(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
診断対象とする建築物の受雷部による保護範囲を診断する受雷部保護範囲診断装置であって、
前記建築物をモデル化した３次元モデルにおいて、前記建築物の屋根又は外壁に対応する前記３次元モデルの表面に含まれる第１の面を、複数の離散化領域に離散化する離散化処理部と、
前記離散化領域が前記建築物における受雷部による保護範囲に含まれるか否かの判定結果に基づいて、前記離散化領域ごとに前記保護範囲の診断処理をする診断処理部と、
を備え、
前記離散化処理部は、
前記第１の面を離散化する際の前記離散化領域の広さが、雷撃頻度に基づいて定められる基準により定められる
ことを特徴とする受雷部保護範囲診断装置。
【請求項２】
前記離散化処理部は、
前記第１の面の外周から内側の領域であって、該外周から所定の距離に含まれる第１領域に囲まれた第２領域が存在するか否かの判定を行い、前記第２領域が存在すると判定した場合には、前記第１領域と前記第２領域とに分けて、予め定められた前記基準に従って前記第１の面を離散化し、前記第２領域が存在しないと判定した場合には、予め定められた前記基準に従って前記第１の面を離散化し、
前記第１領域と前記第２領域とに分けて前記第１の面を離散化する前記基準は、
前記第１領域を離散化した第１離散化領域の広さと、前記第２領域を離散化した第２離散化領域の広さとが異なるように、前記第１領域と前記第２領域とにそれぞれ定められる
ことを特徴とする請求項１に記載の受雷部保護範囲診断装置。
【請求項３】
前記離散化処理部は、
前記第１領域と前記第２領域とにそれぞれ定められた前記基準により、前記第１離散化領域より前記第２離散化領域が広くなるように離散化する
ことを特徴とする請求項２に記載の受雷部保護範囲診断装置。
【請求項４】
前記診断処理部は、
前記離散化領域には前記離散化領域の位置を示す代表点がそれぞれ設けられており、
前記設けられた代表点ごとに、該代表点が受雷部保護範囲に含まれるか否かの判定結果に基づいて、前記診断処理をする
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の受雷部保護範囲診断装置。
【請求項５】
前記離散化領域に応じた前記代表点を前記離散化領域内に配置する代表点設定部
を備えることを特徴とする請求項４に記載の受雷部保護範囲診断装置。
【請求項６】
前記代表点設定部は、
前記３次元モデルの表面が前記第１の面及び第２の面を含む複数の多角形の組み合わせにより構成されており、それぞれの法線方向が異なる前記第１の面と前記第２の面において、前記第１の面の辺と前記第２の面の辺とが互いに接しており、前記互いに接している辺に面した前記第１領域に含まれる前記第１離散化領域の代表点を前記互いに接している辺の上に配置する
ことを特徴とする請求項５に記載の受雷部保護範囲診断装置。
【請求項７】
前記代表点設定部は、
前記３次元モデルの表面に含まれる面として、前記第１の面と前記第２の面とに対して法線方向が異なる第３の面があり、前記第３の面の複数の頂点のうち前記第１の面の頂点と前記第２の面の頂点に一致する頂点があり、前記第1の面と前記第２の面と前記第３の面に共通する頂点を含む前記第１離散化領域の代表点を、前記共通する頂点の位置に配置する
ことを特徴とする請求項６に記載の受雷部保護範囲診断装置。
【請求項８】
前記代表点設定部は、
前記代表点を前記離散化領域の重心又は前記離散化領域として示される多角形の頂点の位置に配置する
ことを特徴とする請求項５から請求項７の何れか一項に記載の受雷部保護範囲診断装置。
【請求項９】
前記代表点設定部は、
前記離散化領域に応じて複数の前記代表点を設け、前記複数の代表点に対応する前記離散化領域の頂点に対応させてそれぞれ配置する
ことを特徴とする請求項５から請求項８の何れか一項に記載の受雷部保護範囲診断装置。
【請求項１０】
前記診断処理部は、
診断対象である特定の前記離散化領域に設けられた前記複数の代表点が前記受雷部保護範囲に含まれるか否かを診断し、前記複数の代表点のうち全ての前記代表点が前記受雷部保護範囲に含まれる場合に、前記診断対象である離散化領域が前記受雷部保護範囲に含まれると診断する診断処理をする
ことを特徴とする請求項９に記載の受雷部保護範囲診断装置。
【請求項１１】
前記代表点設定部は、
前記第1の面と前記第２の面に接する辺に面していない前記離散化領域の代表点を、前記代表点に対応する前記離散化領域内に配置する
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の受雷部保護範囲診断装置。
【請求項１２】
前記診断処理部は、
診断対象である特定の前記離散化領域に設けられた前記代表点が前記受雷部保護範囲に含まれるか否かを診断し、前記代表点が前記受雷部保護範囲に含まれる場合に、前記診断対象である離散化領域が、前記受雷部保護範囲に含まれると診断する診断処理をする
ことを特徴とする請求項１１に記載の受雷部保護範囲診断装置。
【請求項１３】
前記診断処理部は、
前記離散化領域が前記受雷部保護範囲に含まれるか否かを診断する診断方法として、メッシュ法に基づく診断方法、保護角法に基づく診断方法、及び、回転球体法に基づく診断方法のうち少なくとも何れかの診断方法を含む診断処理をする
ことを特徴とする請求項４から請求項１２の何れか一項に記載の受雷部保護範囲診断装置。
【請求項１４】
前記診断処理部は、
前記診断方法として、前記メッシュ法に基づく診断方法、前記保護角法に基づく診断方法、及び、前記回転球体法に基づく診断方法のうちから何れか２つの診断方法を含む診断処理をするものであり、
前記診断処理部は、
前記診断方法として含まれる第１の前記診断方法による診断処理を先に行い、前記診断処理により非保護領域と診断された領域に対して第２の前記診断方法による診断処理をす
ことを特徴とする請求項１３に記載の受雷部保護範囲診断装置。
【請求項１５】
前記診断処理部は、
前記診断方法として、前記メッシュ法に基づく診断方法、前記保護角法に基づく診断方法、及び、前記回転球体法に基づく診断方法を含む診断処理をする
ことを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の受雷部保護範囲診断装置。
【請求項１６】
前記診断処理部は、
前記メッシュ法に基づく第１の診断処理を先に行い、次に前記第１の診断処理により保護範囲に含まれないと診断された領域に対して前記保護角法に基づく第２の診断処理を行い、続いて前記第１の診断処理と前記第２の診断処理とにより保護範囲に含まれないと診断された領域に対して前記回転球体法による第３の診断処理をする
ことを特徴とする請求項１５に記載の受雷部保護範囲診断装置。
【請求項１７】
前記診断処理部は、
前記回転球体法に基づいて診断する診断方法を含む場合、前記回転球体法による診断方法に基づいて、前記３次元モデルの外部に配置される予め定められた所定の半径の球であって、判定対象の前記離散化領域の前記代表点のうちの特定の前記代表点だけが球の表面上の１点として含まれるように配置される全ての球が、予め定められた所定の条件を満たす場合に、前記特定の代表点の位置は、前記受雷部保護範囲に含まれると判定し、前記特定の代表点の位置が前記受雷部保護範囲に含まれると判定する前記所定の条件は、前記建築物の３次元モデルの表面、前記建築物が配置される地面に相当する前記３次元モデルにおける基準面、及び、前記建築物を直撃雷から保護する受雷部の位置が、前記球の球体内に含まれることとする
ことを特徴とする請求項１３から請求項１６の何れか一項に記載の受雷部保護範囲診断装置。
【請求項１８】
診断対象とする建築物の受雷部による雷保護範囲を診断する受雷部保護範囲診断装置が備えるコンピュータを、
前記建築物をモデル化した３次元モデルにおいて、前記建築物の屋根又は外壁に対応する前記３次元モデルの表面に含まれる第１の面を、複数の離散化領域に離散化する離散化処理部と、
前記離散化領域が前記建築物における受雷部保護範囲に含まれるか否かの判定結果に基づいて、前記離散化領域ごとに前記受雷部保護範囲の診断処理をする診断処理部
として機能させ、
前記離散化処理部は、
前記第１の面を離散化する際の前記離散化領域の広さが、雷撃頻度に基づいて定められる基準により定められる
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の受雷部による保護範囲を診断する受雷部保護範囲診断装置、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
受雷部保護範囲診断装置は、建築物（建物）の受雷部による保護範囲を診断する。従来から、突針（避雷針）や水平導体（棟上導体）などの受雷部をビルやマンション、倉庫などの建築物等に設置して直撃雷から保護することが行われている。保護する対象の建築物等における受雷部からの保護範囲は、例えば、ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格などの所定の規格において定められている。現在のＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格は、受雷部など直撃雷から建物を保護するための外部雷保護システムについて規格化されている。このＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格は、国際規格に整合させて回転球体法を追加する見直しが行われたものである。この見直し前の旧ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格による建築物等の雷保護範囲の規定においては、突針など受雷部からの保護角が、６０度又は、４５度に予め決められていたので、これら保護角に基づいた保護角法に従い建築物の雷保護範囲が診断されていた。
ＩＥＣ６２３０５-３規格や見直されたＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格の回転球体法によれば、上記の建築物等の雷保護範囲は、例えば、保護する対象の建築物等と、その建築物等に接する所定の大きさの球との位置関係に基づいて定められる。このような新ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格に基づいた外部雷保護システム（受電部システム）の設計効率を改善する技術が開示されている（特許文献１）。
ところで、所定の領域（３次元空間）に満たされた流体の流れを解析する流れ解析装置がある。このような流れ解析装置に対して適用できる技術として、解析対象の領域を異なる大きさの直方形（直方体）に分割して解析する技術が開示されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１２２４８号公報
【特許文献２】特開平８−２２１３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、旧ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格から新ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格に変更されたことにより、以下のような問題点が生じることとなった。新ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格に基づいた診断においては、建築物等に接する所定の大きさの球の３次元空間における位置を繰り返し変更して、所定の条件を満たすか否かを判定する。例えば新ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格による建築物等における雷保護範囲を求めるには、保護レベルに応じたパラメータの選定を行い、選定したパラメータに応じた回転球体法による計算が必須となる場合がある。この回転球体法による判定においては、４５度もしくは６０度の保護角法のみである従来と比較して、複雑かつ多くの計算や作図による解析が必要となる。また、対象とする建築物等が複雑な形状である場合や、受電部システムの改修前後での保護範囲の違いや、各保護レベルに応じた保護範囲の比較を行うためには膨大な計算及び作図を行わなければならず、多くの手間と時間が必要となる。
また、上述の特許文献２は、所定の領域（３次元空間）に満たされた流体の流れを、解析対象の領域を分割した直方形ごとに解析する技術を示すものであり、建築物等において直撃雷に対する保護範囲を診断する技術を示すものではない。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、受雷部による建築物の雷保護範囲を診断する受雷部保護範囲診断装置、及び、プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は、診断対象とする建築物の受雷部による保護範囲を診断する受雷部保護範囲診断装置であって、前記建築物をモデル化した３次元モデルにおいて、前記建築物の屋根又は外壁に対応する前記３次元モデルの表面に含まれる第１の面を、複数の離散化領域に離散化する離散化処理部と、前記離散化領域が前記建築物における受雷部による保護範囲に含まれるか否かの判定結果に基づいて、前記離散化領域ごとに前記保護範囲の診断処理をする診断処理部と、を備え、前記離散化処理部は、前記第１の面を離散化する際の前記離散化領域の広さが、雷撃頻度に基づいて定められる基準により定められることを特徴とする受雷部保護範囲診断装置である。
【０００７】
また、本発明によれば、上記発明において、前記離散化処理部は、前記第１の面を離散化する際の前記離散化領域の広さが、雷撃頻度に基づいて定められる基準により定められることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明によれば、上記発明において、前記離散化処理部は、前記第１の面の外周から内側の領域であって、該外周から所定の距離に含まれる第１領域に囲まれた第２領域が存在するか否かの判定を行い、前記第２領域が存在すると判定した場合には、前記第１領域と前記第２領域とに分けて、予め定められた前記基準に従って前記第１の面を離散化し、前記第２領域が存在しないと判定した場合には、予め定められた前記基準に従って前記第１の面を離散化し、前記第１領域と前記第２領域とに分けて前記第１の面を離散化する前記基準は、前記第１領域を離散化した第１離散化領域の広さと、前記第２領域を離散化した第２離散化領域の広さとが異なるように、前記第１領域と前記第２領域とにそれぞれ定められることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明によれば、上記発明において、前記離散化処理部は、前記第１領域と前記第２領域とにそれぞれ定められた前記基準により、前記第１離散化領域より前記第２離散化領域が広くなるように離散化することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明によれば、上記発明において、前記診断処理部は、前記離散化領域には前記離散化領域の位置を示す代表点がそれぞれ設けられており、前記設けられた代表点ごとに、該代表点が受雷部保護範囲に含まれるか否かの判定結果に基づいて、前記診断処理をすることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明によれば、上記発明において、前記離散化領域に応じた前記代表点を前記離散化領域内に配置する代表点設定部を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明によれば、上記発明において、前記代表点設定部は、前記３次元モデルの表面が前記第１の面及び第２の面を含む複数の多角形の組み合わせにより構成されており、それぞれの法線方向が異なる前記第１の面と前記第２の面において、前記第１の面の辺と前記第２の面の辺とが互いに接しており、前記互いに接している辺に面した前記第１領域に含まれる前記第１離散化領域の代表点を前記互いに接している辺の上に配置することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明によれば、上記発明において、前記代表点設定部は、前記３次元モデルの表面に含まれる面として、前記第１の面と前記第２の面とに対して法線方向が異なる第３の面があり、前記第３の面の複数の頂点のうち前記第１の面の頂点と前記第２の面の頂点に一致する頂点があり、前記第1の面と前記第２の面と前記第３の面に共通する頂点を含む前記第１離散化領域の代表点を、前記共通する頂点の位置に配置することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明によれば、上記発明において、前記代表点設定部は、前記代表点を前記離散化領域の重心又は前記離散化領域として示される多角形の頂点の位置に配置することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明によれば、上記発明において、前記代表点設定部は、前記離散化領域に応じて複数の前記代表点を設け、前記複数の代表点に対応する前記離散化領域の頂点に対応させてそれぞれ配置することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明によれば、上記発明において、前記診断処理部は、診断対象である特定の前記離散化領域に設けられた前記複数の代表点が前記受雷部保護範囲に含まれるか否かを診断し、前記複数の代表点のうち全ての前記代表点が前記受雷部保護範囲に含まれる場合に、前記診断対象である離散化領域が前記受雷部保護範囲に含まれると診断する診断処理をすることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明によれば、上記発明において、前記代表点設定部は、前記第1の面と前記第２の面に接する辺に面していない前記離散化領域の代表点を、前記代表点に対応する前記離散化領域内に配置することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明によれば、上記発明において、前記診断処理部は、診断対象である特定の前記離散化領域に設けられた前記代表点が前記受雷部保護範囲に含まれるか否かを診断し、前記代表点が前記受雷部保護範囲に含まれる場合に、前記診断対象である離散化領域が、前記受雷部保護範囲に含まれると診断する診断処理をすることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明によれば、上記発明において、前記診断処理部は、前記離散化領域が前記受雷部保護範囲に含まれるか否かを診断する診断方法として、メッシュ法に基づく診断方法、保護角法に基づく診断方法、及び、回転球体法に基づく診断方法のうち少なくとも何れかの診断方法を含む診断処理をすることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明によれば、上記発明において、前記診断処理部は、前記診断方法として、前記メッシュ法に基づく診断方法、前記保護角法に基づく診断方法、及び、前記回転球体法に基づく診断方法のうちから何れか２つの診断方法を含む診断処理をするものであり、前記診断処理部は、前記診断方法として含まれる第１の前記診断方法による診断処理を先に行い、前記診断処理により非保護領域と診断された領域に対して第２の前記診断方法による診断処理をすることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明によれば、上記発明において、前記診断処理部は、前記診断方法として、前記メッシュ法に基づく診断方法、前記保護角法に基づく診断方法、及び、前記回転球体法に基づく診断方法を含む診断処理をすることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明によれば、上記発明において、前記診断処理部は、前記メッシュ法に基づく第１の診断処理を先に行い、次に前記第１の診断処理により保護範囲に含まれないと診断された領域に対して前記保護角法に基づく第２の診断処理を行い、続いて前記第１の診断処理と前記第２の診断処理とにより保護範囲に含まれないと診断された領域に対して前記回転球体法による第３の診断処理をすることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明によれば、上記発明において、前記診断処理部は、前記回転球体法に基づいて診断する診断方法を含む場合、前記回転球体法による診断方法に基づいて、前記３次元モデルの外部に配置される予め定められた所定の半径の球であって、判定対象の前記離散化領域の前記代表点のうちの特定の前記代表点だけが球の表面上の１点として含まれるように配置される全ての球が、予め定められた所定の条件を満たす場合に、前記特定の代表点の位置は、前記受雷部保護範囲に含まれると判定し、前記特定の代表点の位置が前記受雷部保護範囲に含まれると判定する前記所定の条件は、前記建築物の３次元モデルの表面、前記建築物が配置される地面に相当する前記３次元モデルにおける基準面、及び、前記建築物を直撃雷から保護する受雷部の位置が、前記球の球体内に含まれることとすることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明は、診断対象とする建築物の受雷部による雷保護範囲を診断する受雷部保護範囲診断装置が備えるコンピュータを、前記建築物をモデル化した３次元モデルにおいて、前記建築物の屋根又は外壁に対応する前記３次元モデルの表面に含まれる第１の面を、複数の離散化領域に離散化する離散化処理部と、前記離散化領域が前記建築物における受雷部保護範囲に含まれるか否かの判定結果に基づいて、前記離散化領域ごとに前記受雷部保護範囲の診断処理をする診断処理部として機能させ、前記離散化処理部は、前記第１の面を離散化する際の前記離散化領域の広さが、雷撃頻度に基づいて定められる基準により定められるプログラムである。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明によれば、建築物の雷保護範囲を診断する受雷部保護範囲診断装置、及び、プログラムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態による受雷部保護範囲診断装置を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における建築物の離散化処理を示す図（その１）である。
【図３】本実施形態における建築物の離散化処理を示す図（その２）である。
【図４】本実施形態における建築物の離散化処理を示す図（その３）である。
【図５】本実施形態における建築物の対象領域の形状を簡略化する手法を示す図である。
【図６】本実施形態における建築物の対象領域に対する離散化処理の手法を示す図（その１）である。
【図７】本実施形態における建築物の対象領域に対する離散化処理の手法を示す図（その２）である。
【図８】本実施形態における建築物の対象領域に対する離散化処理の手法を示す図（その３）である。
【図９】本実施形態における建築物の離散化処理の結果の例を示す図である。
【図１０】本実施形態における建築物の円形状の面に対する離散化処理を示す図である。
【図１１】本実施形態における建築物の扇形の面に対する離散化処理を示す図である。
【図１２】本実施形態におけるメッシュ法による雷保護範囲の診断処理を示す図である。
【図１３】本実施形態における保護角法による雷保護範囲の診断処理を示す図（その１）である。
【図１４】本実施形態における保護角法による雷保護範囲の診断処理を示す図（その２）である。
【図１５】本実施形態における保護角法による雷保護範囲の診断処理を示す図（その３）である。
【図１６】本実施形態における保護角法による雷保護範囲の診断処理を示す図（その４）である。
【図１７】本実施形態における回転球体法による雷保護範囲の診断処理を示す図（その１）である。
【図１８】本実施形態における回転球体法による雷保護範囲の診断処理を示す図（その２）である。
【図１９】本実施形態における回転球体法による建築物の辺の部分の雷保護範囲の診断処理を示す図（その１）である。
【図２０】本実施形態における回転球体法による建築物の辺の部分の雷保護範囲の診断処理を示す図（その２）である。
【図２１】本実施形態における建築物の３辺以上が集まる建築物の角（頂点）の部分に位置する診断対象領域の代表点の設定処理を示す図である。
【図２２】本実施形態における回転球体法による建築物の頂点の部分の雷保護範囲の診断処理を示す図（その１）である。
【図２３】本実施形態における回転球体法による建築物の頂点の部分の雷保護範囲の診断処理を示す図（その２）である。
【図２４】本実施形態における回転球体法による雷保護範囲の診断処理結果を示す図（その１）である。
【図２５】本実施形態における回転球体法による雷保護範囲の診断処理結果を示す図（その２）である。
【図２６】本実施形態における雷保護範囲の診断判定処理を示す図である。
【図２７】本実施形態における雷保護範囲の診断判定処理を示す図である。
【図２８】本実施形態における雷保護範囲の診断判定結果を示す図である。
【図２９】本実施形態における雷保護範囲の診断判定処理の概要を示すフローチャートである。
【図３０】本実施形態における雷保護範囲の診断判定処理のフローチャートである。
【図３１】本実施形態における雷保護範囲の診断判定処理のフローチャートである。
【図３２】本実施形態における雷保護範囲の診断判定処理のフローチャートである。
【図３３】本実施形態における雷保護範囲の診断判定処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態による受雷部保護範囲診断装置を示すブロック図である。
この図１に示す受雷部保護範囲診断装置１は、診断対象とする建築物の受雷部による保護範囲を診断する。
受雷部保護範囲診断装置１は、建築物の屋根又は外壁に対応する３次元モデルの表面に含まれる所定の面（第１の面）を離散化して、離散化した領域（離散化領域）が受雷部による雷保護範囲に含まれるか否かを判定する。上記の判定結果に基づいて、受雷部保護範囲診断装置１は、離散化領域ごとに雷保護範囲の診断処理をする。
【００２８】
以下、受雷部保護範囲診断装置１の構成、雷保護範囲の診断手法、診断処理手順について説明する。
【００２９】
受雷部保護範囲診断装置１は、入力情報処理部１０、離散化処理部２０、代表点設定処理部３０、雷保護範囲診断処理部４０、及び、出力処理部５０を備える。
入力情報処理部１０は、入力された入力情報の入力処理を行い、入力処理によって検出した入力情報を、受雷部保護範囲診断装置１が備える所定の記憶領域に記憶させる。
入力情報処理部１０に入力される入力情報には、「適用する判定方式の設定情報」、「部分診断の適用設定情報」、「離散化条件設定情報（計算間隔として設定する長さ情報）」、「建築物データ」などがある。ここで、上記の入力情報について説明する。
上記の入力情報において、「適用する判定方式の設定情報」は、雷保護範囲診断処理部４０が行う雷保護範囲診断処理を定める情報である。雷保護範囲診断処理部４０が行う雷保護範囲診断処理の判定方式には複数の判定方式が設定できる。この「適用する判定方式の設定情報」には、雷保護範囲診断処理部４０が行う雷保護範囲診断処理の判定方式を定める情報として、例えば、旧ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格、新ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格、及び、ＩＥＣ６２３０５−３規格の何れかを定める情報が含まれる。この旧ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格が定められた場合には、保護角法に従った雷保護範囲診断処理の判定方式が適用される。また、新ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格、又は、ＩＥＣ６２３０５−３規格が定められた場合には、メッシュ法、保護角法及び回転球体法の何れかの判定方法に従った雷保護範囲診断処理の判定方式を適用するように設定することができる。このように「適用する判定方式の設定情報」には、雷保護範囲診断処理の判定方式として、新ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格、又は、ＩＥＣ６２３０５−３規格が設定された場合には、メッシュ法、保護角法及び回転球体法の何れの判定方法を適用するかを定める情報が含まれる。さらに、「適用する判定方式の設定情報」には、複数の判定方式を適用するように設定された場合に、複数の判定方式のうちから、適用する判定方式の順序を定める情報とが含まれる。
【００３０】
また、「部分診断の適用設定情報」は、離散化処理部２０が行う離散化処理、代表点設定処理部３０が行う代表点設定処理の範囲、雷保護範囲診断処理部４０が行う雷保護範囲診断処理の範囲を定める情報である。例えば、この情報により、建築基準法やＩＥＣ６２３０５-３規格に基づいて定められる高さの範囲を、雷保護範囲診断処理の範囲として定めることができる。この「部分診断の適用設定情報」に基づいて、離散化処理部２０、代表点設定処理部３０、雷保護範囲診断処理部４０の各部は、設定された診断範囲（部分診断範囲）について、それぞれの処理を行う。
【００３１】
また、「離散化条件設定情報」は、離散化処理部２０が行う離散化処理において、離散化した領域の大きさを定める情報である。換言すれば、「離散化条件設定情報」は、離散化処理を行った結果の領域が配置される間隔を、雷診断処理における計算位置を示す間隔（計算間隔）を設定する長さ情報である。この「離散化条件設定情報」は、離散化処理部２０が行う離散化処理において参照される。
【００３２】
また、「建築物データ」は、建築物をモデル化した３次元モデルを示す情報である。「建築物データ」は、離散化処理部２０が行う離散化処理、代表点設定処理部３０が行う代表点設定処理、雷保護範囲診断処理部４０が行う雷保護範囲診断処理において参照される。
【００３３】
離散化処理部２０は、「建築物データ」に基づいて、建築物をモデル化した３次元モデルにおいて、建築物の屋根又は外壁に対応する３次元モデルの表面に含まれる所定の面（第１の面）を、「離散化条件設定情報」に基づいて複数の離散化領域に離散化する。
離散化処理部２０は、第１の面を離散化する際の離散化領域の広さが、雷撃頻度に基づいて定められる基準により定められる。同じ建築物であっても、高さ、位置により雷撃頻度が異なることが知られている。雷撃頻度の統計データに基づいて、離散化を行う基準を定めることにより演算効率を高めることができる。
例えば、離散化処理部２０は、第１の面の外周から内側の領域であって、該外周から所定の距離に含まれる第１領域Ｒ１（図３、図６）に囲まれた第２領域Ｒ２（図３、図６）が存在するか否かの判定を行い、第２領域が存在すると判定した場合には、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とに分けて、予め定められた基準に従って第１の面を離散化し、第２領域Ｒ２が存在しないと判定した場合には、予め定められた基準に従って第１の面を離散化する。このように第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とに分けて第１の面を離散化する基準は、第１領域Ｒ１を離散化した第１離散化領域（例えば、離散化領域Ｒ１００（図３（ｂ）））の広さと、第２領域Ｒ２を離散化した第２離散化領域（例えば、離散化領域Ｒ２００（図３（ｂ））の広さとが異なるように定められる。このように離散化する基準が、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とにそれぞれ定められる。定められた基準は、上記の「離散化条件設定情報」として受雷部保護範囲診断装置１における記憶領域に予め記憶されるものとする。上記のように基準を定めることにより、離散化処理部２０は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とにそれぞれ定められた基準に従って、離散化領域Ｒ１００（第１離散化領域）より離散化領域Ｒ２００（第２離散化領域）が広くなるように離散化することができる（図３（ｂ）を参照）。
離散化処理部２０は、「部分診断の適用設定情報」によって定められた範囲を離散化する。
【００３４】
代表点設定部３０は、離散化領域に応じた代表点を離散化領域内に配置する。
建築物をモデル化した３次元モデルにおいて、建築物の屋根又は外壁に対応する３次元モデルの表面に含まれる所定の面（第１の面）が、離散化処理部２０によって複数の離散化領域に離散化されている。代表点設定部３０は、離散化領域の代表点を代表点に対応する離散化領域の中央部に配置する。なお、代表点設定部３０は、上記の３次元モデルにおける離散化領域の位置により代表点の位置を以下に示すように最適化する。
【００３５】
上記の３次元モデルにおける表面が、第１の面及び第２の面を含む複数の多角形の組み合わせにより構成されている。それぞれの法線方向が異なる第１の面と第２の面において、第１の面の辺と第２の面の辺とが互いに接している２つの面の組み合わせがある。代表点設定部３０は、この２つの面の組み合わせにおいて、互いに接している辺に面した第１領域に含まれる第１離散化領域の代表点を互いに接している辺の上に配置する。
【００３６】
また、上記の３次元モデルにおける表面が、第１の面と第２の面とに対して法線方向が異なる第３の面を含む複数の多角形の組み合わせにより構成されている。このような第３の面の複数の頂点において、第１の面の頂点と第２の面の頂点に一致する頂点がある。代表点設定部３０は、第1の面と第２の面と第３の面に共通する頂点を含む第１離散化領域の代表点を、共通する頂点の位置に配置する。また、代表点設定部３０は、離散化領域に応じて複数の代表点を設け、複数の代表点に対応する離散化領域の頂点に対応させてそれぞれ配置してもよい。代表点設定部３０は、第1の面と第２の面に接する辺に面していない離散化領域の代表点を、代表点に対応する離散化領域の中央部に配置する。
なお、代表点設定部３０は、３つ以上の面に共通する頂点を代表点としてもよい。
【００３７】
雷保護範囲診断処理部４０は、診断対象である特定の離散化領域に設けられた複数の代表点が受雷部保護範囲に含まれるか否かを診断し、設けられた全ての代表点が受雷部保護範囲に含まれる場合に、診断対象である離散化領域が受雷部保護範囲に含まれると診断する診断処理をする。
雷保護範囲診断処理部４０は、離散化領域が建築物における受雷部による保護範囲に含まれるか否かの判定結果に基づいて、離散化領域ごとに保護範囲の診断処理をする。
雷保護範囲診断処理部４０は、診断対象である特定の離散化領域に設けられた代表点が受雷部保護範囲に含まれるか否かを診断し、代表点が受雷部保護範囲に含まれる場合に、診断対象である離散化領域が、受雷部保護範囲に含まれると診断する診断処理をする。
【００３８】
図１に示すように雷保護範囲診断処理部４０は、メッシュ法診断処理部４１、保護角法診断処理部４２、回転球体法診断処理部４３を備える。
メッシュ法診断処理部４１は、診断対象である離散化領域ごとにメッシュ法に基づいた診断処理を行う。保護角法診断処理部４２は、診断対象である離散化領域ごとに保護角法に基づいた診断処理を行う。回転球体法診断処理部４３は、診断対象である離散化領域ごとに回転球体法に基づいた診断処理を行う。
【００３９】
回転球体法診断処理部４３は、回転球体法による診断方法に基づいて、３次元モデルの外部に配置される予め定められた所定の半径の球を定める。回転球体法診断処理部４３は、定められた球を次のように配置して所定の条件を満たすか否かを判定する。回転球体法診断処理部４３は、判定対象の離散化領域の代表点のうちの特定の代表点だけが球の表面上の１点として含まれるように配置される全ての球が、予め定められた所定の条件を満たす場合に、上記の特定の代表点の位置が受雷部保護領域に含まれると判定する。
回転球体法診断処理部４３における判定において、特定の代表点の位置が受雷部保護領域に含まれると判定する所定の条件は、建築物の３次元モデルの表面、建築物が配置される地面に相当する３次元モデルにおける基準面、及び、建築物を直撃雷から保護する受雷部の位置が、球体内に含まれることとする。
【００４０】
なお、雷保護範囲診断処理部４０は、離散化領域が受雷部保護範囲に含まれるか否かを診断する診断方法として、メッシュ法に基づく診断方法、保護角法に基づく診断方法、及び、回転球体法に基づく診断方法のうち少なくとも何れかの診断方法を含む診断処理をする。
【００４１】
或は、雷保護範囲診断処理部４０は、診断方法として、メッシュ法に基づく診断方法、保護角法に基づく診断方法、及び、回転球体法に基づく診断方法のうちから何れか２つの診断方法を含む診断処理をする。このように２つの診断方法を含む診断処理をする雷保護範囲診断処理部４０は、診断方法として含まれる第１の診断方法による診断処理を先に行い、診断処理により非保護領域と診断された領域に対して第２の診断方法による診断処理をする。
【００４２】
或は、雷保護範囲診断処理部４０は、診断方法として、メッシュ法に基づく診断方法、保護角法に基づく診断方法、及び、回転球体法に基づく診断方法を含む診断処理をする。
このように、３つの診断方法による診断処理を行う場合、診断処理の手順を定めることにより、演算処理を効率よく行うことができる。例えば、雷保護範囲診断処理部４０は、メッシュ法に基づく第１の診断処理を先に行い、次に第１の診断処理により保護範囲に含まれないと診断された領域に対して保護角法に基づく第２の診断処理を行い、続いて第１の診断処理と第２の診断処理とにより保護範囲に含まれないと診断された領域に対して回転球体法による第３の診断処理をする。
【００４３】
雷保護範囲診断処理部４０は、回転球体法に基づいて診断する診断方法を含む場合、回転球体法による診断方法に基づいて診断する。雷保護範囲診断処理部４０は、３次元モデルの外部に配置される予め定められた所定の半径の球であって、判定対象の離散化領域の代表点のうちの特定の代表点だけが球の表面上の１点として含まれるように配置される全ての球が、予め定められた所定の条件を満たす場合に、特定の代表点の位置は、受雷部保護領域に含まれると判定する。雷保護範囲診断処理部４０は、特定の代表点の位置が受雷部保護領域に含まれると判定する所定の条件は、建築物の３次元モデルの表面、建築物が配置される地面に相当する３次元モデルにおける基準面、及び、建築物を直撃雷から保護する受雷部の位置が、球体内に含まれることとする。
【００４４】
出力処理部５０は、雷保護範囲診断処理部４０によって診断された結果から、平面図及び立面図を作成し、作成した平面図及び立面図に基づいた２次元情報を出力する。
【００４５】
次に、図２から図４を参照して、建築物の離散化処理について説明する。
図２から図４は、本実施形態における建築物の離散化処理を示す図である。
【００４６】
この図２に示す建築物を離散化する処理の概要を示す。
建築物において受雷部により保護される雷保護範囲を診断する際に、実際の建築物に対応する建築物モデルを生成する。
例えば、図２（ａ）に示すように、建築物をモデル化した建築物モデルを生成する。この建築物の屋上には、受雷部として突針が設けられている。建築物モデルは、建築物の形状と、建築物に設けられている受雷部の配置とを示す位置データを含む情報によってモデル化される。建築物モデルにおける位置データは、３次元座標空間における位置を示す情報である。このようにして生成された建築物モデルに基づいて、受雷部による雷保護範囲の診断を行う。
次に、生成した建築物モデルの表面（外周）における各部が、雷保護範囲に含まれるか否かを判定するために、建築物モデルの表面における各部の位置を特定できるように細分化する。本実施形態では、建築物モデルの表面を細分化する処理を「離散化処理」という。
図２（ｂ）は、建築物モデルの表面を離散化処理した結果の一例を示す。
この図２（ｂ）に示されるように四角形に細分化されている領域を単位にして、その細分化された領域ごとに、その四角形の領域が雷保護範囲に含まれるか否かを判定する。
その四角形の領域が雷保護範囲に含まれるか否かを判定する際に、その領域の位置として、その領域内の任意の点を代表点として定める。例えば代表点を、その領域の重心、その領域として示される多角形の頂点などの位置に定めてもよい。
図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示した離散化処理の結果による単位領域（四角形の領域）の位置を特定する代表点を黒丸印により示す。この図２（ｃ）の場合、代表点を四角形の重心に定めたものである。
【００４７】
図３（ａ）は、建築物モデルの表面を離散化する面積比率を一律とした場合の例を示す。このように、離散化する面積比率を一律とした場合には、位置に影響されなく同じ密度で全域を診断することができる。
ところで、実際の雷撃位置について、建築物における特徴点に応じて分類すると、次の傾向があることが知られている。例えば、所定の雷撃数において、図３（ｄ）における点Ａのように、３面以上が集まる角に雷撃を受けた比率は８０％以上である。点Ｂのように、屋上面を含む２面が集まる辺に雷撃を受けた比率は１０％以下である。点Ｃのように、壁面同士の２面が集まる辺に雷撃を受けた比率は５％以下である。点Ｄのように、鉛直な壁面に雷撃を受けた比率は５％以下である。このように、点Ａのように、３面以上が集まる角に雷撃を受ける比率が他の位置に比べ高くなっている。逆に。点Ｄのように、鉛直な壁面に雷撃を受けた比率が、他の位置に比べ低くなっている。要するに、建築物における位置に応じて雷撃を受ける確率が異なっていることがわかる。そこで、本実施形態では、雷撃を受ける確率に応じて、その位置を離散化する面積を設定する。
このように、位置に応じて離散化する面積を雷撃頻度に応じて設定することにより、雷撃頻度が高い位置における診断の密度を高める（単位面積あたりの診断箇所数を多くして診断箇所の配置を密にする）。また、雷撃頻度が低い位置の診断の密度を低くする（単位面積あたりの診断箇所数を少なくして診断箇所の配置を粗くする）。具体的には、図３（ｂ）に示すように、建築物の表面を形成する面における周辺領域（第１領域Ｒ１）を離散化した離散化領域Ｒ１００（第１離散化領域）の面積が狭くなるようにして、建築物の表面を形成する面における中央領域（第２領域Ｒ２）を離散化した離散化領域Ｒ２００（第２離散化領域）の面積が広くなるようにする。
また、図３（ｃ）に示すように、図２（ｃ）と同様に、離散化された各離散化領域には、単位領域（四角形の領域）の位置を特定する代表点が黒丸印により示されている。
【００４８】
図４（ａ）に示されるように、診断が必要とされる領域を指定領域として指定することにより、指定領域を診断する領域として特定して診断処理を行うことができる。このように、診断が必要な領域を限定して診断処理を行うことができることから、診断が不必要な領域の診断処理を行うことによる無駄な演算処理を省き、演算処理量を軽減することが可能となる。
例えば、図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）において指定領域とした範囲を含む単位領域を診断対象とする領域（離散化領域）として特定して診断してもよい。
例えば、建築基準法によれば、高さ２０ｍを越える部分の雷保護を行うことが求められている。要するに、少なくとも高さ２０ｍを越える部分が雷保護範囲に含まれているか否かの診断が行えれば、高さ２０ｍを越える部分が保護されていることを確認することができる。上記の指定領域として、高さ２０ｍ以上の範囲を設定し、高さ２０ｍ未満の範囲に含まれる領域を診断対象範囲から省くことができる。
また、ＩＥＣ６２３０５-３規格によれば、高さ６０ｍ以上の建築物については、屋上面の高さ、建築物の高さに対して屋上面（上部）から２０％の範囲の下限を示す境界線の高さ、接地面（ＧＬ）から１２０ｍの高さのうちで、最も低い高さにより定められる範囲までを診断の対象範囲として規定されている。例えば、ＩＥＣ６２３０５-３規格に応じて、屋上面の高さ、建築物の高さに対して屋上面（上部）から２０％の範囲の下限を示す境界線の高さ、接地面（ＧＬ）から１２０ｍの高さのうちで、最も低い高さにより定められる範囲までを診断の対象範囲として設定することができる。
【００４９】
ところで、実際の建築物は、単純な形状をしているものが少なく、複雑な形状をしているものが多い。そのため、雷保護範囲に含まれることの診断精度を高めるためには、建築物モデルの生成処理や、建築物モデルに基づいた離散化処理において、できるだけ忠実な建築物モデルを生成することが必要とされる。その一方で、建築物モデルを忠実に生成する場合には、建築物モデルの形状が建築物と同様に複雑な形状になる。そこで、本実施形態においては、複雑な形状の建築物モデルを単純な形状の組み合わせに変換する。
【００５０】
図５は、建築物の対象領域の形状を簡略化する手法を示す図である。
図５（ａ）は、特定の建築物の屋上面を示す平面図である。この図５（ａ）に示されるように、複雑な形状の面を四角形と三角形の組み合わせに変換する。なお、この変換においては、予め定められた所定の方向を基準にして、各四角形に分割する辺が、基準となる上記所定の方向に沿うように計算上の条件（設定情報）が予め定められている。また、この変換処理を行う際に、変換前の元の多角形の辺にあたる線分には、建築物の角となる辺としての情報が付与される。
また、図５（ｂ）に示されるように、一部の頂点が凹んでいる多角形となる場合には、全ての頂点が凸になる多角形の組み合わせに変換する。
また、図５（ｃ）に示されるように、隣接する２辺を連続する直線（線分）に近似（置換）できる場合がある。例えば、隣接する２辺が成す角度（例えば、内角）が、１８０度近傍である場合、その頂点を削除して、隣接する２辺を連続する直線（線分）に近似する。隣接する２辺が成す角度（例えば、内角）が、１８０度近傍であるか否かの判定は、１８０度を基準として、予め定められる所定の角度の範囲にあるか否かを判定することにより行うことができる。
【００５１】
（対象領域の離散化処理）
図６から図８を参照して、離散化処理部２０による建築物の対象領域に対する離散化処理の手法を説明する。
図６から図８は、建築物の対象領域に対する離散化処理の手法を示す図である。
【００５２】
建築物の特定の面（例えば、屋上面）を離散化する処理を、図６（ａ）に示される四角形ＡＢＣＤを離散化する処理として説明する。四角形ＡＢＣＤの外周（各辺）の内側の領域であって、外周から所定の距離ｘ１に含まれる第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１に囲まれた第２領域Ｒ２とに領域を分割する。換言すれば、図６（ａ）に示される四角形ＡＢＣＤにおいて四角形ａｂｃｄが第２領域Ｒ２であり、四角形ＡＢＣＤから第２領域Ｒ２を除く領域が第１領域Ｒ１である。
【００５３】
ここで、四角形ＡＢＣＤの第１領域Ｒ１の離散化処理を説明する。図６（ｂ−１）に示すように、第２領域Ｒ２である四角形ａｂｃｄの各頂点から、四角形ＡＢＣＤの各辺に対する垂線を計算する。例えば、頂点ａからは、辺ＡＢに対して垂線ａａ’を、辺ＤＡに対して垂線ａａ”を得る。頂点ｂからは、辺ＢＣに対して垂線ｂｂ’を、辺ＡＢに対して垂線ｂｂ”を得る。頂点ｃからは、辺ＣＤに対して垂線ｃｃ”を、辺ＢＣに対して垂線ｃｃ”を得る。頂点ｂからは、辺ＤＡに対して垂線ｄｄ”を、辺ＣＤに対して垂線ｄｄ”を得る。
このように四角形ＡＢＣＤの各辺に対する垂線を得ることにより、第１領域Ｒ１は、四角形ＡＢＣＤの頂点をそれぞれ含む領域Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８及びＲ１９と、四角形ＡＢＣＤの各辺に接する領域Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４とにそれぞれ離散化される。例えば、領域Ｒ１６が四角形Ｂｂ’ｂｂ”であり、領域Ｒ１１が四角形ａａ’ｂ”ｂである。
【００５４】
次に、第１領域Ｒ１における領域Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８及びＲ１９について、さらに離散化処理が行えるか否かを判定する。例えば、図６（ｂ−２）に示すように、領域Ｒ１６は、領域Ｒ１７、Ｒ１８及びＲ１９に比べて面積が広い。換言すれば、四角形ＡＢＣＤの辺に面した辺の長さが、図６（ａ）において領域を分割した所定の距離ｘ１より長い。また、領域Ｒ１７、Ｒ１８及びＲ１９は、辺ｃ”Ｃと辺Ｃｃ’、辺ｄ”Ｄと辺Ｄｄ’、辺ａ”Ａと辺Ａａ’の何れの辺の長さも距離ｘ１より短い。このように、離散化処理の対象とする領域の辺の長さに基づいた判定方法に従って、さらに離散化処理が行える領域を抽出する。このような判定方法によれば、領域Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８及びＲ１９のうちから抽出される領域は、領域Ｒ１６だけになる。ここで、抽出された領域Ｒ１６の離散化処理を行い、領域Ｒ１６ａ、Ｒ１６ｂ及びＲ１６ｃを得る。領域Ｒ１６の離散化処理の詳細については、後述する。
【００５５】
次に、第１領域Ｒ１における領域Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４について、さらに離散化処理が行えるか否かを判定する。例えば、図６（ｂ−３）に示すように、領域Ｒ１１は、四角形ＡＢＣＤの辺に面した辺の長さが、図６（ａ）において領域を分割した所定の距離ｘ１より長い。領域Ｒ１１を上記の所定の距離ｘ１を基準にして、四角形ＡＢＣＤの辺に沿って等間隔に分割する。領域Ｒ１１は、領域Ｒ１１１、Ｒ１１２、Ｒ１１３、Ｒ１１４、Ｒ１１５に分割され離散化される。例えば、上記の所定の距離ｘ１を基準にして等間隔に分割する処理は、分割する間隔が上記の所定の距離ｘ１を越えずに最も広くなるように等分できる分割数を定める。
また、領域Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４も、領域Ｒ１１と同様に四角形ＡＢＣＤの辺に面した辺の長さが、図６（ａ）において領域を分割した所定の距離ｘ１より長い。領域Ｒ１２、Ｒ１３及びＲ１４を、領域Ｒ１１と同様に上記の所定の距離ｘ１を基準にして、四角形ＡＢＣＤの辺に沿って等間隔に分割する。領域Ｒ１２は、領域Ｒ１２１、Ｒ１２２、Ｒ１２３、Ｒ１１４に分割され離散化される。領域Ｒ１３は、領域Ｒ１３１、Ｒ１３２、Ｒ１３３に分割され離散化される。領域Ｒ１４は、領域Ｒ１４１、Ｒ１４２に分割され離散化される。
【００５６】
次に、図６（ｃ）に示すように、第２領域Ｒ２において離散化処理が行えるか否かを判定する。第２領域Ｒ２における離散化処理は、第２領域Ｒ２を図６（ａ）において示された第１領域Ｒ１として、図６（ａ）から図６（ｂ−３）までの処理を繰り返し行う。
この第２領域Ｒ２の離散化処理により、四角形ａｂｃｄにおいて四角形ａ０ｂ０ｃ０ｄ０の領域と、四角形ａ０ｂ０ｃ０ｄ０の周囲を取り囲む領域とに分割される。
四角形ａ０ｂ０ｃ０ｄ０の周囲を取り囲む領域は、四角形ａｂｃｄの辺に接する領域Ｒ２１１，Ｒ２１２，Ｒ２２１，Ｒ２２２，及び、Ｒ２３０と、四角形ａｂｃｄの頂点を含む領域Ｒ２６，Ｒ２７，Ｒ２８，及び、Ｒ２９に離散化される。なお、領域Ｒ２６は，さらに領域Ｒ２６ａ、Ｒ２６ｂ，Ｒ２６ｃに離散化される。
【００５７】
上記に示した離散化処理においては、離散化処理が行えるか否かの判定を判定する離散化処理の基準より対象領域が広く、図６（ａ）に示したように、所定の基準ｘ１に従って内部の領域を分割できる場合について説明した。
ところで、離散化処理を進めてゆくと、上記の所定の基準（ｘ１）に従って、内部の領域を分割することができなくなるほどに対象領域が狭くなる場合がある。
図７を参照し、離散化処理の基準に従って内部の領域を分割することができなくなるほどに対象領域が狭くなる場合の処理について説明する。
この図７においては、離散化処理の基準に従って内部の領域を分割することができなくなるほどに対象領域が狭くなる場合の処理を示す。ただし、図７に示す対象領域は、少なくとも何れかの変の長さが、離散化処理の基準より長い。この対象領域は、離散化処理の基準に従って内部の領域を分割することができないが、各辺のうち少なくとも何れかの辺の長さは、離散化処理の基準よりも長いものとする。
【００５８】
図７（ａ）に四角形ＡＢＣＤに対する処理を示す。四角形ＡＢＣＤの各辺の中点Ｐｃ１、Ｐｃ２、Ｐｃ３及びＰｃ４を算出して、対辺の中点同士の距離ｙ１とｙ２とを算出する。ここで、距離ｙ１より距離ｙ２の方が短い。この場合、対辺の中点同士の距離が距離ｙ２である線分Ｐｃ１−Ｐｃ３に沿って、対象領域を分割する。
図７（ｂ）に三角形ＥＦＧに対する処理を示す。三角形ＥＦＧの各辺の中点Ｐｃ５、Ｐｃ６及びＰｃ７を算出して、中点同士の距離ｙ３、ｙ４及びｙ５を算出する。ここで、距離ｙ５が距離ｙ３とｙ４とに比べ短い。この場合、中点同士の距離が距離ｙ５である線分Ｐｃ５Ｐｃ６に沿って、対象領域を分割する。
なお、各辺の長さが、離散化処理の基準より短くなるまでこの離散化処理を繰り返し行う。
【００５９】
図８を参照し、離散化処理の基準に従って内部の領域を分割することができなくなるほどに対象領域が狭く、さらに全ての辺の長さが離散化処理の基準に満たない場合の処理について説明する。
この図８においては、離散化処理の基準に従って内部の領域を分割することができないだけでなく、さらに全ての辺の長さが離散化処理の基準に満たない領域の一例として、四角形ＡＢＣＤと三角形ＥＦＧが示されている。全ての辺の長さが離散化処理の基準に満たない場合は、対象領域の条件に応じて異なる処理を選択する。
【００６０】
例えば、図８（ａ）において、対象領域の全ての辺が、建築物の辺としての属性を有する場合の処理を示す。四角形ＡＢＣＤにおいては、領域の中心（重心）であるＰｓ０から、各辺の中点Ｐｃ１、Ｐｃ２、Ｐｃ３及びＰｃ４までをそれぞれ結ぶ線分に沿って四角形ＡＢＣＤを分割する（離散化する）。三角形ＥＦＧにおいては、領域の中心（重心）であるＰｔ０から、各辺の中点Ｐｃ５、Ｐｃ６及びＰｃ７までをそれぞれ結ぶ線分に沿って三角形ＥＦＧを離散化処理部２０が分割する（離散化する）。
【００６１】
また、図８（ｂ）において、対象領域の２辺が、建築物の辺としての属性を有しており、互いに隣接する場合の処理を示す。離散化処理の対象領域とされた四角形ＡＢＣＤ及び三角形ＥＦＧの離散化処理を行わず、四角形ＡＢＣＤ及び三角形ＥＦＧを雷保護診断の対象領域とする。
【００６２】
また、図８（ｃ）において、対象領域の２辺（辺ＢＣと辺ＤＡ）が、建築物の辺としての属性を有しており、当該２辺が四角形ＡＢＣＤの対辺である場合の処理を示す。四角形ＡＢＣＤにおいて、建築物の辺としての属性を有していない２辺（辺ＡＢと辺ＣＤ）があり、辺ＡＢの中点Ｐｃ１と、辺ＣＤの中点Ｐｃ３とを結ぶ線分に沿って四角形ＡＢＣＤを分割する（離散化する）。
【００６３】
また、図８（ｄ）において、対象領域の３辺（辺ＡＢ、辺ＢＣと辺ＣＤ）が、建築物の辺としての属性を有している場合の処理を示す。四角形ＡＢＣＤにおいて、建築物の辺としての属性を有していない辺（辺ＤＡ）の中点Ｐｃ４と、辺ＤＡの対辺である辺ＢＣの中点Ｐｃ３とを結ぶ線分に沿って四角形ＡＢＣＤを分割する（離散化する）。
また、図８に図示していないが、対象領域の全ての辺が建築物の辺としての属性を有している場合は、図８（ｂ）に示した場合と同様に、離散化処理の対象領域とされた領域としての離散化処理を行わず、上記領域を雷保護診断の対象領域とする。
【００６４】
（離散化処理を繰り返す一実施態様の離散化結果の例）
図９を参照し、離散化処理部２０による建築物の離散化処理の結果について説明する。
図９は、建築物の離散化処理の結果の例を示す図である。図９（ａ）は、四角形ＡＢＣＤが正方形の場合を示す。図９（ｂ）は、長方形ＡＢＣＤが正方形の場合を示す。図９（ｃ）は、任意の形状の四角形ＡＢＣＤを示す。図９（ａ）から図９（ｃ）に示す四角形ＡＢＣＤは、上記の離散化処理を３回繰り返し行った結果を示すものである。これらの結果は、１回目と２回目の離散化処理を同じ基準（第１の基準）に従って行い、３回目の離散化処理の基準として、上記の第１の基準より離散化された領域が広くなるように定めた第２の基準に従って行われた離散化処理により得られたものである。
【００６５】
また、図９（ｄ）は、三角形ＥＦＧに対して、上記の離散化処理を２回繰り返し行った結果を示すものである。これらの結果は、１回目の離散化処理の基準（第１の基準）と、２回目の離散化処理の基準（第２の基準）との差が大きくなるように定めた場合を示す例である。第１の基準に従った１回目の離散化処理により、三角形ＥＦＧの辺に面した領域が離散化される。２回面の離散化処理において、第２の基準が三角形ｅｆｇのそれぞれの辺の長さより長く定められている場合に、図８（ａ）に示したように離散化した結果の一例である。
【００６６】
（円形状の面の離散化処理）
図１０を参照して、離散化処理部２０による建築物の円形状の面に対する離散化処理について示す。
図１０は、建築物の円形状の面に対する離散化処理を示す図である。この図１０に示されるように、建築物の一部の面（例えば、屋上面）が円形になっている場合がある。例えば、円柱構造をした建築物の屋上面は円形状になる。本実施形態に示す一例として、屋上面を図１０（ａ）に示されるような円形状の面とする。このような円形状の面を、その円周上に複数の頂点（頂点ａから頂点ｔ）が設けられた多角形（多角形ａｂｃｄｅｆｇｈｉｊｋｌｍｎｏｐｑｒｓｔ）として見なすことにより、その多角形によって上記の円形状の面を近似する。多角形を正多角形とすることにより円周上の点から各辺までの距離を所定の範囲に制限することが容易となる。また、多角形の頂点の数を多くすることにより、円周上の点から各辺までの距離を小さくすることができる。この図１０（ａ）に示す例では、円を正２０角形に近似した場合を示している。
【００６７】
図１０（ｂ）に示すように、円を近似して得られた多角形を、四角形の組み合わせとして領域を分割する。この分割においては、予め定められた所定の方向を基準にして、その方向に沿って多角形を分割するように計算上の条件（設定情報）が予め定められている。ここで、この分割によって生成された各四角形において、分割前の多角形の２辺が四角形の対辺として含まれている。この四角形の対辺には、分割前の多角形の辺としての管理情報が付与されており、多角形を分割することによって生じた四角形の辺と分けて管理することができる。
【００６８】
図１０（ｃ）に示すように、領域（円）の大きさが、領域（円）を離散化する基準以下の場合について説明する。例えば、円の大きさが領域（円）を離散化する基準以下の場合とは、円の半径が領域（円）を離散化する基準以下の場合のことであるとして説明する。上記の図１０（ｂ）において生成された各四角形において、多角形を分割することによって生じた四角形の辺の中点同士を結ぶ線分により分割する。要するに、各四角形は、同中点を通る線分によって２つの領域に、それぞれ離散化される。
【００６９】
図１０（ｄ）に示すように、円の大きさが領域（円）を離散化する基準を超える場合について説明する。例えば、円の大きさが領域（円）を離散化する基準を越える場合とは、円の半径が領域（円）を離散化する基準を越える場合のことであるとして説明する。上記の図１０（ｂ）において生成された各四角形の領域を、多角形の辺から所定の距離に含まれている領域、換言すれば、多角形の外周（各辺）の内側の領域であって、多角形の辺を延長した直線から所定の距離（ｘ１）に含まれる第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１以外の第２領域Ｒ２とに分割する。第１領域を所定の基準（例えば、上記の第１の基準）に従って離散化する。第２領域を所定の基準（例えば、上記の第２の基準）に従って離散化する。
【００７０】
（外周の一部に曲線を含む面の離散化処理）
図１１を参照し、離散化処理部２０による外周の一部に曲線を含む面の離散化処理について示す。
図１１は、建築物の扇形の面に対する離散化処理を示す図である。この図１１に示されるように、建築物の一部の面（例えば、壁面）が曲面になっている場合がある。例えば、壁面の一部が曲面により構成された建築物の場合、屋上面の辺の一部が曲線になる。本実施形態に示す一例として、屋上面を、図１１（ａ）に示されるような扇形の面とする。
このような扇形を、その円弧上に複数の頂点（頂点ａから頂点ｄ）が設けられた多角形（多角形ＭａｂｃｄＫＬ）として見なすことにより、その多角形によって上記の扇形を近似する。曲線（円弧）を近似する部分の多角形の辺の長さを一様にすることにより、曲線（円弧）上の点から各辺までの距離を所定の範囲に制限することが容易となる。また、多角形の頂点の数を多くすることにより、曲線（円弧）上の点から各辺までの距離を小さくすることができる。
【００７１】
図１１（ｂ）に示すように、曲線（円弧）を近似して得られた多角形を、四角形の組み合わせとして領域を分割する。この分割においては、予め定められた所定の方向を基準にして、その方向に沿って多角形を分割するように計算上の条件（設定情報）が予め定められている。例えば、多角形に近似する曲線以外の辺の方向を、四角形に分割する基準方向としてもよい。ここで、この分割によって生成された各四角形において、分割前の多角形の２辺が四角形の対辺として含まれている。この四角形の対辺には、分割前の多角形の辺としての管理情報が付与されており、多角形を分割することによって生じた四角形の辺と分けて管理することができる。
【００７２】
図１１（ｃ）に示すように、領域（例えば、扇型）の大きさが、領域を離散化する基準の大きさより小さな場合について説明する。例えば、領域の大きさが、領域を離散化する基準の大きさより小さな場合とは、領域である扇形の半径が領域（円）を離散化する基準の長さ以下の場合のことであるとして説明する。上記の図１１（ｂ）において生成された各四角形において、多角形を分割することによって生じた四角形の辺の中点同士を結ぶ線分により分割する。要するに、各四角形は、同中点を通る線分によって２つの領域に、それぞれ離散化される。
【００７３】
図１１（ｄ）に示すように、領域（例えば、扇型）の大きさが、領域を離散化する基準の大きさより大きな場合について説明する。例えば、領域の大きさが、領域を離散化する基準の大きさより大きな場合とは、領域（扇形）の半径が領域（扇形）を離散化する基準を越える場合のことであるとして説明する。上記の図１１（ｂ）において生成された各四角形の領域を、多角形の辺から所定の距離に含まれている領域、換言すれば、多角形の外周（各辺）の内側の領域であって、多角形の辺を延長した直線から所定の距離（ｘ１）に含まれる第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１以外の第２領域Ｒ２とに分割する。第１領域を所定の基準（例えば、上記の第１の基準）に従って離散化する。第２領域を所定の基準（例えば、上記の第２の基準）に従って離散化する。
【００７４】
上記の図１０と図１１に示したように、離散化対象の面の外周が曲線であっても、曲線上に設けられた頂点を、設けられた順に線分によって結ぶことによって得られる折れ線によって近似することができる。
また、建築物において、上記のように外周に曲線が含まれる面と直交する面は曲面となっている。例えば、外周に曲線が含まれる面が屋上面であれば、屋上面と直交する壁面は曲面となっている。このような曲面についても、外周に曲線が含まれる面を近似した多角形化に応じて、平面の組み合わせとして近似する。
【００７５】
（雷保護範囲診断処理）
続いて、図１２から図２５を参照して、上記の離散化された対象部の位置が雷保護範囲に含まれるか否かの診断について、複数の診断方式による方法を順に説明する。複数の診断方式には、メッシュ法、保護角法、回転球体法がある。
【００７６】
まず、図１２を参照して、メッシュ法診断処理部４１が行うメッシュ法による雷保護範囲の診断について示す。
図１２は、メッシュ法による雷保護範囲の診断処理を示す図である。
この図１２（ａ）に示される建築物には、メッシュ法に応じた受雷部システムが網掛け部分に設けられているものとする（ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格、ＩＥＣ６２３０５−３規格参照）。
受雷部保護範囲診断装置１は、メッシュ法に従って、受雷部システムによる雷保護範囲を診断する。この建築物モデルには、診断対象の面が上記の離散化処理により離散化されている。
【００７７】
まず、図１２（ｂ）に示すように、メッシュ法により保護範囲と認定できる領域（領域Ｍ１１と領域Ｍ１２）を、建築物モデルにおける当該位置に設定する。
受雷部保護範囲診断装置１（メッシュ法診断処理部４１）は、メッシュ法により保護範囲と認定できる領域（領域Ｍ１１と領域Ｍ１２）に含まれる離散化領域を保護領域（保護領域ＳＺＭ１１と保護領域ＳＺＭ１２）として診断する。さらに、受雷部保護範囲診断装置１は、上記の領域Ｍ１１と領域Ｍ１２との間の領域（領域Ｍ１３）の間隔が、メッシュ法によって定められる所定の幅以下であれば、領域Ｍ１３も保護領域（保護領域ＳＺＭ１３）として診断する。要するに、領域Ｍ１３の幅が、メッシュ法によって定められる所定の幅以下であれば、領域Ｍ１１、Ｍ１２及びＭ１３を含む領域Ｍ１０の範囲を保護領域として診断する。
【００７８】
次に、図１３から図１６を参照して、保護角法診断処理部４２が行う保護角法による雷保護範囲の診断について示す。
図１３から図１６は、保護角法による雷保護範囲の診断処理を示す図である。この図１３（ａ）に示される建築物には、保護角法に応じた受雷部システムが設けられているものとする（ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格参照）。例えば、この建築物には、受雷部システムの受雷部（突針Ａｒ）が屋上に設けられている。
受雷部保護範囲診断装置１（保護角法診断処理部４２）は、保護角法に従って、受雷部による雷保護範囲を診断する。例えば、受雷部（突針Ａｒ）を頂点とする円錐に含まれる範囲にある領域は、雷保護範囲に含まれると判定する。また、図１２（ｂ）に示されるように、受雷部システムの受雷部にあたる導体（水平導体）が建築物の屋上面の周囲に設けられている場合がある。受雷部保護範囲診断装置１は、この水平導体を基準に保護角に含まれる領域も雷保護範囲として診断する。
【００７９】
図１４を参照して、保護角法による雷保護範囲を説明する。この図１４に示される各図は、地表面ＧＬ上に配置された建築物の立面図である。
図１４（ａ）に示されるように、建築物の屋上部に設けられている受雷部（突針Ａｒ）の位置からの鉛直方向を基準とする所定の保護角θ（保護角度）に含まれる領域を雷保護範囲とする。所定の保護角θは、受雷部の高さと、診断対象となる高さとの差ｈに応じて値が定めれている。受雷部の高さと、診断対象となる高さとの差ｈが大きいほど、保護角θの大きさが小さくなる（ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格、ＩＥＣ６２３０５−３規格参照）。
また、図１４（ｂ）に示されるように、以下の場合は雷保護範囲として見なされない。例えば、雷保護範囲として見なされない場合として、受雷部と診断対象の位置を結ぶ直線が、建築物によって遮断される場合がある。要するに、建築物の面を突き抜けた先の領域を保護することができない。受雷部を設けた面以外の領域は、建築物によって遮断される。また、保護角法によって規定される高さ以上の側面を保護することができない場合がある。
【００８０】
図１５と図１６を参照し、旧ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格に規定されていた保護角法による診断方法について説明する。
この図１５は、突進の位置に基づいて診断する診断方法を示す。旧ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格の規定に準じて、突進による雷保護範囲を診断する診断方法においては、診断する高さの制限はなく、接地面ＧＬから受雷部（突針）の高さまでの範囲において、保護角内に含まれるか否かを判定する。
【００８１】
この図１６は、水平導体の位置に基づいて診断する方法を示す。
旧ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格の規定に準じて、水平導体による雷保護範囲を診断する診断方法においては、次に示す２つの条件（条件１と条件２）をそれぞれ満たすことが必要とされる。条件１として、「屋上面が水平導体によって囲まれており、水平導体までの距離が１０ｍ（メートル）以下であること。」又は、「屋上面が水平導体と受雷部による保護範囲とによって囲まれており、水平導体又は受雷部による保護範囲までの距離が１０ｍ（メートル）以下であること。」である。また、条件２として、「水平導体と屋上面辺縁部との隔離距離が、「水平導体の、辺縁部からの許容隔離距離（例えば、２０ｃｍ（センチメートル）」以下であること。）である。
このように、受雷部保護範囲診断装置１は、旧ＪＩＳに規定の保護角法による診断を行うものとしてもよい。
【００８２】
次に、図１７と図１８を参照し、回転球体法処理部４３が行う回転球体法による雷保護範囲の診断処理を説明する。
図１７と図１８は、回転球体法による雷保護範囲の診断処理を示す図である。
この図１７（ａ）に示される建築物には、受雷部システムが設けられているものとする（ＪＩＳ  Ａ  ４２０１規格、ＩＥＣ６２３０５−３規格参照）。例えば、この建築物には、受雷部システムの受雷部（突針Ａｒ）が屋上に設けられている。
受雷部保護範囲診断装置１（回転球体法処理部４３）は、回転球体法に従って、受雷部システムによる雷保護範囲を診断する。この建築物モデルには、診断対象の面が上記の離散化処理により離散化されている。
【００８３】
回転球体法による診断を行う前に、診断対象の建築物の高さＨに応じて、壁面などの鉛直な面について、以下の判定準備処理を行う。
図１７（ｂ）に示すように、診断対象の建築物の高さＨが回転球体法の球ｇ１の半径Ｒより高い場合には、受雷部保護範囲診断装置１は、球ｇ１の半径Ｒ以下に位置する離散化領域を保護領域として判定する。一方，図１７（ｃ）に示すように、診断対象の建築物の高さＨが回転球体法の球ｇ１の半径Ｒより低い場合には、受雷部保護範囲診断装置１は、当該壁面の最上部に位置する離散化領域以下に位置する離散化領域を保護領域として判定する。要するに、当該壁面は、雷保護領域にあると診断される。
このような処理を行うことにより、回転球体法による判定を行う領域を制限することにより、演算量を低減できる。
【００８４】
上記図１７に示した判定準備処理を行った後、受雷部保護範囲診断装置１は、雷保護領域と判定されていない領域に位置する離散化面に対する診断処理を行う。
この図１８を参照して、回転球体法の計算手順について説明する。図１８（ａ）から図１８（ｃ）までに示されるように、計算対象の離散化面において、当該離散化面に接触する球体を求める。図１８（ａ）のように、当該離散化面に接触する球体は、離散化面の代表点において接触し、球体の中心が代表点を基準にした離散化面の法線上に分布する。
【００８５】
図１８（ｂ）のように、２つの離散化面が互いに接触する辺に接触する球体（球体ｇ２、ｇ３、ｇ４など）は、２つの離散化面が互いに接触する辺上に配置された代表点において接触する。また、上記の球体の中心が、代表点を基準にそれぞれ導かれる２つの離散化面の法線の方向に挟まれる角度の方向に分布する。
【００８６】
図１８（ｃ）のように、３つの離散化面が互いに接触する角に接触する球体は、３つの離散化面が互いに接触する角（頂点）に配置された代表点において接触する。また、上記の球体の中心が、代表点を基準にそれぞれ導かれる３つの離散化面の法線の方向に挟まれる角度の方向に分布する。
要するに、図１８（ｂ）、図１８（ｃ）として示したように、代表点に接触する球体は複数あり、位置が異なる球体を算出して、算出された全ての球体に対して以下の条件を満たすか否かを判定する。
【００８７】
回転球体法における判定は、以下の判定基準に従って判定する。
算出された複数の球体のそれぞれにおいて、接触する代表点以外に、建築物の離散化面や、受雷部が存在するか否かを判定する。
図１８（ｄ）と図１８（ｅ）に示すように、この判定結果により、接触する代表点以外に、建築物の離散化面や受雷部（突針Ａｒ）が存在すると判定した場合は、回転球体法における半径Ｒの球体ｇ１は、当該離散化面には接触しないと判定することができる。このことから当該代表点を含む離散化面は、保護領域に含まれると診断される。
一方、図１８（ｆ）に示すように、この判定結果により、接触する代表点以外に、建築物の離散化面や受雷部が存在しないと判定した場合は、回転球体法における半径Ｒの球体ｇ１は、当該離散化面には接触すると判定することができる。このことから当該代表点を含む離散化面は、非保護領域に含まれると診断される。
【００８８】
さらに、図１８（ｇ）に示すように、判定する代表点の位置が、２つの面が接する辺上や、３つの面が接する角（頂点）にある場合には、算出された複数の球体についてそれぞれ判定を行う。複数の球体に応じてそれぞれ判定した判定結果により、当該代表点に接する全ての球体について、接触する代表点以外に、建築物の離散化面や受雷部（突針Ａｒ）が存在すると判定した場合は、回転球体法における半径Ｒの球体ｇ１は、当該離散化面には接触しないと判定することができる。このことから当該代表点を含む離散化面は、保護領域に含まれると診断される。
【００８９】
一方、複数の球体に応じてそれぞれ判定した判定結果により、接触する代表点以外に、建築物の離散化面や受雷部が存在しない球体が少なくとも１つあると判定した場合は、回転球体法における半径Ｒの球体は、当該離散化面には接触すると判定することができる。このことから当該代表点を含む離散化面は、非保護領域に含まれると診断される。
【００９０】
（診断対象領域の代表点の設定）
図１９と図２０を参照し、代表点設定部３０が行う、雷保護診断を行う診断対象領域の代表点の設定処理について説明する。
図１９は、回転球体法による建築物の辺の部分の雷保護範囲の診断処理を示す図である。この図１９において、２辺が接する辺の部分に位置する診断対象領域の代表点の設定処理を示す。
【００９１】
図１９（ａ）に示すように、３次元モデルの表面が面ＰＬ１（第１の面）及び面ＰＬ２（第２の面）を含む複数の多角形の面の組み合わせにより構成されている。判定の対象とする面ＰＬ１は、面ＰＬ２と辺ＥＧにおいて接している。面ＰＬ１と面ＰＬ２とは、それぞれの法線方向が異なっており、この辺ＥＧは、建築物の角部分になる。この面ＰＬ１には判定対象領域Ｒｋがあり、面ＰＬ２には判定対象領域Ｒｊがあり、判定対象領域ＲｋとＲｊが辺ＥＧにおいて接して配置されている。
代表点設定部３０は、この判定対象領域Ｒｋにおいて、離散化領域に応じた代表点Ｐｃ１を判定対象領域Ｒｋ（離散化領域）内に配置する。代表点設定部３０は、この判定対象領域Ｒｊにおいて、離散化領域に応じた代表点Ｐｃ２を判定対象領域Ｒｊ（離散化領域）内に配置する。例えば、離散化領域における代表点の位置を判定対象領域（離散化領域）の重心とする。
【００９２】
図１９（ｂ）に示すように、代表点設定部３０は、面ＰＬ１（第１の面）の判定対象領域Ｒｋ（離散化領域）内に配置した代表点Ｐｃ１と、面ＰＬ２（第２の面）の判定対象領域Ｒｊ（離散化領域）内に配置した代表点Ｐｃ２とを配置する。代表点設定部３０は、代表点Ｐｃ１と代表点Ｐｃ２とに基づいた後述の回転球体法による雷撃判定を行った結果により、何れの面における判定においても保護領域に含まれると判定された場合は、以降の処理を行わず代表点設定処理を終了する。
【００９３】
一方、離散化領域内に配置した代表点に基づいて、後述の回転球体法による雷撃判定を行った結果、何れかの面における判定において、当該面が保護領域に含まれていないと判定された場合は、代表点設定部３０は、辺ＥＧ上に代表点Ｐｃｏｍを配置する。
図１９（ｃ）に示すように、面ＰＬ１（第１の面）と面ＰＬ２（第２の面）において、面ＰＬ１の辺と面ＰＬ２の辺ＥＧとが互いに接している。代表点設定部３０は、互いに接している辺ＥＧに面した判定対象領域Ｒｋ（離散化領域）内に含まれる代表点Ｐｃ１と、判定対象領域Ｒｊ（離散化領域）内に含まれる代表点Ｐｃ２とを集約して、集約した代表点Ｐｃｏｍを互いに接している辺ＥＧの上に配置する。これにより２つの面の計算点を１つに集約することができる。
【００９４】
図１９（ｄ）に示すように、代表点設定部３０は、判定対象領域Ｒｋ（離散化領域）を含む面ＰＬ１（第１の面）の法線ベクトルＶ１と、判定対象領域Ｒｊ（離散化領域）を含む面ＰＬ２（第２の面）の法線ベクトルＶ２とをそれぞれ取得する。代表点設定部３０は、法線ベクトルＮＶ１から法線ベクトルＮＶ２を見なす角度の方向に、回転球体法による判定を行う半径Ｒの球体の中心を定義する。
【００９５】
図２０は、回転球体法による建築物の辺の部分の雷保護範囲の診断処理を示す図である。この図２０に示されるような方法により、代表点設定部３０は、回転球体法による判定を行う半径Ｒの球体の中心を算出する。代表点設定部３０は、法線ベクトルＮＶ１から法線ベクトルＮＶ２を見なす角度の方向に配置される球体の中心を算出する。
以下に示す手順により、代表点設定部３０は、球体の中心を配置する間隔が計算間隔以下となるまで、順に間隔を狭めるように複数の球体の中心を算出する。雷保護範囲診断処理部４０は、算出した各球体の中心の位置に基づいて、後述の回転球体法による球体の接触判定を行う。
回転球体法による球体の接触判定を行った結果により、代表点Ｐｃｏｍの位置が非保護領域に含まれると雷保護範囲診断処理部４０によって判定されるまで、代表点設定部３０は、中心間の間隔を狭めた球体の中心の位置を算出するとともに、雷保護範囲診断処理部４０は、それぞれの球体の中心の位置に基づいた判定を行う。球体の中心を配置する間隔が計算間隔以下となっても、代表点Ｐｃｏｍの位置が非保護領域に含まれると判定されない場合は、雷保護範囲診断処理部４０は、保護領域と判定する。
【００９６】
例えば、代表点設定部３０は、上記の球体の中心点の配置を以下の手順により行う。
まず、図２０（ａ）に示すように、代表点設定部３０は、法線ベクトルＮＶ１と法線ベクトルＮＶ２とが成す角を２分割した、１／２の角度の方向に中心Ｑ０を配置する。次に、図２０（ｂ）に示すように、代表点設定部３０は、法線ベクトルＮＶ１と法線ベクトルＮＶ２とが成す角の両端に、中心Ｑ１とＱ２とをそれぞれ配置する。まず、図２０（ｃ）に示すように、代表点設定部３０は、法線ベクトルＮＶ１と法線ベクトルＮＶ２とが成す角を４分割した、１／４と３／４の角度の方向に中心Ｑ３とＱ４とをそれぞれ配置する。
次に、図２０（ｂ）に示すように、代表点設定部３０は、法線ベクトルＮＶ１と法線ベクトルＮＶ２とが成す角を８分割した１／８、３／８、５／８と７／８の角度の方向に中心Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７、及びＱ８をそれぞれ配置する。
【００９７】
図２１を参照して、代表点設定部３０が行う、３辺以上が集まる建築物の角（頂点）の部分に位置する診断対象領域の代表点の設定処理を説明する。
図２１は、３辺以上が集まる建築物の角（頂点）の部分に位置する診断対象領域の代表点の設定処理を示す図である。
【００９８】
図２１（ａ）に示すように、３次元モデルの表面が面ＰＬ１（第１の面）、面ＰＬ２（第２の面）及び面ＰＬ３（第３の面）を含む複数の多角形の面の組み合わせにより構成されている。判定の対象とする面ＰＬ１は、面ＰＬ２と辺ＥＧ１において接し、面ＰＬ３と辺ＥＧ２において接している。面ＰＬ１、面ＰＬ２及び面ＰＬ２は、それぞれの法線方向が異なっており、この辺ＥＧ１、ＥＧ２及びＥＧ３が集まる頂点は、建築物の角部分になる。この面ＰＬ１には判定対象領域Ｒｋがあり、面ＰＬ２には判定対象領域Ｒｊがあり、面ＰＬ３には判定対象領域Ｒｉがあり、判定対象領域ＲｋとＲｊとが辺ＥＧ１において接し、判定対象領域ＲｋとＲｉとが辺ＥＧ２において接して配置されている。
代表点設定部３０は、この判定対象領域Ｒｋにおいて、離散化領域に応じた代表点Ｐｃ１を判定対象領域Ｒｋ（離散化領域）内に配置する。代表点設定部３０は、この判定対象領域Ｒｊにおいて、離散化領域に応じた代表点Ｐｃ２を判定対象領域Ｒｊ（離散化領域）内に配置する。代表点設定部３０は、この判定対象領域Ｒｉにおいて、離散化領域に応じた代表点Ｐｃ３を判定対象領域Ｒｉ（離散化領域）内に配置する。例えば、離散化領域における代表点の位置を判定対象領域（離散化領域）の重心とする。
【００９９】
図２１（ｂ）に示すように、代表点設定部３０は、面ＰＬ１（第１の面）の判定対象領域Ｒｋ（離散化領域）内に配置した代表点Ｐｃ１と、面ＰＬ２（第２の面）の判定対象領域Ｒｊ（離散化領域）内に配置した代表点Ｐｃ２と、面ＰＬ３（第３の面）の判定対象領域Ｒｉ（離散化領域）内に配置した代表点Ｐｃ３とを配置する。代表点設定部３０は、代表点Ｐｃ１と代表点Ｐｃ２と代表点Ｐｃ３に基づいた後述の回転球体法による雷撃判定を行った結果により、何れの面における判定においても保護領域に含まれると判定された場合は、以降の処理を行わず代表点設定処理を終了する。
【０１００】
一方、離散化領域内に配置した代表点に基づいて、後述の回転球体法による雷撃判定を行った結果、何れかの面における判定において、当該面が保護領域に含まれていないと判定された場合は、代表点設定部３０は、辺ＥＧ１、ＥＧ２及びＥＧ３が集まる頂点に代表点Ｐｃｏｍを配置する。
図２１（ｃ）に示すように、面ＰＬ１（第１の面）と面ＰＬ２（第２の面）と面ＰＬ３（第３の面）とが辺ＥＧ１とＥＧ２とＥＧ３において互いに接しており、辺ＥＧ１とＥＧ２とＥＧ３とが１つの頂点に集まるように配置されている。代表点設定部３０は、互いに接している辺ＥＧに面した判定対象領域Ｒｋ（離散化領域）内に含まれる代表点Ｐｃ１と、判定対象領域Ｒｊ（離散化領域）内に含まれる代表点Ｐｃ２と、判定対象領域Ｒｉ（離散化領域）内に含まれる代表点Ｐｃ３とを集約して、集約した代表点Ｐｃｏｍを各辺が集まる頂点の位置に配置する。これにより３つの面の計算点を１つに集約することができる。
【０１０１】
図２１（ｄ）に示すように、代表点設定部３０は、判定対象領域Ｒｋ（離散化領域）を含む面ＰＬ１（第１の面）の法線ベクトルＶ１と、判定対象領域Ｒｊ（離散化領域）を含む面ＰＬ２（第２の面）の法線ベクトルＶ２と、判定対象領域Ｒｉ（離散化領域）を含む面ＰＬ３（第３の面）の法線ベクトルＶ３とをそれぞれ取得する。代表点設定部３０は、球体の半径Ｒを長さとする法線ベクトルＮＶ１、法線ベクトルＮＶ２及び法線ベクトルＮＶ３があり、各ベクトルの始点を代用点Ｐｃｏｍに一致させて、何れか２つのベクトルを含む面によって分割される球の表面上に、回転球体法による判定を行う半径Ｒの球体の中心を定義する。
【０１０２】
図２２と図２３を参照し、回転球体法における球体の中心点の計算について説明する。
図２２と図２３は、回転球体法による建築物の頂点の部分の雷保護範囲の診断処理を示す図である。
以下、回転球体法における球体の中心点を算出する計算方法として２つの方法を示す。
まず回転球体法における球体の中心点の計算方法において２つの方法に共通する計算手順を説明する。
代表点設定部３０は、回転球体法による判定を行う半径Ｒの球体の中心を算出する。代表点設定部３０は、法線ベクトルＮＶ１、法線ベクトルＮＶ２、法線ベクトルＮＶ３の方向を座標軸ｘ、ｙ、ｚに置き換えて示す。
代表点設定部３０は、座標軸ｘ、ｙ、ｚによって示される座標系において、建築物の角（頂点）に代表点Ｐｃｏｍが座標系の原点に配置されている。また、上記座標系の各座標軸の値が負である方向に建築物がある場合、代表点設定部３０は、上記座標系の各座標軸の値が正であって、座標系の原点からの距離が球体の半径Ｒと同じ半径である球を８つに分割された球面を、求める球体の中心位置を判定する判定領域として定める。代表点設定部３０は、中心の位置が上記の８つに分割された球面上に配置される回転球体法による球体の中心位置を算出する。
【０１０３】
以下に示す手順により、代表点設定部３０は、球体の中心を配置する間隔が計算間隔以下となるまで、順に間隔を狭めるように複数の球体の中心を算出する。雷保護範囲診断処理部４０は、算出した各球体の中心の位置に基づいて、後述の回転球体法による球体の接触判定を行う。
回転球体法による球体の接触判定を行った結果により、代表点Ｐｃｏｍの位置が非保護領域に含まれると雷保護範囲診断処理部４０によって判定されるまで、代表点設定部３０は、中心間の間隔を狭めた球体の中心の位置を算出を行うとともに、雷保護範囲診断処理部４０は、それぞれの球体の中心の位置に基づいた判定を行う。球体の中心を配置する間隔が計算間隔以下となっても、代表点Ｐｃｏｍの位置が非保護領域に含まれると判定されない場合は、雷保護範囲診断処理部４０は、保護領域と判定する。
【０１０４】
次に、雷保護範囲診断処理部４０（回転球体法診断処理部４３）が行う第１の計算方法として、図２２に示す集中判定法について説明する。
【０１０５】
第１のステップとして、図２２（ａ）に示すように、判定領域の中間の位置に配置する中心点Ｑ０の位置を計算する。また、図２２（ｂ）に示すように、判定領域が各座標軸に接する位置に配置する中心点Ｑ１、Ｑ２及びＱ３の位置を計算する。
【０１０６】
第２のステップとして、図２２（ｃ）に示すように、図２２（ａ）における中心点Ｑ０と、図２２（ｂ）における中心点Ｑ１、Ｑ２及びＱ３との間を補完する位置として、２点間の中間の位置に配置する中心点Ｑ１１、Ｑ２１及びＱ３１の位置を計算する。
また、図２２（ｄ）に示すように、図２２（ｂ）における中心点Ｑ１、Ｑ２及びＱ３のうちの２点間を補完する位置として、２点間の中間の位置に配置する中心点Ｑ４、Ｑ５及びＱ６の位置を計算する。
また、図２２（ｅ）に示すように、図２２（ａ）における中心点Ｑ０と、図２２（ｄ）における中心点Ｑ４、Ｑ５及びＱ６との間を補完する位置として、２点間の中間の位置に配置する中心点Ｑ４１、Ｑ５１及びＱ６１の位置を計算する。
【０１０７】
第３のステップとして、図２２（ｆ）に示すように、図２２（ａ）における中心点Ｑ０と、図２２（ｂ）における中心点Ｑ１、Ｑ２及びＱ３との間を補完する位置として、２点間の１／４と３／４の位置に配置する中心点Ｑ１２とＱ１３、Ｑ２２とＱ２３及びＱ３２とＱ３３の位置を計算する。
また、図２２（ｇ）に示すように、図２２（ａ）における中心点Ｑ０と、図２２（ｄ）における中心点Ｑ４、Ｑ５及びＱ６との間を補完する位置として、２点間の１／４と３／４の位置に配置する中心点Ｑ４２とＱ４３、Ｑ５２とＱ５３及びＱ６２とＱ６３の位置を計算する。
また、図２２（ｈ）に示すように、図２２（ｂ）における中心点Ｑ１、Ｑ２及びＱ３のうちの２点間を補完する位置として、２点間の１／４と３／４の位置に配置する中心点Ｑ４０１とＱ４０２、Ｑ５０１とＱ５０２及びＱ６０１とＱ６０２の位置を計算する。
また、図２２（ｉ）に示すように、図２２（ａ）における中心点Ｑ０と、図２２（ｈ）における中心点Ｑ４０１、Ｑ４０２、Ｑ５０１、Ｑ５０２、Ｑ６０１及びＱ６０２との間を補完する位置として、２点間の１／４、１／２及び３／４の位置に配置する中心点の位置を計算する。
【０１０８】
第４のステップとして、上記と同様に、第１のステップの結果に基づいて、２点間を８分割して補完する位置として、１／８、３／８、５／８、７／８の位置に配置する中心点の位置を計算する。
第５のステップとして、上記と同様に、第１のステップの結果に基づいて、２点間を１６分割して補完する位置として、１／１６、３／１６、５／１６、７／１６、９／１６、１１／１６、１３／１６、１５／１６の位置に配置する中心点の位置を計算する。
第６のステップとして、上記と同様に、第１のステップの結果に基づいて、２点間を３２分割して補完する位置に配置する中心点の位置を計算する。
第７のステップとして、上記と同様に、第１のステップの結果に基づいて、２点間を６４分割して補完する位置に配置する中心点の位置を計算する。
以降、同様に判定間隔が計算間隔として定めた基準以下になるまで、算出された中間点の位置を補完する位置に配置する中心点の位置を計算する。
【０１０９】
上記の集中判定法によれば、非保護範囲と判定される確率の高い位置に配置される球体の中心位置を先に得るように計算されることから、非保護範囲と判定される確率が高い場合に計算量を低減することができ、判定時間を短縮できる。
【０１１０】
次に、雷保護範囲診断処理部４０（回転球体法診断処理部４３）が行う第２の計算方法として、図２３に示す集中判定法について説明する。
【０１１１】
第１のステップとして、図２３（ａ）に示すように、判定領域が各座標軸に接する位置に配置する中心点Ｑ１、Ｑ２及びＱ３の位置を計算する。
【０１１２】
第２のステップとして、図２３（ｂ）に示すように、図２３（ａ）における中心点Ｑ１、Ｑ２及びＱ３の間を補完する位置として、２点間の中間の位置に配置する中心点Ｑ４、Ｑ５及びＱ６の位置を計算する。
【０１１３】
第３のステップとして、図２３（ｃ）に示すように、図２３（ａ）における中心点Ｑ１、Ｑ２及びＱ３、図２３（ｂ）における中心点Ｑ４、Ｑ５及びＱ６の間を補完する位置として、２点間の中間の位置に配置する中心点Ｑ４０１、Ｑ４０２、Ｑ５０１、Ｑ５０２、Ｑ６０１及びＱ６０２の位置を計算する。
また、図２３（ｄ）に示すように、図２３（ｂ）における中心点Ｑ４、Ｑ５及びＱ６のうちの２点間を補完する位置として、２点間の中間の位置に配置する中心点Ｑ７、Ｑ８及びＱ９の位置を計算する。
【０１１４】
第４のステップとして、図２３（ｅ）に示すように、図２３（ａ）における中心点Ｑ１、Ｑ２及びＱ３、図２３（ｂ）における中心点Ｑ４、Ｑ５及びＱ６、並びに、図２３（ｃ）における中心点Ｑ４０１、Ｑ４０２、Ｑ５０１、Ｑ５０２、Ｑ６０１及びＱ６０２の間を補完する位置として、２点間の中間の位置に配置する中心点Ｑ４０３、Ｑ４０４、Ｑ４０５、Ｑ４０５、Ｑ４０６、・・・の位置を計算する。
また、図２３（ｆ）に示すように、図２３（ｂ）における中心点Ｑ４、Ｑ５及びＱ６、並びに、図２３（ｄ）における中心点Ｑ７、Ｑ８及びＱ９の間を補完する位置として、２点間の中間の位置に配置する中心点Ｑ４７、Ｑ７５、Ｑ５８、Ｑ８６、Ｑ６９、Ｑ９４の位置を計算する。
また、図２３（ｇ）に示すように、図２３（ｃ）における中心点Ｑ４、Ｑ５及びＱ６、並びに、図２３（ｄ）における中心点Ｑ４０１、Ｑ４０２、Ｑ５０１、Ｑ５０２、Ｑ６０１及びＱ６０の間を補完する位置として、２点間の中間の位置に配置する中心点Ｑ４５７ａ〜ｃ、Ｑ５６８ａ〜ｃ、Ｑ６４９ａ〜ｃ、Ｑ７８９ａ〜ｃの位置を計算する
【０１１５】
第５のステップとして、上記と同様に、第１のステップから第４のステップまでの結果に基づいて、２点間の中間の位置に配置する中心点の位置を計算する。
第６のステップとして、上記と同様に、第１のステップから第５のステップまでの結果に基づいて、２点間の中間の位置に配置する中心点の位置を計算する。
第７のステップとして、上記と同様に、第１のステップから第６のステップまでの結果に基づいて、２点間の中間の位置に配置する中心点の位置を計算する。
以降、同様に判定間隔が計算間隔として定めた基準以下になるまで、算出された中間点の位置を補完する位置に配置する中心点の位置を計算する。
【０１１６】
上記の均一判定法によれば、判定する範囲の空間に均一に配置される中心位置が得られることから、保護範囲と判定される確率が高い場合に計算量を低減することができ、判定時間を短縮できる。
【０１１７】
図２４と図２５を参照し、雷保護範囲診断処理部４０（回転球体法診断処理部４３）により診断された回転球体法による雷保護範囲の診断処理結果を示す。
図２４と図２５は、回転球体法による雷保護範囲の診断処理結果を示す図である。この図２４において、棒形状の建築物に対して回転球体法を適用した場合の結果を示す。図２４（ａ）に示されるように、棒形状をした建築物において、建築物の大きさが離散化処理の基準とする計算間隔以下の場合は、必ず図示されるような離散化領域が算出される。
図２４（ｂ）に示されるように、図２４（ａ）において示された棒形状をした建築物の離散化処理結果に基づいて、各離散化領域において代表点が、代表点接地処理部２０によって、各離散化領域に含まれる辺の中心、又は、建築物の頂点の位置に配置される。
このように配置された代表点を用いて算出される球体の中心点の位置を伏図と立面図とによって示す。
【０１１８】
この図２５において、円柱、扇形柱の建築物に対して回転球体法を適用した場合の結果を示す。図２５（ａ）に示されるように、円柱、扇形柱をした建築物において、側面図は、上記棒形状をした建築物と同様の結果が得られる。建築物の大きさが離散化処理の基準とする計算間隔以下の場合は、必ず図示されるような離散化領域が算出される。
一方、屋上面は、計算間隔に対する面の大きさに応じて、異なる離散化処理結果が得られる。
図２５（ｂ）と（ｃ）に示されるように、図２４（ａ）において示された円形の屋上面は、モデリング時に円を多角形に近似する。近似した多角形に角（頂点）の数（又は、円を分割した数）に応じて、上記の円形の面を離散化して得られる離散化面（離散化領域）の数と、上記の円形の面から得られる一離散化面内の球体の中心点数が変動する。
この図２５（ｂ）においては、円形の面を細かく分割した場合を示す。離散化面の数は、比較的多くなる。また、上記の円形の面から得られる一離散化面内の球体の中心点数は、比較的少なくなる。
この図２５（ｃ）においては、円形の面を粗く分割した場合を示す。離散化面の数は、比較的少なくなる。また、上記の円形の面から得られる一離散化面内の球体の中心点数は、比較的多くなる。
【０１１９】
図２６を参照し、離散化領域に設けられた複数の代表点に基づいた診断について説明する。
図２６は、雷保護範囲の診断判定処理を示す図である。この図２６に示されるように、代表点設定部３０は、離散化領域に応じて複数の代表点を設ける。例えば、代表点設定部３０は、離散化領域の複数の頂点に対応する複数の代表点をそれぞれ配置する。複数の代表点を全ての頂点に対応させて配置してもよい。例えば、離散化領域が四角形であって、代表点を全ての頂点に対応させて配置する場合には、４つの頂点のそれぞれに代表点が配置されることになる。
ところで、図２６（ｂ）のように、離散化領域に応じて１つの代表点を設けている場合は、１つの代表点の位置により診断を行う。一方で、図２６（ａ）のように、離散化領域に応じて複数の代表点を設けている場合は、複数の代表点の位置によりそれぞれ診断を行う。要するに、離散化領域に応じて複数の代表点を設けている場合は、離散化領域を複数の代表点の位置により診断を行うことになる。このように、複数の代表点のうち何れかの代表点において、雷保護範囲外にあると診断された場合には、当該離散化領域を雷保護範囲外にあると診断する。
これにより、離散化領域を複数の代表点の位置により診断することにより、雷保護範囲の診断において安全側に判定するように診断することができる。
例えば、この図２６（ａ）と図２６（ｂ）とを比べると、図２６（ａ）においては円形の領域に含まれている中央の四角形の領域だけが雷保護範囲にあると診断される。一方で、図２６（ｂ）においては円形の領域に代表点が含まれている３つの四角形の領域が雷保護範囲にあると診断される。
【０１２０】
図２７と図２８を参照して、雷保護範囲の診断判定処理について説明する。
図２７と図２８は、雷保護範囲の診断判定処理を示す図である。
この図２７に示されるように、建築物の高さに応じて定められる所定の条件を満たす範囲を計算対象とすることにより、演算量を低減することができる。上記の所定の条件を、次のように定める。例えば、ＩＥＣ６２３０５−３規格によれば、高さ６０ｍ以上の建築物について、屋上面の高さ、建築物の高さに対して屋上面（上部）から２０％の範囲の下限を示す境界線の高さ、接地面（ＧＬ）から１２０ｍの高さのうちで、最も低い高さまでを診断範囲とするように定められている。また、ＩＥＣ６２３０５−３規格による建築物の高さ方向に対する診断範囲の制限は、回転球体法だけではなく、保護角法、メッシュ法にも適用することができる。この図２７においては、診断方法として回転球体法を適用した場合を示している。
【０１２１】
この図２８に示されるように、ＩＥＣ６２３０５−３規格を適用して、高さ６０ｍ以上の建築物について、屋上面の高さより、建築物の高さに対して、屋上面（上部）から２０％の範囲の下限を示す境界線の高さ、又は、接地面（ＧＬ）から１２０ｍの高さのうち何れかの高さが低い場合の高さとして定められる診断範囲を回転球体法の範囲とする。
このような条件により診断範囲が制限された場合の代表点を用いて診断された結果を伏図と立面図とによって示す。
建築物に接して示される円は、所定の半径Ｒの球体を示す。この円が建築物に接している部分（特徴点）は、雷保護範囲に含まれない領域として診断された建築物の領域を示す。
【０１２２】
図２９から図３３を参照し、受雷部保護範囲診断装置１における受雷部による雷保護範囲の診断処理について説明する。
図２９は、雷保護範囲の診断判定処理の概要を示すフローチャートである。
この図に示される受雷部による雷保護範囲の診断処理において、最初に、入力情報処理部１０は、受雷部による雷保護範囲の診断処理の条件設定を行う（ステップＳａ１００）。
ステップＳａ１００において、入力情報処理部１０は、入力された入力情報の入力処理を行い、入力処理によって検出した入力情報を、受雷部保護範囲診断装置１が備える所定の記憶領域に記憶させる。なお、入力情報処理部１０が記憶領域に記憶させる入力情報には、「適用する判定方式の設定情報」、「部分診断の適用設定情報」、「離散化条件設定情報（計算間隔として設定する長さ情報）」、「建築物データ」などがある。
【０１２３】
次に、離散化処理部２０は、ステップＳａ１００において設定された「部分診断の適用設定情報」、「離散化条件設定情報」、「建築物データ」に基づいて、建築物モデルの表面の離散化処理を行い、離散化した各面の離散化情報を生成する。離散化処理部２０は、生成した「各面の離散化情報」を記憶領域に記憶させる（ステップＳａ２００）。
【０１２４】
次に、代表点設定処理部３０は、離散化処理部２０によって行われた建築物モデルの表面の離散化処理結果に基づいて、離散化領域ごとの代表点設定処理を行い、離散化領域ごとに設定した代表点設定情報を生成する。代表点設定処理部３０は、生成した「代表点設定情報」を記憶領域に記憶させる（ステップＳａ３００）。
ステップＳａ３００における代表点は、代表点設定部３０によって離散化領域に応じた代表点を離散化領域内に配置される。
【０１２５】
次に、雷保護範囲診断処理部４０は、各種情報に基づいて、雷保護範囲診断処理を行い、雷保護範囲診断処理の結果情報を生成する。雷保護範囲診断処理部４０は、生成した「雷保護範囲診断処理の結果情報」を記憶領域に記憶させる（ステップＳａ４００）。なお、雷保護範囲診断処理において参照される各種情報には、ステップＳａ１００において設定された「適用する判定方式の設定情報」、「部分診断の適用設定情報」、「建築物データ」、ステップＳａ２００において生成された「各面の離散化情報」、ステップＳａ３００において生成された「代表点設定情報」が含まれる。
【０１２６】
次に、出力処理部５０は、ステップＳａ４００において生成された「雷保護範囲診断処理の結果情報」を参照し、雷保護範囲診断処理結果の出力処理を行う（ステップＳａ５００）。
【０１２７】
続いて、図３０を参照して、建築物モデルの表面の離散化処理の詳細を説明する。
図３０は、建築物モデルの表面の離散化処理の詳細を示すフローチャートである。
最初に、離散化処理部２０は、建築物モデルの設定処理を行う（ステップＳａ２１０）。
建築物モデルの設定処理として、離散化処理部２０は、モデル化する対象範囲を設定する。また、離散化処理部２０は、円（円弧）からの多角形に近似する近似処理を行う。また、離散化処理部２０は、多角形の変換処理として、凹多角形を組み合わされた凸多角形に置換する置換処理と、２辺を直線に近似する頂点削除処理とを必要に応じて行う（ステップＳａ２１０）。
【０１２８】
次に、離散化処理部２０は、対象範囲として設定された複数の離散化対象領域のそれぞれについて、該離散化対象領域における内側の領域を生成することが可能か否かを判定する（ステップＳａ２２０）。このステップＳａ２２０の判定を換言すれば、各辺から所定の基準（計算間隔）より内側の領域が存在するか否かの判定である。
ステップＳａ２２０の判定により、離散化対象領域における内側の領域を生成可能と判定された場合（内側の領域が存在すると判定された場合）、離散化処理部２０は、外側領域について所定の離散化手法による離散化処理を行う（ステップＳａ２３０）。この外側領域の離散化処理において、離散化処理部２０は、内側領域の頂点から各辺への垂線を計算するとともに、計算間隔を基準にして対象となる領域の離散化処理をする。上記の離散化処理において、離散化処理部２０は、離散化前の領域の辺と、内側領域の辺と、上記垂線とに囲まれた四辺形（長方形）の領域を離散化する。また、上記の離散化処理において、離散化処理部２０は、離散化前の領域の２辺と、上記垂線とに囲まれた四角形の領域（角領域）を離散化する。               
【０１２９】
次に、内側領域を離散化するために、内側領域を離散化対象領域として改めて設定し（ステップＳａ２４０）、ステップＳａ２２０からの処理を繰り返す。               
【０１３０】
ステップＳａ２２０の判定により、離散化対象領域における内側の領域を生成不可能と判定された場合（内側の領域が存在しないと判定された場合）、離散化処理部２０は、内側領域について離散化対象領域を四角形又は三角形に離散化する（ステップＳａ２５０）。
【０１３１】
図３１を参照して、離散化処理部２０が行う、離散化対象領域を四角形又は三角形に離散化する処理について説明する。
図３１は、離散化対象領域を四角形又は三角形に離散化する処理を示すフローチャートである。
離散化処理部２０は、各辺の長さが計算間隔として設定された長さに比べ長いか否かを判定する（ステップＳａ２５１）。
【０１３２】
ステップＳａ２５１の判定により、何れかの辺の長さが計算間隔より長いと判定された場合、離散化処理部２０は、離散化対象領域を四角形又は三角形に離散化し、この離散化対象領域の離散化処理を終了する（ステップＳａ２５２）。
【０１３３】
ステップＳａ２５１の判定により、何れの辺も、辺の長さが計算間隔以下であると判定された場合、離散化処理部２０は、対象とする離散化対象領域の辺に含まれる建築物の辺の数を判定する（ステップＳａ２５３）。
【０１３４】
ステップＳａ２５３における判定により、建築物の辺を含まないと判定した場合、離散化処理部２０は、この離散化対象領域の離散化処理（分割処理）を終了する（ステップＳａ２５４）。
【０１３５】
ステップＳａ２５３における判定により、建築物の辺が２辺であると判定した場合であって、さらに、上記２辺が隣接する２辺である場合には、離散化処理部２０は、この離散化対象領域の離散化処理（分割処理）を終了する。又、建築物の辺が２辺であると判定した場合であって、さらに、上記２辺が対辺である場合には、離散化処理部２０は、建築物の辺以外の２辺の中点を結ぶ線分に沿って分割して、この離散化対象領域の離散化処理（分割処理）を終了する（ステップＳａ２５５）。
【０１３６】
ステップＳａ２５３における判定により、建築物の辺が３辺であると判定した場合には、離散化処理部２０は、建築物の辺以外の辺の中点と対辺の中点とを結ぶ線分に沿って、この離散化対象領域を離散化（分割）して、この離散化対象領域の離散化処理（分割処理）を終了する（ステップＳａ２５６）。
【０１３７】
ステップＳａ２５３における判定により、各辺が建築物の辺であると判定した場合には、離散化処理部２０は、領域の中心点と各辺の中点とをそれぞれ結ぶ線分に沿って、この離散化対象領域を離散化（分割）して、この離散化対象領域の離散化処理（分割処理）を終了する（ステップＳａ２５７）。
【０１３８】
図３２を参照し、雷保護範囲診断処理部４０が行う、雷保護範囲診断処理について説明する。
図３２は、雷保護範囲診断処理を示すフローチャートである。
【０１３９】
まず、メッシュ法診断処理部４１は、メッシュ法による雷保護範囲診断処理として、対象とされる離散化面に対してメッシュ法による診断処理を行う。        このメッシュ法による雷保護範囲診断処理において、非保護範囲にあると診断された離散化面を、次の保護角法による診断処理の対象とする（ステップＳａ４１０）。        
【０１４０】
次に、保護角法診断処理部４２は、保護角法による雷保護範囲診断処理として、対象とされる離散化面に対して保護角法による診断処理を行う。この        保護角法による雷保護範囲診断処理において、非保護範囲にあると診断された離散化面を、次の回転球体法による診断処理の対象とする（ステップＳａ４２０）。        
【０１４１】
次に、回転球体法診断処理部４３は、回転球体法による雷保護範囲診断処理として、対象とされる離散化面に対して回転球体法による診断処理を行い、雷保護範囲診断処理を終える（ステップＳａ４３０）。
【０１４２】
図３３を参照して、回転球体法診断処理部４３が行う、回転球体法による雷保護範囲診断処理について説明する。
図３３は、回転球体法による雷保護範囲診断処理を示すフローチャートである。
【０１４３】
まず、回転球体法による診断準備処理を行う（ステップＳａ４３１）。この診断準備処理において、建築物の壁面の高さに応じて判定対象範囲を制限する。球体半径Ｒより建築物の壁面の高さが低い場合には、建築物の壁面に相当する判定対象とする面の最上部以下の離散化面を保護範囲に含まれていると診断する。一方、（球体半径Ｒより建築物の壁面の高さが高い場合には、建築物の壁面に相当する判定対象とする面において、離散化面の代表点が球体半径Ｒ以下にある離散化面を保護範囲に含まれていると診断する。
【０１４４】
次に、離散化面に接する球体を算出する（ステップＳａ４３２）。この離散化面に接する球体を算出する処理において、代表点が離散化対象領域の面内にある場合には、代表点に接する１つの球を算出する。
また、代表点が離散化対象領域の２つの面が接する辺上にある場合には、辺に面した２つの面に、辺上にある代表点を基準にしてそれぞれの面の法線をたて、それぞれの面の法線に挟まれる角度の範囲に、球体の中心が配置される複数の球体を算出する。
また、代表点が頂点にある場合には、頂点に面した２つの面をそれぞれ組み合わせて、頂点にある代表点を基準にしてそれぞれの面に法線をたてる。それぞれの面の組み合わせにおいて面の法線に挟まれる角度の領域があり、それぞれ面の法線に挟まれる角度の領域を重ね合わせた範囲に、球体の中心が配置される複数の球体を算出する。
【０１４５】
次に、特定の代表点において、算出した球体内に、他の代表点、又は、受雷部が含まれるか否かを判定する（ステップＳａ４３３）。
【０１４６】
次に、ステップＳａ４３３における判定により、特定の代表点において、算出した球体内に、他の代表点、又は、受雷部が含まれていないと判定した場合、上記の特定の代表点において算出した全ての球体について判定したか否かを判定する（ステップＳａ４３４）。ステップＳａ４３４における判定により、上記の特定の代表点において算出した全ての球体のうち、未判定の球体を次の判定対象に設定し、ステップＳａ４３３からの処理を繰り返す。
【０１４７】
次に、ステップＳａ４３４における判定により、ステップ４３３において算出した球体内に、他の代表点、又は、受雷部が含まれていないと判定した代表点は、外部雷保護範囲に含まれていないと判定し、回転球体法による雷保護範囲診断処理を終える（ステップＳａ４３５）。
【０１４８】
一方、ステップＳａ４３３における判定により、特定の代表点において、算出した球体内に、他の代表点、又は、受雷部が含まれていると判定した場合、上記の特定の代表点は、外部雷保護範囲に含まれていると判定し、回転球体法による雷保護範囲診断処理を終える（ステップＳａ４３６）。
【０１４９】
以上に示した本実施形態によれば、受雷部保護範囲診断装置１は、診断対象とする建築物の受雷部による保護範囲を診断する。離散化処理部２０と、建築物をモデル化した３次元モデルにおいて、建築物の屋根又は外壁に対応する３次元モデルの表面に含まれる第１の面を、複数の離散化領域に離散化する。雷保護範囲診断処理部４０は、離散化領域が建築物における受雷部による保護範囲に含まれるか否かの判定結果に基づいて、離散化領域ごとに保護範囲の診断処理をする。
これにより、受雷部保護範囲診断装置１は、建築物の屋根又は外壁に対応する３次元モデルの表面に含まれる面（第１の面）を離散化して、離散化領域が雷保護範囲に含まれるか否かの判定結果に基づいて、離散化領域ごとに雷保護範囲の診断処理をすることから、受雷部による建築物の雷保護範囲を診断することができる。
なお、上記の３次元モデルの表面に含まれる面は、例えば、壁一面、壁の一部、面を離散化して生成された領域などを含むように設けることができる。
【０１５０】
なお、上述の受雷部保護範囲診断装置１は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、各機能部の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＣＰＵ及び各種メモリやＯＳ、周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【０１５１】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【符号の説明】
【０１５２】
１…受雷部保護範囲診断装置
１０…入力情報処理部
２０…離散化処理部
３０…代表点設定処理部
４０…雷保護範囲診断処理部
４１…メッシュ法診断処理部
４２…保護角法診断処理部
４３…回転球体法診断処理部
５０…出力処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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