏れに対応する技術に関する。

従来より、煙やガスが発生した場合に対応する技術が提案されている。例えば、特許文献１は、監視領域についての、一連の連続するビデオ画像を基にして、分析手段が、監視領域内に煙が成長又は移動している可能性がある領域を識別できたとき、警告手段が、警告を発するシステムを開示している。また、例えば、特許文献２は、地下貯蔵施設において、ガス濃度の異常が発生したとき、誘導手段が、避難誘導指示を表示するシステムを開示している。

例えば、液化天然ガスを再ガス化するプラントのように、ガスに所定の処理をするプラントでガス漏れが発生したとき、ガス漏れ箇所に作業員を急行させて、ガス漏れを止める必要がある。ガスに所定の処理をするプラントは、比較的広大であり、プラント内には、通路網が形成されている。ガス漏れにより、ガス濃度が高い通路は、危険である。ガス漏れ箇所に、作業員が到着するのに時間を要すると、その分だけ、ガス漏れを止める作業が遅れる。

米国特許第７７６９２０４号明細書 特開２０１１−１３４２１４号公報

本発明の目的は、作業員を安全にかつ早くガス漏れ箇所にナビゲートできるナビゲート装置及びナビゲート方法を提供することである。

上記目的を達成する本発明の第１の局面に係るナビゲート装置は、第１の記憶部、第１の取得部、第２の取得部、算出部、及び、出力部を備える。第１の記憶部は、プラント内に設けられた通路網を示す通路網データを予め記憶する。第１の取得部は、前記プラント内でガス漏れが発生しているガス漏れ箇所の位置を示す第１の位置情報を取得する。第２の取得部は、前記ガス漏れにより生じているガス雲の範囲の位置を示す第２の位置情報を取得する。算出部は、前記通路網データ、前記第１の位置情報、前記第２の位置情報、及び、前記プラント内の所定の位置を示す第３の位置情報を用いて、前記通路網を利用して前記所定の位置から前記ガス漏れ箇所の位置に到達できる、前記ガス雲の範囲と重ならない最短経路を算出する。出力部は、前記最短経路を示す画像の画像データを出力する。

上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。

本実施形態に係るナビゲートシステムの構成を示すブロック図である。 図１Ａに示す制御処理部のハードウェア構成を示すブロック図である。 図１Ａに示すナビゲートシステムが配置されるプラント内に設けられた通路網の一例を示す模式図である。 ある監視装置に備えられる可視カメラで撮影された割当領域の映像を構成する画像の１つを示す画像図である。 赤外線カメラで生成される割当領域の熱分布画像を説明するための説明図である。 赤外線カメラで生成される、ガス雲領域画像を含む割当領域の熱分布画像の一例を示す模式図である。 濃度厚み積の演算方法を説明するための説明図である。 ガス漏れ箇所の特定の仕方の一例を説明する説明図である。 本実施形態に係るナビゲートシステムの動作を説明するフローチャートである。 図８に示すフローチャートの続きのフローチャートである。 ガス漏れ箇所への最短経路を示す画像の第１例を示す模式図である。 ガス漏れ箇所への最短経路を示す画像の第２例を示す模式図である。 ガス漏れ箇所への最短経路を示す画像の第３例を示す模式図である。 ガス漏れ箇所への最短経路を算出できない例を示す模式図である。 避難箇所への最短経路を示す画像の一例を示す模式図である。 ガス雲の範囲の変形例、及び、ガス漏れ箇所への最短経路を含む画像を示す画像図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。各図において、同一符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その構成について、既に説明している内容については、その説明を省略する。

図１Ａは、本実施形態に係るナビゲートシステム１０００の構成を示すブロック図である。図２は、ナビゲートシステム１０００が配置されるプラント内に設けられた通路網８３の一例を示す模式図である。

図２を参照して、プラントの敷地８０は、壁８１で囲まれている。壁８１には、１又は複数の出入口が設けられている。本実施形態では、２箇所の出入口８２ａ，８２ｂが設けられている。出入口８２ａ，８２ｂを経由して、プラントに出入りすることができる。プラントは、例えば、天然ガスを液化するプラント、液化天然ガスを再ガス化するプラント、又は、天然ガスを燃焼させて発電するプラントであり、敷地８０には、通路網８３、中央監視棟８４、待機所８５、図示しないが、ガス処理施設、ガスタンク、ガス輸送管等が配置されている。中央監視棟８４、待機所８５、ガス処理施設、ガスタンク及びガス輸送管等は、記号で表現してもよいし、これらの実際の形状を平面で表現してもよいし、これらの実際の形状を立体で表現してもよい。

通路網８３は、敷地８０内の多数の通路８６によって形成されている。符号８７で示す黒丸は、通路８６の分岐点である。

中央監視棟８４は、プラント全体の管理をする施設であり、この管理には、敷地８０内でガス漏れが発生したときの対応が含まれる。待機所８５は、プラントの作業員が待機する施設であり、プラント内でガス漏れが発生したとき、ガス漏れを止めるために、作業員は、待機所８５からガス漏れ箇所に向かう。

図１Ａ及び図２を参照して、ナビゲートシステム１０００は、ナビゲート装置１、ｎ個の監視装置２−１〜２−ｎ、デスクトップパソコン３及びモバイル端末４を備える。

ｎ個の監視装置２−１〜２−ｎ（以下、これらの監視装置を区別しないときは、監視装置２と記載する）は、敷地８０内に配置されている。ｎ個の監視装置２のそれぞれに対して、敷地８０内の予め定められた領域（以下、割当領域）が割り当てられている。ｎ個の監視装置２は、それぞれ、割当領域でのガス漏れを監視する。

監視装置２は、可視カメラ２１、赤外線カメラ２２及び測距センサー２３を備える。

可視カメラ２１は、ナビゲート装置１に接続され、ナビゲート装置１の制御に従って、割当領域の映像データを取得する。可視カメラ２１は、割当領域を２４時間連続して撮影しており、撮影した映像データをナビゲート装置１へ出力する。図３は、ある監視装置２に備えられる可視カメラ２１で撮影された割当領域の映像を構成する画像の１つを示す画像図である。この画像Ｉｍ１には、ガス輸送管及びガスタンク等が示されている。

可視カメラ２１は、例えば、割当領域の可視光学像を所定の結像面上に結像する結像光学系、結像面に受光面を一致させて配置され、割当領域の可視光学像を電気的な信号に変換するイメージセンサー、及び、イメージセンサーの出力を画像処理することで画像のデータを生成する画像処理部等を備える。

赤外線カメラ２２は、ナビゲート装置１に接続され、ナビゲート装置１の制御に従って、割当領域からの赤外線を撮像し、割当領域の熱分布画像を生成する。赤外線カメラ２２は、例えば、割当領域の赤外線光学像を所定の結像面上に結像する結像光学系、結像面に受光面を一致させて配置され、割当領域の赤外線光学像を電気的な信号に変換する赤外線イメージセンサー、及び、赤外線イメージセンサーの出力を画像処理することで熱分布画像のデータを生成する赤外線画像処理部等を備える。赤外線カメラ２２は、割当領域の熱分布画像（熱分布画像のデータ）を２４時間連続して生成しており、生成した熱分布画像のデータをナビゲート装置１へ出力する。

測距センサー２３は、ナビゲート装置１に接続され、ナビゲート装置１の制御に従って、赤外線カメラ２２からガス雲（漏洩ガス雲）までの距離を測定する。ガス雲とは、割当領域から漏洩したガス（漏洩ガス）によって空間に形成された物体である。測距センサー２３は、例えば、光学式、超音波式及びレーザー光式等の、距離を計測するセンサーである。

ナビゲート装置１は、中央監視棟８４内に配置されており、制御処理部１０、インターフェース部１１，１２、表示部１３及び入力部１４を備える。

インターフェース部１１は、制御処理部１０に接続され、制御処理部１０の制御に従って、制御処理部１０とｎ個の監視装置２との間で通信をするためのインターフェースである。インターフェース部１１とｎ個の監視装置２とは、直接接続されていてもよいし、敷地８０内に設置されたＬＡＮを介して接続されていてもよい。インターフェース部１１は、例えば、有線通信用又は無線通信用の通信カードである。

インターフェース部１２は、制御処理部１０に接続され、制御処理部１０の制御に従って、制御処理部１０とデスクトップパソコン３との間、及び、制御処理部１０とモバイル端末４との間で通信をするためのインターフェースである。インターフェース部１２は、例えば、有線通信用又は無線通信用の通信カードである。デスクトップパソコン３は、待機所８５に配置されている。モバイル端末４は、待機所８５からガス漏れ箇所に向かう作業員が携帯する。

表示部１３は、制御処理部１０に接続され、制御処理部１０に各種コマンドを入力するときの入力画面、可視カメラ２１で撮影された割当領域の画像（例えば、図３に示す画像Ｉｍ１）、及び、後で説明する最短経路を示す画像等が表示される。表示部１３は、例えば、ＬＣＤである。

入力部１４は、制御処理部１０に接続され、例えば、制御処理部１０に各種コマンドを入力したり、割当領域の画像を切り替える指示を入力したりする。切替指示の入力とは、例えば、監視装置２−１の可視カメラ２１により撮影されている割当領域の画像を表示する指示が入力されたとき、この可視カメラ２１により撮影されている割当領域の画像が、表示部１３に表示される。入力部１４は、例えば、キーボード、マウスである。

制御処理部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及び、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等のハードウェア、並びに、ナビゲート装置１の動作に必要な各種のプログラム及びデータ等のソフトウェアにより実現される。制御処理部１０は、機能ブロックとして、表示制御部１００、通路網データ記憶部１０１、映像データ保存部１０２、ガス雲処理部１０３、ガス濃度算出部１０４、ガス漏れ箇所特定部１０５、待機所位置記憶部１０６、モバイル端末位置取得部１０７、避難位置記憶部１０８、ガス漏れ箇所経路算出部１０９、ガス雲安全判定部１１０、ガス濃度安全判定部１１１、避難経路算出部１１２及び到達判定部１１３を備える。

表示制御部１００は、上述した入力画面、割当領域の画像、最短経路を示す画像等を表示部１３に表示させる制御をする。

通路網データ記憶部１０１（第１の記憶部の一例）は、通路網８３を示す通路網データを予め記憶している。詳しくは、通路網データは、各分岐点８７の位置を示す位置情報、各通路８６の距離を示す情報、各通路８６の両端に位置する分岐点８７を特定する情報（例えば、通路８６ａの両端に位置するのが分岐点８７ａ，８７ｂであることを示す情報）、敷地８０に設けられた各施設の位置を示す位置情報（例えば、待機所８５の位置情報）等により構成される。位置情報とは、二次元の位置情報を意味する。

映像データ保存部１０２は、ｎ個の監視装置２の可視カメラ２１から送信されてくるｎ個の割当領域のそれぞれの映像データを所定期間保存する。

ガス雲処理部１０３は、機能的に、ガス雲画像領域抽出部１０３０及び濃度厚み積演算部１０３１を備える。ガス雲画像領域抽出部１０３０は、赤外線カメラ２２で生成された対象領域の熱分布画像に基づいて、割当領域から漏洩しているガスにより形成されるガス雲におけるガス雲画像領域を抽出する。ガス雲処理部１０３は、ガス雲画像領域を抽出できたとき、ガス漏れが発生したと判断する。濃度厚み積演算部１０３１は、公知の常套手段を用いることによって、ガス雲画像領域抽出部１０３０で抽出したガス雲画像領域に基づいて漏洩ガス雲の濃度厚み積を求める。好ましくは、濃度厚み積演算部１０３１は、ガス雲画像領域抽出部１０３０で抽出したガス雲画像領域に基づいて、ガス雲のガス絶対温度とガス雲の背景の背景絶対温度とを用いることによってガス雲の濃度厚み積を求める。

以下、ガス雲処理部１０３の動作について説明する。図４は、赤外線カメラ２２で生成される割当領域の熱分布画像を説明するための図である。図５は、赤外線カメラ２２で生成される、ガス雲領域画像を含む割当領域の熱分布画像の一例を示す図である。図６は、濃度厚み積の演算方法を説明するための図である。

ガス雲処理部１０３は、ｎ個の監視装置２の赤外線カメラ２２から送信されてくる熱分布画像を取得し、ガス雲画像領域抽出部１０３０は、熱分布画像からガス雲画像領域を抽出することを試みる（処理１）。詳しく説明すると、赤外線カメラ２２は、割当領域内に存在する個々の物体（背景物）から輻射した赤外線（背景輻射赤外線）を撮像する。ここで、図４に示すように、赤外線カメラ２２と背景物との間にガス雲が存在すると、背景輻射赤外線は、ガス雲を介して赤外線カメラ２２に到達する。ガス雲は、背景輻射赤外線の一部を吸収し、またガス雲自体の温度に応じた赤外線を輻射する。背景輻射赤外線の吸収量は、ガス雲の濃度に従い、そして、ガス雲の厚みに従うので、結局、ガス雲の濃度厚み積に従う。例えば、濃度が低く厚みが厚いガス雲の吸収量と、濃度が高く厚みが薄いガス雲の吸収量とは、それらの濃度厚み積が等しい場合に、等しくなる。このため、赤外線カメラ２２によって撮像され生成された割当領域の画像は、ガス雲の存否によって温度分布を持つ熱分布画像となり、この熱分布画像において、ガス雲を介した画像部分の輝度値は、ガス雲を介しなかった画像部分の輝度値と相違する。したがって、ガス雲処理部１０３は、熱分布画像から、予め設定された所定の判定閾値ｔｈ１以下の輝度値を持つ画素の領域を抽出することによって、ガス雲のガス雲画像領域を抽出できる。

ガス雲画像領域抽出部１０３０が、熱分布画像からガス雲画像領域を抽出できたとき、ガス雲処理部１０３は、ガス雲画像領域を抽出できた熱分布画像を生成した赤外線カメラ２２を備える監視装置２（例えば、監視装置２−１）に割り当てられた割当領域でガス漏れが発生していると判定する。制御処理部１０は、その監視装置２（監視装置２−１）に備えられる測距センサー２３に、赤外線カメラ２２からガス雲までの距離を測定させ、測定した距離を取得する（処理２）。

次に、濃度厚み積演算部１０３１は、この抽出したガス雲画像領域に基づいてガス雲の濃度厚み積を求める（処理３）。詳しく説明すると、例えば、濃度厚み積演算部１０３１は、図５に示すように、ガス雲画像領域抽出部１０３０で抽出したガス雲画像領域に基づいて、ガス雲のガス絶対温度とガス雲に対する背景の背景絶対温度とを用いることによってガス雲の濃度厚み積（ｐｐｍ・ｍ）を求める。背景絶対温度は、公知の常套手段により、例えば、赤外線カメラ２２の画素の輝度値（例えばガス雲を介しなかったと推定できる熱分布画像における最大輝度値等）、赤外線カメラ２２の結像光学系におけるレンズＦ値および大気の赤外線透過率から算出される赤外線輝度から求められる。ガス絶対温度は、公知の常套手段により、例えば、ガスの漏洩に対し、まず、断熱膨張による温度低下を推定し、その後の熱拡散による温度変化を考慮して推定する。あるいは、濃度厚み積演算部１０３１は、公知の常套手段により、図６に示すように、同じ濃度のガス雲における互いに異なる２点の背景温度から求めることもできる。

ガス雲処理部１０３は、赤外線カメラ２２から送信されてくる熱分布画像を構成する各画素の二次元位置と、割当領域の各箇所の二次元位置とを対応付けたデータを予め記憶している。ガス雲処理部１０３は、このデータを用いて、割当領域でのガス雲の範囲の位置（二次元位置）を算出する。従って、ガス雲処理部１０３は、第２の取得部の機能を有する。第２の取得部は、ガス漏れにより生じているガス雲の範囲の位置を示す第２の位置情報を取得する。本実施形態では、ナビゲート装置１でガス雲の範囲の位置を算出しているが、別の装置が、ガス雲の範囲の位置を算出し、ナビゲート装置１が、その装置からガス雲の範囲の位置を示す第２の位置情報を取得してもよい。

ガス濃度算出部１０４は、処理３で求めたガス雲の濃度厚み積を用いて、ガス雲の濃度を算出する。詳しく説明すると、ガス濃度算出部１０４は、処理１で抽出したガス雲画像領域の横幅と、処理２で取得した赤外線カメラ２２からガス雲までの距離とを用いて、ガス雲の横幅を算出する。ガス濃度算出部１０４は、算出した横幅をガス雲の厚み（言い換えれば、ガス雲の奥行き方向のサイズ）として、濃度厚み積演算部１０３１で求めたガス雲の濃度厚み積を、ガス雲の厚みで除算し、この除算結果としてガス雲の濃度を求める（（ガス雲の濃度［ｐｐｍ］）＝（濃度厚み積［ｐｐｍ・ｍ］）／（厚み［ｍ］））。

従って、ガス濃度算出部１０４は、第３の取得部の機能を有する。第３の取得部は、ガス雲のガス濃度を示す濃度情報を取得する。本実施形態では、ナビゲート装置１でガス雲のガス濃度を算出しているが、別の装置が、ガス雲のガス濃度を算出し、ナビゲート装置１が、その装置からガス雲のガス濃度を示す濃度情報を取得してもよい。

ガス雲処理部１０３が、上述したように、ガス漏れが発生していると判定したとき、ガス漏れ箇所特定部１０５は、ガス漏れ箇所を特定する。この特定の仕方としては様々あるが、ここでは、特定の仕方の一例を説明する。図７は、ガス漏れ箇所の特定の仕方の一例を説明する説明図である。ガス漏れ箇所特定部１０５は、ガス雲画像領域が抽出された熱分布画像を生成した赤外線カメラ２２を備える監視装置２（例えば、監視装置２−１）と同じ監視装置２（監視装置２−１）に備えられる可視カメラ２１が撮影した映像データを用いてガス漏れが発生した箇所を特定する。

詳しく説明すると、ガス漏れ箇所特定部１０５は、その映像データのうち、最新の映像から所定時間前の映像までのデータ（以下、時系列な複数の画像）を、映像データ保存部１０２から取得する。ガス漏れ箇所特定部１０５は、時系列な複数の画像における最新の画像から過去に遡る逆再生をし、時系列な複数の画像それぞれについて、当該第１画像と当該第１画像の第１撮像時刻より過去の第２撮像時刻の第２画像とに基づいて当該第１画像についての漏洩ガスの移動軌跡を求める（処理４）。

例えば、第１および第２画像は、時系列順で互いに隣接する２個の画像である。すなわち、第１および第２画像は、当該フレームと当該フレームより時間的に１つ前のフレームである。この第１および第２画像の選択方法は、比較的短時間の間に撮像された時系列な複数の画像に基づいて割当領域に対するガス漏れ箇所８８を検出する場合に有効である。

また、例えば、第１および第２画像は、時系列順で所定の時間間隔を空けて互いに隣接する２個の画像である。すなわち、第１および第２画像は、当該フレームと、当該フレームより１または複数のフレームを介して時間的に前のフレームである。したがって、１または複数のフレームが間引かれて第１および第２画像が選択される。この第１および第２画像の選択方法は、比較的長時間の間に撮像された割当領域に対する時系列な複数の画像に基づいて、ガス漏れ箇所８８を検出する場合に有効である。

より具体的には、本実施形態では、例えば、ガス漏れ箇所特定部１０５は、第１画像の全画素それぞれについて、当該フレームと当該フレームより１つ前のフレームとの間で、当該画素のオプティカルフローを漏洩ガスの移動軌跡として求める。そして、ガス漏れ箇所特定部１０５は、このような全画素それぞれの移動軌跡を求める処理を、時系列な複数のフレームそれぞれについて、最新のフレームから、過去に遡って順に実行する。

次に、ガス漏れ箇所特定部１０５は、処理４で求めた各移動軌跡を記憶する（処理５）。例えば、移動軌跡における起点画素位置、長さおよび方向を記憶する。また、例えば、移動軌跡における起点画素位置および終点画素位置を記憶する。なお、この場合では、当該フレームと当該フレームより１つ前のフレームとの間の時間間隔は、フレームレートに応じて決まるので（所与であるので）、前記移動軌跡は、速度ベクトルであり、移動軌跡の速度も演算できる。

次に、ガス漏れ箇所特定部１０５は、漏れているガスにおける互いに異なる複数の箇所を起点に、複数の移動軌跡を時系列に並べた複数の移動軌跡列を求め、この求めた複数の移動軌跡列の終点が所定の範囲内に内包されないか否かを判定する（処理６）。より具体的には、ガス漏れ箇所特定部１０５は、例えば、図７に示すように、時系列な複数のフレームのうちの最新のフレームから求められた移動軌跡を起点に、最新のフレームより過去のフレームそれぞれで求められた各移動軌跡を時系列に並べ、これによって複数の移動軌跡列を求め、この求めた複数の移動軌跡列の終点が所定の範囲内に内包されないか否かを判定する。所定の範囲は、ガス漏れ箇所の検出精度等に応じて適宜に設定され、高精度の場合には、相対的に小さい面積（狭い面積）の四辺形（例えば正方形等）に設定され、低精度の場合には、相対的に大きい面積（広い面積）の四辺形（例えば正方形等）に設定される。

この判定の結果、所定の範囲内に内包される場合（図７）には、ガス漏れ箇所特定部１０５は、所定の範囲をガス漏れ箇所として特定する。

ガス漏れ箇所特定部１０５は、第１の取得部の機能を有する。第１の取得部は、プラント内でガス漏れが発生しているガス漏れ箇所の位置を示す第１の位置情報を取得する。本実施形態では、ナビゲート装置１でガス漏れ箇所の位置を算出しているが、別の装置が、ガス漏れ箇所の位置を算出し、ナビゲート装置１が、その装置からガス漏れ箇所の位置を示す第１の位置情報を取得してもよい。

待機所位置記憶部１０６は、待機所８５の位置を示す位置情報を予め記憶している。この位置情報は、プラント内の所定の位置を示す第３の位置情報の一例である。

モバイル端末位置取得部１０７（第４の取得部）は、インターフェース部１２を利用して、モバイル端末４と通信をして、モバイル端末４の現在位置を所定の間隔で取得して、更新する。モバイル端末４の現在位置は、例えば、ＧＰＳを利用して特定される。モバイル端末４の現在位置（すなわち、モバイル端末４を携帯している作業員の現在位置）は、第３の位置情報の他の例である。

避難位置記憶部１０８（第２の記憶部）は、ガス漏れが発生したときに作業員が避難する箇所の位置を示す位置情報（第４の位置情報）を予め記憶している。本実施形態では、プラントの出入口８２ａ，８２ｂの位置を示す位置情報が、避難位置記憶部１０８に記憶されている。

ガス漏れ箇所経路算出部１０９（第１の算出部）は、通路網データ、ガス漏れ箇所の位置情報（第１の位置情報）、及び、第３の位置情報（例えば、待機所８５の位置情報）を用いて、通路網８３を利用して所定の位置（例えば、待機所８５の位置）からガス漏れ箇所の位置に到達できる最短経路である第１の最短経路を算出する。

第１の最短経路は、公知の最短経路算出方法を利用して算出することができる。例えば、図２に示す通路網８３を示す通路網データを利用して、ダイクストラ法により、第１の最短経路を算出できる。後で説明する第２の最短経路及び第３の最短経路も同様である。

ガス雲安全判定部１１０（第１の判定部）は、第１の最短経路が、上述した第２の位置情報で示されるガス雲の範囲と重なっているか否かを判定する。第１の最短経路及びガス雲の範囲はいずれも二次元で示されるので、ガス雲が第１の最短経路に接している場合、ガス雲が第１の最短経路の上方にある場合、いずれの場合も、第１の最短経路がガス雲の範囲と重なっていることになる。後で説明する第２の最短経路及び第３の最短経路も同様である。

ガス濃度安全判定部１１１（第２の判定部）は、上述した第１の最短経路がガス雲の範囲と重なっていると判定された場合、ガス濃度算出部１０４で算出されたガス雲のガス濃度が予め定められた危険濃度以下か否かを判定する。危険濃度とは、例えば、ガス爆発の可能性がある濃度である。

上述したガス漏れ箇所経路算出部１０９（第１の算出部）は、ガス濃度が危険濃度を超えていると判定された場合、通路網８３のうち、ガス雲の範囲と重なっている通路を除外した通路網データ、ガス漏れ箇所の位置情報（第１の位置情報）、及び、第３の位置情報（例えば、待機所８５の位置情報）を用いて、通路網８３を利用して所定の位置（例えば、待機所８５の位置）からガス漏れ箇所の位置に到達できる最短経路である第２の最短経路を算出する。

避難経路算出部１１２（第２の算出部）は、第２の最短経路を算出できなかった場合、通路網８３のうち、ガス雲と重なっている通路を除外した通路網データ、第３の位置情報（例えば、待機所８５の位置情報）、及び、退避箇所の位置を示す位置情報（第４の位置情報）を用いて、通路網８３を利用して所定の位置（例えば、待機所８５）から避難箇所の位置（出入口８２ａ，８２ｂ）に到達できる最短経路である第３の最短経路を算出する。

到達判定部１１３（第３の判定部）は、ガス漏れ箇所の位置情報（第１の位置情報）、及び、モバイル端末４の現在位置の位置情報（更新された第３の位置情報）を用いて、モバイル端末４を携帯している作業員が、ガス漏れ箇所の位置に到達したか否かを判定する。

第１の最短経路を示す画像、第２の最短経路を示す画像及び第３の最短経路を示す画像を、デスクトップパソコン３のディスプレイ、及び、モバイル端末４のディスプレイに表示させる場合、制御処理部１０及びインターフェース部１２が、出力部として機能する。これらの画像をナビゲート装置１の表示部１３に表示させる場合、制御処理部１０が出力部として機能する。後で説明するように、出力部は、第１の最短経路を示す画像の画像データ、第２の最短経路を示す画像の画像データ、第３の最短経路を示す画像の画像データをそれぞれ出力する。

図１Ｂは、制御処理部１０のハードウェア構成を示すブロック図である。制御処理部１０は、ＣＰＵ１０ａ、ＲＡＭ１０ｂ、ＲＯＭ１０ｃ、ＨＤＤ１０ｄ、及び、これらを接続するバス１０ｅを備える。ＨＤＤ１０ｄ（ＨＤＤ１０ｄの替わりにＲＯＭ１０ｃでもよい）には、図１Ａに示す表示制御部１００、ガス雲処理部１０３、ガス濃度算出部１０４、ガス漏れ箇所特定部１０５、モバイル端末位置取得部１０７、ガス漏れ箇所経路算出部１０９、ガス雲安全判定部１１０、ガス濃度安全判定部１１１、避難経路算出部１１２、及び、到達判定部１１３について、これらの機能ブロックをそれぞれ実現するためのプログラムが格納されている。ＣＰＵ１０ａは、これらのプログラムを、ＨＤＤ１０ｄから読み出してＲＡＭ１０ｂに展開させ、展開されたプログラムを実行することによって、これらの機能ブロックが実現される。ＣＰＵ１０ａによって実行されるこれらのプログラムのフローチャートが、後で説明する図８及び図９である。通路網データ記憶部１０１、映像データ保存部１０２、待機所位置記憶部１０６、及び、避難位置記憶部１０８は、ＨＤＤ１０ｄ（ＨＤＤ１０ｄの替わりにＲＯＭ１０ｃでもよい）によって実現される。

本実施形態に係るナビゲートシステム１０００の動作を説明する。図８及び図９は、この動作を説明するフローチャートである。図１Ａ及び図８を参照して、ガス雲処理部１０３が、ｎ個の監視装置２のうち、監視装置２−１に割り当てられている割当領域で、ガス漏れを検知したとする。

ガス雲処理部１０３（第２の取得部）は、監視装置２−１に割り当てられている割当領域のガス漏れ箇所（現時点では特定されていない）から漏れたガスにより生成されるガス雲の範囲８９（例えば、図１０に示すガス雲の範囲８９）の位置を特定する（ステップＳ１）。

ガス漏れ箇所特定部１０５（第１の取得部）は、監視装置２−１に割り当てられている割当領域において、ガス漏れ箇所８８の位置を特定する（ステップＳ２）。

ガス漏れ箇所経路算出部１０９（第１の算出部）は、通路網データ記憶部１０１（第１の記憶部）に記憶されている通路網データ、ステップＳ２で特定されたガス漏れ箇所８８の位置情報（第１の位置情報）、及び、待機所位置記憶部１０６に記憶されている待機所８５の位置情報（第３の位置情報）を用いて、待機所８５の位置からガス漏れ箇所８８の位置までの最短経路（第１の最短経路）を算出する（ステップＳ３）。

ガス雲安全判定部１１０（第１の判定部）は、ステップＳ１で特定されたガス雲の範囲８９の位置情報と、ステップＳ３で算出された最短経路（第１の最短経路）とを用いて、最短経路（第１の最短経路）が、ガス雲の範囲８９と重なっているか否かを判定する（ステップＳ４）。

ガス雲安全判定部１１０は、最短経路がガス雲の範囲８９と重なっていないと判定した場合（ステップＳ４でＮｏ）、ガス漏れ箇所経路算出部１０９は、図１０に示すように、ステップＳ３で算出した最短経路９１を示す画像Ｉｍ２の画像データを生成する。画像Ｉｍ２は、図２に示す通路網８３に、ガス漏れ箇所８８、ガス雲の範囲８９及最短経路９１が追加されている。ガス雲の範囲８９は、最短経路９１と重なっていない。

最短経路９１を示す画像Ｉｍ２が表示される（ステップＳ５）。すなわち、制御処理部１０は、画像Ｉｍ２の画像データを表示制御部１００に出力し、表示制御部１００は、その画像データで示される画像Ｉｍ２を表示部１３に表示させる。また、制御処理部１０は、インターフェース部１２を制御して、画像Ｉｍ２の画像データを、デスクトップパソコン３及びモバイル端末４に出力する。これにより、待機所８５に配置されているデスクトップパソコン３のディスプレイに画像Ｉｍ２が表示され、待機所８５にいる作業員が携帯しているモバイル端末４のディスプレイに画像Ｉｍ２が表示される。このように、制御処理部１０、及び、制御処理部１０とインターフェース部１２との組み合わせ、出力部として機能する。

ガス雲安全判定部１１０は、最短経路がガス雲の範囲８９と重なっていると判定した場合（ステップＳ４でＹｅｓ）、すなわち、ガス雲の範囲８９が、最短経路にまで広がっていると判定した場合、ステップＳ１０へ進む。

ガス濃度算出部１０４（第３の取得部）は、ガス雲の濃度、すなわち、ガス雲の範囲８９のガス濃度を算出する（ステップＳ１０）。

ガス濃度安全判定部１１１（第２の判定部）は、ステップＳ１０で算出されたガス濃度が、ガス爆発の可能性がある危険濃度以下か否かを判定する（ステップＳ１１）。

ガス濃度安全判定部１１１は、ガス濃度が危険濃度以下と判定したとき（ステップＳ１１でＹｅｓ）、ガス漏れ箇所経路算出部１０９は、図１１に示すように、ステップＳ３で算出した最短経路９１を示す画像Ｉｍ３の画像データを生成する。画像Ｉｍ３が、図１０に示す画像Ｉｍ２と異なるのは、ガス雲の範囲８９が、最短経路９１に広がっている点である。

最短経路９１を示す画像Ｉｍ３が表示される（ステップＳ１２）。すなわち、制御処理部１０は、画像Ｉｍ３の画像データを表示制御部１００に出力し、表示制御部１００は、その画像データで示される画像Ｉｍ３を表示部１３に表示させる。また、制御処理部１０は、インターフェース部１２を制御して、画像Ｉｍ３の画像データを、デスクトップパソコン３及びモバイル端末４に出力する。これにより、待機所８５に配置されているデスクトップパソコン３のディスプレイに画像Ｉｍ３が表示され、待機所８５にいる作業員が携帯しているモバイル端末４のディスプレイに画像Ｉｍ３が表示される。

ガス濃度安全判定部１１１は、ガス濃度が危険濃度を超えていると判定したとき（ステップＳ１１でＮｏ）、図９を参照して、ガス漏れ箇所経路算出部１０９は、ガス雲の範囲８９が重なっていない最短経路（第２の最短経路）が存在するか否かを判定する（ステップＳ１３）。詳しく説明すると、図１１を参照して、ガス漏れ箇所経路算出部１０９は、通路網データ記憶部１０１に記憶されている通路網データの中から、ガス雲の範囲８９と重なる通路８６ａ、及び、通路８６ａの両端の分岐点８７ａ，８７ｂを除外して、最短経路を算出できるか否かを判定する。

ガス漏れ箇所経路算出部１０９が、ガス雲の範囲８９が重なっていない最短経路を算出できたとき（ステップＳ１３でＹｅｓ）、ガス漏れ箇所経路算出部１０９は、図１２に示すように、ステップＳ１３で算出した、ガス雲の範囲８９が重なっていない最短経路９２を示す画像Ｉｍ４の画像データを生成する。画像Ｉｍ４が図１１に示す画像Ｉｍ３と異なるのは、最短経路９１が最短経路９２に換わっている点である。

最短経路９２を示す画像Ｉｍ４が表示される（ステップＳ１４）。すなわち、制御処理部１０は、画像Ｉｍ４の画像データを表示制御部１００に出力し、表示制御部１００は、その画像データで示される画像Ｉｍ４を表示部１３に表示させる。また、制御処理部１０は、インターフェース部１２を制御して、画像Ｉｍ４の画像データを、デスクトップパソコン３及びモバイル端末４に出力する。これにより、待機所８５に配置されているデスクトップパソコン３のディスプレイに画像Ｉｍ４が表示され、待機所８５にいる作業員が携帯しているモバイル端末４のディスプレイに画像Ｉｍ４が表示される。

例えば、図１３に示す画像Ｉｍ５のように、ガス雲の範囲８９がガス漏れ箇所８８の周囲の通路を覆っている場合、ガス漏れ箇所経路算出部１０９は、ガス雲の範囲８９と重なっていない最短経路を算出できない（ステップＳ１３でＮｏ）。この場合、ガス漏れ箇所経路算出部１０９は、待機所８５の位置からガス漏れ箇所８８の位置にまでアクセスできる経路のうち、ガス濃度が最も低い経路を最終候補経路として特定する（ステップＳ１５）。ガス雲のガス濃度の算出の仕方は、ステップＳ１０と同じである。

ガス濃度安全判定部１１１は、ステップＳ１５で特定された最終候補経路のガス濃度が、ステップＳ１１で説明した危険濃度以下か否かを判定する（ステップＳ１６）。最終候補経路のガス濃度が危険濃度以下の場合（ステップＳ１６でＹｅｓ）、最終候補経路を示す画像（不図示）が表示される（ステップＳ１７）。すなわち、制御処理部１０は、その画像の画像データを表示制御部１００に出力し、表示制御部１００は、最終候補経路を示す画像を表示部１３に表示させる。また、制御処理部１０は、インターフェース部１２を制御して、その画像の画像データを、デスクトップパソコン３及びモバイル端末４に出力する。これにより、待機所８５に配置されているデスクトップパソコン３のディスプレイに最終候補経路を示す画像が表示され、待機所８５にいる作業員が携帯しているモバイル端末４のディスプレイに最終候補経路を示す画像が表示される。

最終候補経路のガス濃度が危険濃度を超えているとき（ステップＳ１６でＮｏ）、避難経路算出部１１２（第２の算出部）は、待機所８５から避難箇所までの最短経路（第３の最短経路）を算出する（ステップＳ１８）。避難箇所とは、出入口８２ａ，８２ｂである。

待機所８５から避難箇所までの最短経路の算出について詳しく説明する。避難経路算出部１１２は、ステップＳ１で特定されたガス雲の範囲８９の位置情報、待機所位置記憶部１０６（第２の記憶部）に記憶されている待機所８５の位置情報、避難位置記憶部１０８に記憶されている避難位置情報 及び、通路網データ記憶部１０１に記憶されている通路網データを用いて、待機所８５から避難箇所までの最短経路を算出する（ステップＳ１８）。このとき、図１３を参照して、避難経路算出部１１２は、通路網データ記憶部１０１に記憶されている通路網データの中から、ガス雲の範囲８９と重なる通路８６、及び、この通路８６の両端の分岐点８７（ここでは、通路８６ａ〜８６ｇ、分岐点８７ａ〜８７ｇ）を除外して、最短経路を算出する。

避難経路算出部１１２は、図１４に示すように、ステップＳ１５で算出した最短経路９３（第３の最短経路）を示す画像Ｉｍ６の画像データを生成する。画像Ｉｍ６が、図１３に示す画像Ｉｍ５と異なるのは、最短経路９３が付加されている点である。ガス雲の範囲８９が出入口８２ｂにつながる通路８６ｅにまで広がっているので、出入口８２ｂに向かう最短経路は選択されず、出入口８２ａに向かう最短経路９３が選択されている。

最短経路９３を示す画像Ｉｍ６が表示される（ステップＳ１９）。すなわち、制御処理部１０は、画像Ｉｍ６の画像データを表示制御部１００に出力し、表示制御部１００は、その画像データで示される画像Ｉｍ６を表示部１３に表示させる。また、制御処理部１０は、インターフェース部１２を制御して、画像Ｉｍ６の画像データを、デスクトップパソコン３及びモバイル端末４に出力する。これにより、待機所８５に配置されているデスクトップパソコン３のディスプレイに画像Ｉｍ６が表示され、待機所８５にいる作業員が携帯しているモバイル端末４のディスプレイに画像Ｉｍ４が表示される。

ここまでは、作業員がまだ待機所８５にいる。ガス漏れ箇所８８への最短経路が、作業員が携帯するモバイル端末４のディスプレイに表示されている状態で（ステップＳ５，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１７）、作業員は、モバイル端末４を携帯して、ガス漏れ箇所８８に向かう。モバイル端末位置取得部１０７（第４の取得部）は、インターフェース部１２を制御して、第１の間隔でモバイル端末４の現在位置の位置情報を取得し、その位置情報を更新する（ステップＳ６）。また、ガス雲処理部１０３は、第２の間隔でガス雲の範囲８９の位置情報（第２の位置情報）を取得し、その位置情報を更新する（ステップＳ６）。第１の間隔及び第２の間隔は、作業員が、待機所８５を出て、ガス漏れ箇所８８に到達するのに要する予測時間より短い時間間隔である（例えば、３０秒間隔）。第１の間隔と第２の間隔とは、同じでもよいし、異なっていてもよい。

到達判定部１１３（第３の判定部）は、ステップＳ６で更新された位置情報で示される位置（モバイル端末４の現在位置、すなわち、作業員の現在位置）を利用して、作業員がガス漏れ箇所８８に到達しているか否かを判断する（ステップＳ７）。例えば、作業員の現在位置とステップＳ２で特定されたガス漏れ箇所８８の位置との差が数十メートル以内であれば、到達判定部１１３は、作業員がガス漏れ箇所８８に到達していると判断する（ステップＳ７でＹｅｓ）。これにより、制御処理部１０は、本実施形態に係るナビゲートシステム１０００の動作を終了させる。

到達判定部１１３が、作業員がガス漏れ箇所８８に到達していないと判定した場合（ステップＳ７でＮｏ）、ガス雲処理部１０３は、ステップＳ２で特定されたガス漏れ箇所８８から漏れたガスにより生成されるガス雲の範囲８９の位置を特定する（ステップＳ８）。ガス雲の範囲８９の位置は、ステップＳ６で更新された位置情報が利用される。ステップＳ８の処理は、ステップＳ１と同じである。

ガス雲安全判定部１１０は、ステップＳ８で特定されたガス雲の範囲８９の位置情報と、ステップＳ３で算出された最短経路９１とを用いて、ガス雲の範囲８９が最短経路９１と重なっているか否かを判定する（ステップＳ９）。最短経路は、ステップＳ５，Ｓ１２の場合、ステップＳ３で算出された最短経路９１であり、ステップＳ１４の場合、ステップＳ１３で算出された最短経路９２であり、ステップＳ１７の場合、ステップＳ１５で算出された最終候補経路（不図示）である。作業員が、ガス漏れ箇所８８に向かっている途中で、ガス雲の範囲８９が、最短経路にまで広がっているか否かが判定されることになる。

ガス雲安全判定部１１０は、最短経路がガス雲の範囲８９と重なっていないと判定した場合（ステップＳ９でＮｏ）、ステップＳ６へ進む。これに対して、ガス雲安全判定部１１０は、最短経路がガス雲の範囲８９と重なっていると判定した場合（ステップＳ９でＹｅｓ）、すなわち、ガス雲の範囲８９が最短経路にまで広がっていると判定した場合、ステップＳ１０に進む。

本実施形態の主な効果を説明する。図１Ａ及び図１０を参照して、プラント内でガス漏れが発生したとき、作業員は、ガス漏れ箇所８８に行き、ガス漏れを止める作業をする。本実施形態に係るナビゲート装置１において、出力部（制御処理部１０、又は、制御処理部１０とインターフェース部１２との組み合わせ）は、待機所８５（所定の位置）からガス漏れ箇所８８までの最短経路９１（第１の最短経路）が、ガス雲の範囲８９と重なっていない場合（言い換えれば、最短経路９１が、ガス雲の範囲８９から外れている場合）、最短経路９１を示す画像の画像データを出力する（ステップＳ５）。これにより、最短経路９１を示す画像を、ナビゲート装置１の表示部１３に表示させたり、待機所８５に設けられたデスクトップパソコン３のディスプレイに表示させたり、作業員が携帯するモバイル端末４のディスプレイに表示させたり、することができる。従って、本実施形態に係るナビゲート装置１によれば、作業員を安全にかつ早くガス漏れ箇所８８にナビゲートすることができる。

図１１を参照して、本実施形態に係るナビゲート装置１によれば、最短経路９１（第１の最短経路）にガス雲の範囲８９が重なっていても（ステップＳ４でＹｅｓ）、ガス濃度が、危険濃度以下であれば（ステップＳ１１でＹｅｓ）、出力部は、最短経路９１を示す画像の画像データを出力する（ステップＳ１２）。従って、作業員を安全にかつ早くガス漏れ箇所８８にナビゲートすることができる。

図１２を参照して、本実施形態に係るナビゲート装置１によれば、ガス濃度が危険濃度を超えている場合（ステップＳ１１でＮｏ）、ガス漏れ箇所経路算出部１０９は、通路網８３のうち、ガス雲の範囲８９と重なっている通路を除外し、待機所８５の位置（モバイル端末４の現在位置）からガス漏れ箇所８８の位置に到達できる最短経路９２（第２の最短経路）を算出し、出力部は、最短経路９２を示す画像の画像データを出力する（ステップＳ１４）。本実施形態によれば、ガス濃度が危険濃度を超えている場合、ガス雲の範囲８９と重なっていない最短経路９２を示す画像の画像データを出力する。従って、作業員を安全にかつ早くガス漏れ箇所８８にナビゲートすることができる。

図１４を参照して、本実施形態に係るナビゲート装置１によれば、ガス漏れ箇所経路算出部１０９は、最短経路９２（第２の最短経路）を算出できなかった場合（ステップＳ１３でＮｏ）、ガス漏れ箇所８８への経路の最終候補となる最終候補経路を算出する（ステップＳ１５）。ガス濃度安全判定部１１１が、最終候補経路のガス濃度が危険濃度を超えていると判定した場合（ステップＳ１６でＮｏ）、避難経路算出部１１２は、待機所８５の位置（モバイル端末４の現在位置）から避難箇所の位置に到達できる最短経路９３（第３の最短経路）を算出する（ステップＳ１８）。出力部は、最短経路９３を示す画像の画像データを出力する（ステップＳ１９）。従って、作業員を安全にかつ早く避難箇所にナビゲートすることができる。

図８及び図９を参照して、本実施形態に係るナビゲート装置１によれば、作業員がガス漏れ箇所８８の位置に到達していない場合（ステップＳ７でＮｏ）、ガス雲安全判定部１１０は、第１の最短経路（例えば、図１１に示す最短経路９１）が、更新されたガス雲の範囲の位置情報で示されるガス雲の範囲８９と重なっているか否かを判定する（ステップＳ９）。第１の最短経路が、更新されたガス雲の範囲の位置情報で示されるガス雲の範囲８９と重なっている場合（ステップＳ９でＹｅｓ）、ガス濃度安全判定部１１１は、更新されたガス雲の範囲の位置情報で示されるガス雲の範囲８９のガス濃度が、危険濃度以下か否かを判定する（ステップＳ１１）。更新されたガス雲の範囲の位置情報で示されるガス雲の範囲のガス濃度が、危険濃度を超えている場合（ステップＳ１１でＮｏ）、ガス漏れ箇所経路算出部１０９は、モバイル端末４の現在位置からガス漏れ箇所８８の位置に到達できる第２の最短経路（例えば、図１２に示す最短経路９２）を算出する（ステップＳ１３でＹｅｓ）。出力部は、第２の最短経路を示す画像の画像データを出力する（ステップＳ１４）。

これにより、モバイル端末４を携帯する作業員が、ガス漏れ箇所８８に向かう途中で、待機所８５の位置からガス漏れ箇所８８の位置までの最短経路（第１の最短経路）にガス雲の範囲が重なり、かつ、ガス雲のガス濃度が危険濃度を超えている場合、作業員の現在位置からガス漏れ箇所８８の位置までの最短経路（第２の最短経路）が算出される。従って、作業員を安全にかつ早くガス漏れ箇所８８にナビゲートすることができる。

ガス雲の範囲８９の変形例を説明する。図１５は、ガス雲の範囲８９の変形例、及び、最短経路９１を含む画像を示す画像図である。ガス雲の範囲８９にベクトル９６，９７ａ，９７ｂが付加されている。ベクトル９６は、ガス雲の広がりが一番大きい方向を示している。一対のベクトル９７ａ，９７ｂは、これらの方向で規定される範囲内にガス雲が収まっていることを示している。

ガス雲の範囲８９は、薄い色で示される領域と濃い色で示される領域とに区分けされている。薄い色で示される領域は、ガス濃度が比較的低く、安全であることを示し、濃い色で示される領域は、ガス濃度が比較的高く、安全でないことを示している。

（実施形態の纏め）
本実施形態の第１の局面に係るナビゲート装置は、プラント内に設けられた通路網を示す通路網データを予め記憶する第１の記憶部と、前記プラント内でガス漏れが発生しているガス漏れ箇所の位置を示す第１の位置情報を取得する第１の取得部と、前記ガス漏れにより生じているガス雲の範囲の位置を示す第２の位置情報を取得する第２の取得部と、前記通路網データ、前記第１の位置情報、前記第２の位置情報、及び、前記プラント内の所定の位置を示す第３の位置情報を用いて、前記通路網を利用して前記所定の位置から前記ガス漏れ箇所の位置に到達できる、前記ガス雲の範囲と重ならない最短経路を算出する算出部と、前記最短経路を示す画像の画像データを出力する出力部と、を備える。

プラント内でガス漏れが発生したとき、作業員は、ガス漏れ箇所に行き、ガス漏れを止める作業をする。所定の位置とは、作業員の待機所の位置や作業員が携帯するモバイル端末の現在位置を意味する。本発明の第１の局面に係るナビゲート装置において、算出部は、所定の位置からガス漏れ箇所の位置に到達できる、ガス雲の範囲と重ならない最短経路を算出し、出力部は、この最短経路を示す画像の画像データを出力する。これにより、最短経路を示す画像を、例えば、ナビゲート装置の表示部に表示させたり、作業員の待機所に設けられたデスクトップＰＣのディスプレイに表示させたり、作業員が携帯するモバイル端末のディスプレイに表示させたり、することができる。従って、本実施形態の第１の局面に係るナビゲート装置によれば、作業員を安全にかつ早くガス漏れ箇所にナビゲートすることができる。

上記構成において、前記算出部は、前記通路網データ、前記第１の位置情報、及び、前記第３の位置情報を用いて、前記通路網を利用して前記所定の位置から前記ガス漏れ箇所の位置に到達できる最短経路である第１の最短経路を算出する第１の算出部と、前記第１の最短経路が、前記第２の位置情報で示される前記ガス雲の範囲と重なっているか否かを判定する第１の判定部と、を備える。

この構成は、算出部の下位概念である。第１の判定部は、所定の位置からガス漏れ箇所までの最短経路（第１の最短経路）が、ガス雲の範囲と重なっているか否かを判定する。出力部は、第１の最短経路がガス雲の範囲と重なっていない場合（言い換えれば、第１の最短経路が、ガス雲の範囲から外れている場合）、第１の最短経路を示す画像の画像データを出力する。

上記構成において、前記ガス雲のガス濃度を示す濃度情報を取得する第３の取得部と、前記第１の最短経路が前記ガス雲の範囲と重なっていると判定された場合、前記濃度情報で示される前記ガス濃度が予め定められた危険濃度以下か否かを判定する第２の判定部と、をさらに備え、前記出力部は、前記ガス濃度が前記危険濃度以下と判定された場合、前記第１の最短経路を示す画像の画像データを出力する。

予め定められた危険濃度とは、例えば、ガス爆発の可能性がある濃度である。この構成によれば、最短経路にガス雲の範囲が重なっていても、ガス濃度が、予め定められた危険濃度以下であれば、最短経路を示す画像の画像データを出力する。従って、作業員を安全にかつ早くガス漏れ箇所にナビゲートすることができる。

上記構成において、前記第１の算出部は、前記ガス濃度が前記危険濃度を超えていると判定された場合、前記通路網のうち、前記ガス雲の範囲と重なっている通路を除外した前記通路網データ、前記第１の位置情報及び前記第３の位置情報を用いて、前記通路網を利用して前記所定の位置から前記ガス漏れ箇所の位置に到達できる最短経路である第２の最短経路を算出し、前記出力部は、前記第２の最短経路を示す画像の画像データを出力する。

この構成によれば、ガス濃度が危険濃度を超えている場合、第２の最短経路、すなわち、ガス雲の範囲と重なっていない最短経路を示す画像の画像データを出力する。従って、作業員を安全にかつ早くガス漏れ箇所にナビゲートすることができる。

上記構成において、前記第１の算出部は、前記第２の最短経路を算出できなかった場合、前記所定の位置から前記ガス漏れ箇所の位置にまでアクセスできる経路のうち、前記ガス濃度が最も低い経路を最終候補経路として算出し、前記第２の判定部は、前記最終候補経路の前記ガス濃度が前記危険濃度以下か否かを判定し、避難箇所の位置を示す第４の位置情報を予め記憶する第２の記憶部と、前記最終候補経路の前記ガス濃度が前記危険濃度を超えていると判定された場合、前記通路網のうち、前記ガス雲と重なっている通路を除外した前記通路網データ、前記第３の位置情報及び前記第４の位置情報を用いて、前記通路網を利用して前記所定の位置から前記避難箇所の位置に到達できる最短経路である第３の最短経路を算出する第２の算出部と、をさらに備え、前記出力部は、前記第３の最短経路を示す画像の画像データを出力する。

この構成によれば、第１の算出部は、第２の最短経路を算出できなかった場合、ガス漏れ箇所への経路の最終候補となる最終候補経路を算出する。第２の判定部が、最終候補経路のガス濃度が危険濃度を超えていると判定した場合、第２の算出部は、所定の位置から避難箇所の位置に到達できる最短経路（第３の最短経路）を算出する。出力部は、第３の最短経路を示す画像の画像データを出力する。従って、作業員を安全にかつ早く避難箇所にナビゲートすることができる。

上記構成において、前記所定の位置をモバイル端末の現在位置とし、前記所定の位置を示す前記第３の位置情報を前記モバイル端末から所定の間隔で取得して、前記第３の位置情報を更新する第４の取得部と、前記第１の位置情報及び更新された前記第３の位置情報を用いて、前記モバイル端末を携帯している作業員が前記ガス漏れ箇所の位置に到達したか否かを判定する第３の判定部と、をさらに備え、前記第２の取得部は、所定の間隔で前記第２の位置情報を取得して、前記第２の位置情報を更新し、前記第１の判定部は、前記作業員が前記ガス漏れ箇所の位置に到達していないと判定された場合、前記第１の最短経路が、更新された前記第２の位置情報で示される前記ガス雲の範囲と重なっているか否かを判定し、前記第２の判定部は、前記第１の最短経路が、更新された前記第２の位置情報で示される前記ガス雲の範囲と重なっていると判定された場合、更新された前記第２の位置情報で示される前記ガス雲の前記ガス濃度が、前記危険濃度以下か否かを判定し、前記第１の算出部は、更新された前記第２の位置情報で示される前記ガス雲の前記ガス濃度が、前記危険濃度を超えていると判定された場合、前記通路網のうち、更新された前記第２の位置情報で示される前記ガス雲の範囲と重なっている通路を除外した前記通路網データ、前記第１の位置情報及び更新された前記第３の位置情報を用いて、前記通路網を利用して前記現在位置から前記ガス漏れ箇所の位置に到達できる前記第２の最短経路を算出し、前記出力部は、更新された前記第３の位置情報を用いて算出された前記第２の最短経路を示す画像の画像データを出力する。

この構成によれば、モバイル端末を携帯する作業員が、ガス漏れ箇所に向かう途中で、所定の位置からガス漏れ箇所の位置までの最短経路（第１の最短経路）にガス雲の範囲が重なり、かつ、ガス雲のガス濃度が危険濃度を超えている場合、作業員の現在位置からガス漏れ箇所の位置までの最短経路（第２の最短経路）が算出される。従って、作業員を安全にかつ早くガス漏れ箇所にナビゲートすることができる。

本実施形態の第２の局面に係るナビゲート方法は、プラント内でガス漏れが発生しているガス漏れ箇所の位置を示す第１の位置情報を取得する第１のステップと、前記ガス漏れにより生じているガス雲の範囲の位置を示す第２の位置情報を取得する第２のステップと、前記プラント内に設けられた通路網を示す通路網データ、前記第１の位置情報、前記第２の位置情報、及び、前記プラント内の所定の位置を示す第３の位置情報を用いて、前記通路網を利用して前記所定の位置から前記ガス漏れ箇所の位置に到達できる、前記ガス雲の範囲と重ならない最短経路を算出する第３のステップと、前記最短経路を示す画像の画像データを出力する第４のステップと、を備える。

本実施形態の第２の局面に係るナビゲート方法によれば、本実施形態の第１の局面に係るナビゲート装置と同様の作用効果を有する。

この出願は、２０１５年１０月５日に出願された日本国特許出願特願２０１５−１９７７６９を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

本発明によれば、ナビゲート装置及びナビゲート方法を提供することができる。

Claims (7)

1. プラント内に設けられた通路網を示す通路網データを予め記憶する第１の記憶部と、
   前記プラント内でガス漏れが発生しているガス漏れ箇所の位置を示す第１の位置情報を取得する第１の取得部と、
   前記ガス漏れにより生じているガス雲の範囲の位置を示す第２の位置情報を取得する第２の取得部と、
   前記通路網データ、前記第１の位置情報、前記第２の位置情報、及び、前記プラント内の所定の位置を示す第３の位置情報を用いて、前記通路網を利用して前記所定の位置から前記ガス漏れ箇所の位置に到達できる、前記ガス雲の範囲と重ならない最短経路を算出する算出部と、
   前記最短経路を示す画像の画像データを出力する出力部と、を備えるナビゲート装置。
2. 前記算出部は、
   前記通路網データ、前記第１の位置情報、及び、前記第３の位置情報を用いて、前記通路網を利用して前記所定の位置から前記ガス漏れ箇所の位置に到達できる最短経路である第１の最短経路を算出する第１の算出部と、
   前記第１の最短経路が、前記第２の位置情報で示される前記ガス雲の範囲と重なっているか否かを判定する第１の判定部と、を備える請求項１に記載のナビゲート装置。
3. 前記ガス雲のガス濃度を示す濃度情報を取得する第３の取得部と、
   前記第１の最短経路が前記ガス雲の範囲と重なっていると判定された場合、前記濃度情報で示される前記ガス濃度が予め定められた危険濃度以下か否かを判定する第２の判定部と、をさらに備え、
   前記出力部は、前記ガス濃度が前記危険濃度以下と判定された場合、前記第１の最短経路を示す画像の画像データを出力する請求項２に記載のナビゲート装置。
4. 前記第１の算出部は、前記ガス濃度が前記危険濃度を超えていると判定された場合、前記通路網のうち、前記ガス雲の範囲と重なっている通路を除外した前記通路網データ、前記第１の位置情報及び前記第３の位置情報を用いて、前記通路網を利用して前記所定の位置から前記ガス漏れ箇所の位置に到達できる最短経路である第２の最短経路を算出し、
   前記出力部は、前記第２の最短経路を示す画像の画像データを出力する請求項３に記載のナビゲート装置。
5. 前記第１の算出部は、前記第２の最短経路を算出できなかった場合、前記所定の位置から前記ガス漏れ箇所の位置にまでアクセスできる経路のうち、前記ガス濃度が最も低い経路を最終候補経路として算出し、
   前記第２の判定部は、前記最終候補経路の前記ガス濃度が前記危険濃度以下か否かを判定し、
   避難箇所の位置を示す第４の位置情報を予め記憶する第２の記憶部と、
   前記最終候補経路の前記ガス濃度が前記危険濃度を超えていると判定された場合、前記通路網のうち、前記ガス雲と重なっている通路を除外した前記通路網データ、前記第３の位置情報及び前記第４の位置情報を用いて、前記通路網を利用して前記所定の位置から前記避難箇所の位置に到達できる最短経路である第３の最短経路を算出する第２の算出部と、をさらに備え、
   前記出力部は、前記第３の最短経路を示す画像の画像データを出力する請求項４に記載のナビゲート装置。
6. 前記所定の位置をモバイル端末の現在位置とし、前記所定の位置を示す前記第３の位置情報を前記モバイル端末から所定の間隔で取得して、前記第３の位置情報を更新する第４の取得部と、
   前記第１の位置情報及び更新された前記第３の位置情報を用いて、前記モバイル端末を携帯している作業員が前記ガス漏れ箇所の位置に到達したか否かを判定する第３の判定部と、をさらに備え、
   前記第２の取得部は、所定の間隔で前記第２の位置情報を取得して、前記第２の位置情報を更新し、
   前記第１の判定部は、前記作業員が前記ガス漏れ箇所の位置に到達していないと判定された場合、前記第１の最短経路が、更新された前記第２の位置情報で示される前記ガス雲の範囲と重なっているか否かを判定し、
   前記第２の判定部は、前記第１の最短経路が、更新された前記第２の位置情報で示される前記ガス雲の範囲と重なっていると判定された場合、更新された前記第２の位置情報で示される前記ガス雲の前記ガス濃度が、前記危険濃度以下か否かを判定し、
   前記第１の算出部は、更新された前記第２の位置情報で示される前記ガス雲の前記ガス濃度が、前記危険濃度を超えていると判定された場合、前記通路網のうち、更新された前記第２の位置情報で示される前記ガス雲の範囲と重なっている通路を除外した前記通路網データ、前記第１の位置情報及び更新された前記第３の位置情報を用いて、前記通路網を利用して前記現在位置から前記ガス漏れ箇所の位置に到達できる前記第２の最短経路を算出し、
   前記出力部は、更新された前記第３の位置情報を用いて算出された前記第２の最短経路を示す画像の画像データを出力する請求項４又は５に記載のナビゲート装置。
7. プラント内でガス漏れが発生しているガス漏れ箇所の位置を示す第１の位置情報を取得する第１のステップと、
   前記ガス漏れにより生じているガス雲の範囲の位置を示す第２の位置情報を取得する第２のステップと、
   前記プラント内に設けられた通路網を示す通路網データ、前記第１の位置情報、前記第２の位置情報、及び、前記プラント内の所定の位置を示す第３の位置情報を用いて、前記通路網を利用して前記所定の位置から前記ガス漏れ箇所の位置に到達できる、前記ガス雲の範囲と重ならない最短経路を算出する第３のステップと、
   前記最短経路を示す画像の画像データを出力する第４のステップと、を備えるナビゲート方法。

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