(57)【要約】【課題】自然現象とこれに伴う災害と防災施設の効果を直観的に体感することのできるシステムを提供する。【解決手段】本発明は、模型製作システムで土地の特徴を表現する現地模型を製作し、自然現象データベースからの情報を前記現地模型上へ再現することで上記課題を解決したものである。なお、再現する自然現象は数値計算に基づく仮想の現象であってもよく、効果音やナレーションを同期して再現してもよい。また現地模型は、分割・組立可能であってもよい。【選択図】図６
2016042110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信手段を内装した模型情報データベースと、前記模型情報データベースからの情報を模型製作情報へと変換する機能を有す通信手段を内装した模型情報変換装置と、前記模型情報変換装置からの情報を受け現地模型を製作する機能を有す通信手段を内装した模型製作装置で土地の特徴を表現する現地模型を製作し、通信手段を内装した自然現象データベースと、前記自然現象データベースからの情報を再現装置へ伝達する通信手段を内装した再現情報制御装置と、前記再現情報制御装置から伝達された情報を前記現地模型上へ再現する再現装置で構成された自然現象体感装置。
【請求項２】
前記自然現象データベースが数値計算に基づく仮想の自然現象を再現することが可能であることを特徴とする請求項1記載の自然現象体感装置。
【請求項３】
前記再現情報制御装置が効果音とナレーションによる音声データを同期し再現することが可能であることを特徴とする請求項1又は２に記載の自然現象体感装置。
【請求項４】
前記現地模型が分割と組立が可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自然現象体感装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自然がもたらす災害現象を体感するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既往災害やおこりうる災害の脅威や防災計画の効果を体感するための技術には、災害記録や水理模型実験、数値計算を利用した被害の想定がある。
【０００３】
災害記録は、災害時における動画や写真や被災者の体験談をとりまとめ、災害の脅威を伝承しようとするものである。
【０００４】
水理模型実験は、樹脂やコンクリート等で模型を製作し、模型上に水等を流して、はん濫による被害等のイメージや防災計画の効果を評価しようとするものである。
【０００５】
数値計算は、既往災害の再現や防災計画で対象とする規模の災害等を数値計算で時系列に算出し、これを地形図等に整理して災害の特徴や防災計画の効果を評価しようとするものである。
【０００６】
地球の地核構造や細胞の構造などの、実際に触ることが難しいものについて、縮尺を適当に調節し、科学的なデータから３次元構造を正確に再現した模型を制作することによって、直感的に理解することを助けることが可能とすると考えている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００７】
被投影物が形状変化や移動等をしても、被投影物の表面にテクスチャをマッピングする投影技術にプロジェクションマッピングがある（たとえば、特許文献２参照）。
【０００８】
仮想空間上で視点制限の無く、アバタを高速に逐次生成する技術にアバタ生成装置がある（たとえば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５-１４８５７８
【特許文献２】特開２０１３-１９２１８９
【特許文献３】特開２００２-０８３２８６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
自然がもたらす災害現象の範囲や災害発生までの時間は、地形図上へ平面的に表現されることが多い。そのため、自然がもたらす災害現象の範囲や災害発生までの時間を直観的に理解できない。
【００１１】
住んでいる土地の条件等が異なるため、他地域での災害記録を自らが住んでいる土地へ適応させ、自らが住んでいる土地での災害としてイメージすることは困難である。
【００１２】
防災計画で対象とする様々な規模の災害現象の特徴は、地形図上へ平面的に表現されることが多い。そのため、自然がもたらす災害現象の範囲や災害発生までの時間を直観的に理解できない。
【００１３】
防災計画における防災施設の効果は、地形図上へ平面的に表現されることが多い。そのため、防災施設の効果による災害範囲の減少や災害発生までの時間の遅れを直観的に理解できない。
【００１４】
水理模型実験では、土石流等現状で再現のできない自然現象がある。
【００１５】
一般に自然がもたらす災害現象は発生頻度の低い現象である。災害に係る記憶は、災害の発生した地区であっても、住民の入れ替わりや世代の交代等によって風化しやすく、住んでいる土地の災害記録として後世へ伝承しにくい。
【００１６】
一般に水理模型実験装置は、大きく重量があり運搬や収納が困難なことが多く、また実験には大量の水を必要とすることが多いため、限られた場所で開催されることが多い。そのため、水理模型実験による自然現象の再現は、限られた見学者しか体験することができない場合が多い。
【００１７】
本発明は、このような従来の問題を解決しようとするもので、自然がもたらす災害現象を直観的に体感するための装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明１の自然現象体感装置は、通信手段を内装した模型情報データベースと、前記模型情報データベースからの情報を模型製作情報へと変換する機能を有す通信手段を内装した模型情報変換装置と、前記模型情報変換装置からの情報を受け現地模型を製作する機能を有す通信手段を内装した模型製作装置で土地の特徴を表現する現地模型を製作し、通信手段を内装した自然現象データベースと、前記自然現象データベースからの情報を再現装置へ伝達する通信手段を内装した再現情報制御装置と、前記再現情報制御装置から伝達された情報を前記現地模型上へ再現する再現装置で構成される。
係る構成によれば、請求項１記載の自然現象体感装置は、自然現象体感装置体験者に対して自然がもたらす災害現象の特性を直観的に理解させる効果がある。
本発明２の自然現象体感装置は請求項１記載の自然現象体感装置において、前記自然現象データベースが数値計算に基づく仮想の自然現象を再現することが可能であることを特徴とする。
係る構成によれば、請求項１記載の自然現象体感装置は、自然現象体感装置体験者に対して他地域での災害記録を自らが住んでいる土地に適応させた場合の状況として直観的に理解させる効果がある。また数値計算に基づく仮想の自然現象を再現することによって、自然現象の規模が異なった場合の災害の違いや防災施設の効果についても直観的に理解させる効果がある。さらに水理模型実験では表現が困難な土石流等様々な自然現象を数値計算に基づく仮想の自然現象として再現することによって、様々な自然現象に伴う災害を体験させることができる効果がある。
本発明３の自然現象体感装置は請求項1又は２に記載の自然現象体感装置において、前記再現情報制御装置が効果音とナレーションによる音声データを同期し再現することが可能であることを特徴とする。
係る構成によれば、災害に係る記憶が風化しても住んでいる土地の記録として後世へ伝承することのできる効果がある。
本発明４の自然現象体感装置における現地模型は請求項１〜３のいずれかに記載の自然現象体感装置において、前記現地模型が分割と組立が可能であることを特徴とする。
係る構成によれば、場所を選ぶことなく自然現象体感装置を活用することができる効果がある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の１によれば、自然現象体感装置は自らが住む土地の特徴をもつ立体化した現地模型上に自然がもたらす災害現象の範囲や災害発生までの時間を再現するため、自然現象体感装置体験者に対して自然がもたらす災害現象の範囲や災害発生までの時間を直観的に理解させる効果がある。
【００２０】
本発明の２によれば、自然現象体感装置は自らが住む土地の特徴をもつ立体化した現地模型上に他地区での既往災害と同程度の誘因による仮想の災害現象を再現することができるため、自然現象体感装置体験者に対して住んでいる土地の条件が異なっても、他地域での災害記録を自らが住んでいる土地に適応させた場合の状況として直観的に理解させる効果がある。
【００２１】
本発明の２によれば、自然現象体感装置は自らが住む土地の特徴をもつ立体化した現地模型上に自然現象の規模を変えた仮想の災害現象を再現することができるため、自然現象体感装置体験者に対して自然現象の規模の違いと災害の規模の違いとを直観的に理解させる効果がある。
【００２２】
本発明の２によれば、自然現象体感装置は自らが住む土地の特徴をもつ立体化した現地模型上に防災施設の効果を考慮した仮想の災害現象を再現することができるため、自然現象体感装置体験者に対して防災施設の効果を直観的に理解させる効果がある。
【００２３】
本発明の２によれば、自然現象体感装置は数値計算の結果を活用し自然現象及びこれに伴う仮想の災害現象を再現することができるため、自然現象体感装置体験者に対して水理模型実験装置で表現の困難な土石流等様々な自然現象や災害を体験させることができる効果がある。
【００２４】
本発明の３によれば、自然現象体感装置は言い伝えや被災者の経験談を災害現象と同期して再現することができるため、世代の交代や転入者によって災害に係る記憶が風化しても住んでいる土地の記録として災害記録を後世へ伝承することができる効果がある。
【００２５】
本発明の４によれば、自然現象体感装置の現地模型は分割と組立ができるため、運搬・収納が容易で様々な会場で現地模型を組立てることが可能であり、場所を選ぶことなく自然現象体感装置を活用することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は模型製作システム図である。
【図２】図２は現地模型図である。
【図３】図３は現地模型組立図（雇ざねはぎ手技法）である。
【図４】図４は自然現象再現システム図である。
【図５】図５は自然現象体感データの再現図（土石流・洪水被害の体感）である。
【図６】図６は自然現象体感データの再現図（土石流の体感）である。
【図７】図７は自然現象体感データの再現図（防災教育等における土石流の体感）である。
【図８】図８は自然現象体感データの再現図（防災施設による効果の体感）である。
【図９】図９は自然現象体感装置稼働に係るフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明は以下の実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【実施例】
【００２８】
本発明は、図１に示す模型製作システム１を使って製作する図２に示す現地模型５と、図４に示す自然現象再現システム１６からなる。
【００２９】
図１に示した模型製作システム１は、通信手段を内装した模型情報データベース２と、通信手段を内装した模型情報変換装置３と、通信手段を内装した模型製作装置４で構成される。
【００３０】
図１に示した模型製作システム１における模型情報データベース２では、表１に示した地形と地質と植生と構造物と法規制に係る情報が蓄積されており、図９Ｓ１で示すとおり体験目的に応じた模型を製作するための情報を選択し、通信手段を介し、選択した情報を図１に示した模型情報変換装置３へ伝達する。
【００３１】
【表１】
2016042110.tif 000003
【００３２】
図１に示した模型製作システム１における模型情報変換装置３では、図９Ｓ２で示すとおり図１に示した模型情報データベース２から伝達された情報を模型製作のための情報へ変換し、通信手段を介し、変換した情報を図１に示した模型製作装置４へ伝達する。
【００３３】
図１に示した模型製作システム１における模型製作装置４では、図９Ｓ３で示すとおり図１に示した模型情報変換装置３から伝達された情報に基づいて、現地模型を製作する。
【００３４】
図２に示した現地模型５は、尾根７，８や谷６で表現される自然的特徴や道路９や家屋１１，１２や集会場１０の社会的な特徴を表現することができる。そのため、図２に示した現地模型５を俯瞰すると、現地模型が自らの住んでいる土地であることや土地の条件を直観的に理解することができる。
【００３５】
図２に示した現地模型５は、伝統的な技法（例えば、図３に示した雇ざねはぎ手技法は、現地模型１３，１４を雇い実１５で結合させている）によって分解・組立が可能であり、容易に大縮尺の現地模型を会場へ運搬・設置することができ、また収納も容易である。
【００３６】
図４に示した自然現象再現システム１６は、通信手段を内装した自然現象データベース１７と、通信手段を内装した再現情報制御装置１８と、通信手段を内装した再現装置１９，２０で構成される。
【００３７】
図４に示した自然現象再現システム１６における自然現象データベース１７では、表２に示した既往災害と想定被害と巨礫分布等現地情報と効果音とナレーションに係る情報が蓄積されており、図９Ｓ５で示すとおり体験目的に応じた自然現象を選択し、通信手段を介し、選択した情報を図４に示した再現情報制御装置１８へ伝達する。
【００３８】
【表２】
2016042110.tif 000004
【００３９】
図４に示した自然現象再現システム１６における再現情報制御装置１８では、図９Ｓ６で示すとおり図４に示した自然現象データベース１７から伝達された情報を制御し、通信手段を介し、制御した情報を図４に示した再現装置１９，２０へ伝達する。
【００４０】
図４に示した自然現象再現システム１６における再現装置１９，２０では、図９Ｓ７で示すとおり図４に示した再現情報制御装置１８から伝達された情報を図２に示した現地模型５上に再現する。
【００４１】
図５は、被害の体感を目的に自然現象体感装置を稼働した事例である。現地模型上へ降雨２１と過去の土石流流下状況２２を再現することによって、現状における土石流や洪水による被害を直観的に理解することができる。
【００４２】
図６は、土石流等流下の体感を目的に自然現象体感装置を稼働した事例である。降雨２３と数値計算に基づく仮想の土石流２５及び実寸大の巨礫２４の流下を再現することによって、見学者２６，２７，２８，２９は土石流等の特徴を直観的に理解することができる。
【００４３】
図７は、子供等を対象に防災教育等において土石流等自然現象の体感を目的に自然現象体感装置を稼働した事例である。降雨３０と数値計算に基づく仮想の土石流３１を再現し、防災教育に参加した子供３２,３３，３４が再現した土石流３１と競争することによって、防災教育に参加した子供３２，３３，３４は楽しみながら土石流等の特徴を直観的に理解することができる。
【００４４】
図８は、防災施設の効果の体感を目的に自然現象体感装置を稼働した事例である。現地模型に防災施設の模型３６を設置し、降雨３５と数値計算に基づく防災施設を整備した際の仮想の土石流流下状況３７を再現することによって、防災施設の効果を直観的に理解することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
上記発明は、講演会等のイベント、学校における総合学習や防災教育、防災施設の整備に係る地元説明会等における支援システムとして利用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１模型製作システム
２模型情報データベース
３模型情報変換装置
４模型製作装置
５現地模型
６谷
７尾根
８尾根
９道路
１０集会所（避難所）
１１家屋
１２家屋
１３現地模型
１４現地模型
１５雇い実
１６自然現象再現システム
１７自然現象データベース
１８再現情報制御装置
１９再現装置
２０再現装置
２１再現された降雨
２２再現された土石流と洪水
２３再現された降雨
２４再現された巨礫
２５再現された土石流
２６見学者
２７見学者
２８見学者
２９見学者
３０再現された降雨
３１再現された土石流
３２防災教育に参加した子供
３３防災教育に参加した子供
３４防災教育に参加した子供
３５再現された降雨
３６模型製作システムで製作した防災施設の模型
３７再現された土石流
Ｓ１模型情報データベース
Ｓ２模型情報
Ｓ３現地模型製作装置
Ｓ４現地模型
Ｓ５自然現象データベース
Ｓ６再現情報の制御システム
Ｓ７体感データの再現システム
【図９】
2016042110.tif 000005
【図１】
2016042110.tif 000006
【図２】
2016042110.tif 000007
【図３】
2016042110.tif 000008
【図４】
2016042110.tif 000009
【図５】
2016042110.tif 000010
【図６】
2016042110.tif 000011
【図７】
2016042110.tif 000012
【図８】
2016042110.tif 000013