(57)【要約】  本発明は、サバイバルモジュール、特に自然現象中に建物の崩壊によって生じる被害の保護に使用可能なサバイバルモジュールを実現する方法に関する。本方法は、以下のステップ、すなわち、ａ）自然現象の力を受ける建物の静的パラメーター及び動的パラメーターに基づき、モジュールにかかる力を計算することによって、建物の崩壊に応じた応力に対して理論的に耐性がある構造体を設けた、モジュールのプロトタイプを形成することと、ｂ）プロトタイプ内に、加速度及びプロトタイプ内の圧力に関するデータを記録することが可能な測定機器を配置することと、ｃ）モジュールに入っている生物の生存を確実にするのに好適な値に応じて、測定機器によって検出されるデータの閾値を設定することと、ｄ）プロトタイプを、建物内部又は建物付近の、崩壊又は崩壊の結果によって影響を受けるエリアに備え付けるように配置することと、ｅ）建物の崩壊を判定することと、ｆ１）閾値を超える場合、試験されたプロトタイプと比較して、強度に関する値を増加させながら又はプロトタイプの設計に関する計算を別様に変更しながら、プロトタイプの設計を繰り返すことと、ｆ２）閾値を超えない場合、プロトタイプの設計データを、続いて行われるサバイバルモジュールの生産に使用することとを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サバイバルモジュール、特に自然現象中に建物の崩壊によって生じる被害の保護に使用可能なサバイバルモジュールを実現する方法であって、該方法は、以下のステップ、すなわち、
ａ）自然現象の力を受ける建物の静的パラメーター及び動的パラメーターに基づき、前記モジュールにかかる力を計算することによって、前記建物の崩壊に応じた応力に対して理論的に耐性がある構造体を設けた、前記モジュールのプロトタイプを形成することと、
ｂ）前記プロトタイプ内に、加速度及び前記プロトタイプ内の圧力に関するデータを記録することが可能な測定機器を配置することと、
ｃ）前記モジュールに入っている生物の生存を確実にするのに好適な値に応じて、前記測定機器によって検出される前記データの閾値を設定することと、
ｄ）前記プロトタイプを、建物内部又は建物付近の、前記崩壊又は該崩壊の結果によって影響を受けるエリアに備え付けるように配置することと、
ｅ）前記建物の崩壊を判定することと、
ｆ１）前記閾値を超える場合、試験された前記プロトタイプと比較して、強度に関する値を増加させながら又は前記プロトタイプの設計に関する計算を別様に変更しながら、前記プロトタイプの設計を繰り返すことと、
ｆ２）前記閾値を超えない場合、前記プロトタイプの設計データを、続いて行われるサバイバルモジュールの生産に使用することと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記ステップｂ）は、１つ又は複数の衝突試験ダミーを用いて行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ステップｂ）は、一体化された安全ベルトを用いて前記プロトタイプの前記構造体に拘束された１つ又は複数の衝突試験ダミーを用いて行われ、前記プロトタイプには、少なくとも１つのエアバッグ装置が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記プロトタイプの前記構造体は、鋼、カーボン、チタン、及びこれらの組合せから選択される材料で作製されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
サバイバルモジュール、特に自然現象中に建物の崩壊によって生じる被害の保護に使用可能なサバイバルモジュールであって、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法に従って作製されることを特徴とする、サバイバルモジュール。
【請求項６】
一体化された乗員用安全ベルト及び／又はエアバッグ、及び／又は、予備空気及び／又は予備電気、及び／又は、定位信号を発する手段及び／又は無線通信手段が設けられていることを特徴とする、請求項５に記載のモジュール。
【請求項７】
前記定位信号は、音信号及び／又は光信号及び／又は無線信号であることを特徴とする、請求項６に記載のモジュール。
【請求項８】
使用時、回収及び／又は処分を容易にするフックが備え付けられていることを特徴とする、請求項５に記載のモジュール。
【請求項９】
気密であり、したがって液体不浸透性であることを特徴とする、請求項５に記載のモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サバイバルモジュール、特に、例えば地震、地滑り等のような自然現象中に建物の崩壊によって生じる被害の保護に使用可能なサバイバルモジュールを実現する方法に関する。本発明は、本方法によって実現されるモジュールにも関する。
【背景技術】
【０００２】
長年にわたり、土木工学は、全ての建物が詳細な要件を必ず満たすことをもたらすために、耐震工学の部門を増大的に発展させてきた。詳細には、地震に対する構造物の機械的応答と、地震リスクを抑制する耐震基準に従って建築物を設計する方法若しくは技術、又は、既に落成し、建造後に更新されたか若しくは成立した地震に関する法規にもはや準じない構造物を、より高い安全水準に適応させる方法若しくは技術とが研究されている。
【０００３】
耐震工学の耐震技術は、被害の抑制に効果のない実験的科学技法である受動的な保護すなわち地震予知ではなく、能動的な保護すなわち予防的な材料損壊（material damage）及び個人の身体完全性（bodily integrity）を確実にする傾向にある。
【０００４】
耐震基準に従って設計することの目的は、地震の応力に耐えるか、又は少なくとも被害を抑制するように所定の様式で崩壊することが可能である建物及び他の建造物を提供することである。
【０００５】
国内レベル及び国際レベルで一般に採用されているガイドラインでは、特に市街区において、人々は、家屋内に、好ましくはより安全であるとみなされるエリア内に留まるよう努めるべきであると規定される。構造強化に関する研究と並行して、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載されているサバイバルモジュール等の種々のタイプのサバイバルモジュールが設計されている。
【０００６】
従来技術が示すサバイバルモジュールは概して、地震の結果としてかかる力に「耐性がある」と明示されているが、実際には、既知のサバイバルモジュールは、単に理論的な評価を用いて構成されている。そのような理論的な評価では、モジュールが備え付けられる建物の寸法及び重量等の実際のパラメーターを考慮に入れるものの、設計データは計算の域を出ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６３４９５０８号
【特許文献２】国際公開第２００１／０５３６３２号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００７／０２９６６０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、従来技術の欠点を解決することが可能なサバイバルモジュールを実現する方法及びサバイバルモジュールを提供することである。従来技術の欠点は、極めて精確であるとともに、実際の自然発生現象において起こり得る状況に実質的に対応し、該状況に合わせた寸法としてサバイバルモジュールを実現することを可能にする、新規の解決策によって解決される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、この成果は、独立請求項に記載の特徴を有する方法及びモジュールを提供するという着想を採用することによって達成される。他の特徴は、従属請求項に記載されている。
【００１０】
本発明の利点のうち、以下に述べる利点を列挙することができる。実際の状況に対応する類似条件において有効かつ試験証明された保護を提供することが可能である。
【００１１】
こうして得られるサバイバルモジュールの構造体は、新しい建物内に使用すること及び／又は既存の建物に取り付けて使用することができる。
【００１２】
モジュールは、使用意図、機能性、美観（導入される環境と同様の形態の外観を呈することが可能であるので）を著しく変化させることなく、通常の家屋又はオフィスに組み込むことができる。
【００１３】
本発明のサバイバルモジュールは、例えば、住居、学校、工場、役所及び民間オフィス、スポーツ施設、ホテル等のような様々な場所において使用することができる。
【００１４】
本発明のこれらの利点及び特徴並びに他の利点及び特徴は、限定的とみなされず実用的な例示として与えられた添付図面の助けを伴い、以下の記載から当業者によって最良に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るサバイバルモジュールを実現する方法の考えられる一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明のモジュールの考えられる一実施形態の概略斜視図である。
【図３】本発明のモジュールの考えられる一実施形態の概略斜視図である。
【図４】本モジュールの考えられる別の実施形態の全体斜視図である。
【図５】本モジュールの考えられる別の実施形態の分解図である。
【図６Ａ】本モジュールの考えられる別の実施形態の底面図である。
【図６Ｂ】本モジュールの考えられる別の実施形態の側面図である。
【図６Ｃ】本モジュールの考えられる別の実施形態の正面図である。
【図６Ｄ】本モジュールの考えられる別の実施形態の上面図である。
【図６Ｅ】本モジュールの考えられる別の実施形態の、図６Ｂの線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
上述したように考えられる実施形態のみを示す添付図面を参照すると、本発明に係る方法は、以下のステップ、すなわち、
ａ）自然現象の力を受ける建物の静的パラメーター及び動的パラメーターに基づき、前記モジュールにかかる力を計算することによって、前記建物の崩壊に応じた応力に対して理論的に耐性がある構造体を設けた、前記モジュールのプロトタイプを形成することと、
ｂ）前記プロトタイプ内に、加速度及び前記プロトタイプ内の圧力に関するデータを記録することが可能な測定機器を配置することと、
ｃ）前記モジュールに入っている生物の生存を確実にするのに好適な値に応じて、前記測定機器によって検出される前記データの閾値を設定することと、
ｄ）前記プロトタイプを、建物内部又は建物付近の、前記崩壊又は該崩壊の結果によって影響を受けるエリアに備え付けるように配置することと、
ｅ）前記建物の崩壊を判定することと、
ｆ１）前記閾値を超える場合、試験された前記プロトタイプと比較して、強度に関する値を増加させながら又は前記プロトタイプの設計に関する計算を別様に変更しながら、前記プロトタイプの設計を繰り返すことと、
ｆ２）前記閾値を超えない場合、前記プロトタイプの設計データを、続いて行われるサバイバルモジュールの生産に使用することと、
を含む。
【００１７】
実際には、第１のフェーズ（ａで示す）の前に、理論的計算による計算が行われる。この計算は、サバイバルモジュールが損壊せずに（又は例えば収容されている人物に深刻な危害が及ばないように構造体を損壊させながら）耐久するために必要な特性を求めるようになっている。計算の実行に関して、建物の重量、建物の構造、崩壊の可能性が最も高いエリア、建物に対するモジュールの配置（階数、支持構造物への近接度等）等の値を考慮に入れることができる。
【００１８】
サバイバルモジュール(１)の構造体(１０)は、例えば、チタン、鋼、カーボン、又はこれらの材料の組合せ等の、応力への高い機械的耐性を有する材料で作製することができる。
【００１９】
有利には、モジュール(１)に、昇降及び移動するためのリング(１１)を設けることができる。さらに、好ましくは１つ又は２つのドアとすることができるモジュールのドア１３に特に強力なヒンジが設けられ、ドアがあることでモジュール(１)が弱化しないようになっている。
【００２０】
モジュール(１)には、酸素及び／又は飲用水を保管及び供給するのに好適な手段を設けることができる。そのような手段は、図３でモジュール(１)の上部ゾーン(１２)によって概略的に示されている。
【００２１】
モジュールは、２人の人物を収容することが可能である寸法であることが好ましい。このようにして、最適な構造特性を得ることが可能である。３人以上の人物を収容するには、更なるモジュールを組み合わせて設ける。
【００２２】
上述したように、ステップｂ）によれば、プロトタイプ内には適した測定機器を配置する必要がある。これらの機器は、有利には、衝突試験ダミーを含むことができる。実際、モジュール内には、妥当な重量及び人体の挙動を擬態する関節を呈する１つ又は複数のダミーを導入することができる。このダミーは、例えば、衝撃速度、衝突力、身体の屈曲又は捻転、並びに衝撃時及び衝撃後の減速度といった崩壊中の建物の部分に対する衝撃に関する変数についての、あり得るデータの最も高い数値を記録するように機器装備されている。
【００２３】
実際には、モジュールの試験は、１つ又は複数のプロトタイプを用いて行われ、それにより、サバイバルモジュール内に存在する人物（bodies）の安全度の実際的かつ客観的な測定に応じた結果が得られる。これは、換言すれば、建物の崩壊中にモジュール内で確保される「生存可能」条件を保証することを可能にする。
【００２４】
モジュールのプロトタイプは、自動車のシャシーの設計において慣例的に使用されている衝突試験シミュレーターにより、自然現象を再現した作用を受ける。実行フェーズ（仮想ではない実際的なフェーズ）において、試験は、いわゆる「大型建物の制御解体（controlled demolition of big buildings）」を通して実現することができる。これは、現時点で老朽化した壮観な（impressive）集合住宅、若しくは大型の産業複合施設（industrial conglomerates）、又は承認を受けていない建物を全壊させる（raze to the ground）のに用いられる一般的な技術である。事実、１つ又は複数のプロトタイプを様々な階に配置する場合、同モジュールの構造的性能及び安全性の双方を試験し、特に極限的な使用状況における耐性の程度を確認することが可能である。さらに、これらの試験フェーズ中、センサー（加速度計、圧力計等）を使用して、様々な階での構造要素の崩壊によりモジュール内に生じる作用と、特に、予防上無視できない大量の建築材（コンクリート、鉄等）が起こす衝突への耐性とを測定することが可能である。
【００２５】
有利には、モジュール(１)に、一体化された安全ベルト及びエアバッグ等の更なる被害抑制手段を設けることができる。一体化された安全ベルトは、頚部領域の保護を提供することもできる安全ベルトである。
【００２６】
さらに、モジュールには、上述した予備空気及び／又は予備水に加えて、予備電気、及び／又は、定位信号（localization signal）を発する手段及び／又は無線通信手段を設けてもよい。この位置特定信号（location signal）は、音形式及び／又は光形式及び／又は無線形式とすることができる。
【００２７】
本発明のモジュールの用途は、地震に限定されず、津波、竜巻、洪水等の他の災害に拡張することができる。その際、場合によっては、モジュールの不浸透性及び耐性の能力を様々な外的状況に合わせて変更する。水への接触を予想することができる場合、モジュールは気密であり、したがって液体不浸透性とされる。
【００２８】
図４及び図５には、本発明の考えられる別の実施形態が示されている。この場合、モジュール(１)は、例えば溶接によって互いに接合された一連のパネルによって形成される。詳細には、モジュール(１)は、矩形（四辺形）のベース(１４)を備える。ベース(１４)には、２つの側壁(１５)、底壁(１６)が連結する。モジュール(１)は、ベース(１４)及び頂部カバー又は天板(２０)に対して平行に配置される中間部材(１８)を更に備える。
【００２９】
天板(２０)は傾斜しており、瓦礫が落下してきたことにより生じる応力により良好に耐え、また、モジュール(１)が導入された建物の構造に対して起こり得る動きにおいて、抵抗をより低くすることが可能であるようになっていることが有利である。また、天板(２０)には、図２のリングと同様にリング(１１)が取り付けられている。
【００３０】
中間部材(１８)は、図２及び図３の例において(１２)で示す区画を画定する。この区画は、空気及び／又は水を保管する手段、及び／又は機器装備のための手段を収容することが意図されている。モジュール(１)は、前部において、上方に配された区画(１２)に対応する部材(１９)によって閉鎖される。モジュール(１)の下部は、非常に強力なヒンジ(１３)によって側壁(１５)に結合された両開きのドア(１３)によって閉鎖される。
【００３１】
図４、図５、及び図６Ａ〜図６Ｅの図面を参照すると、以下の値に限定はしないが、ｄ１が約９００ｍｍ、ｄ２が約６００ｍｍ、ｄ３が約３００ｍｍ、ｄ４が約１５０ｍｍ、ｈ１が約１８００ｍｍ、ｈ２が約２１００ｍｍ、ｈ３がおおよそ２０００ｍｍの値を用いることができる。
【００３２】
試験フェーズでは、モジュール(１)の構築にはカーボンファイバーの使用が特に推奨されると考えられた。さらに、研究により、略楕円形(１)の構造体(１０)（図６Ｃに点線で概略的に示す）が、応力への耐性の向上を提供するとともに、土石流又はモジュールが導入された建物から脱落した瓦礫との良好な相互作用をもたらすことがわかっている。換言すれば、カーボンファイバー製のモノコックとして、ドアによってアクセス開口が閉鎖される卵形構造体を有することが好ましいと考えられる。図６Ｃにおいて(１１０)で示すモジュールの上部は、応力への耐性が増大していることを特徴とすることが好ましい。例えば、モジュールの上部は、モジュールの残りの部分よりも厚さを増大して実現することができる。このようにしてモジュール(１)の重量をより小さく維持することができ、これに関してもかなりの利点が得られる。重量が低く抑えられたモジュール(１)は、モジュールが設置される建造物に対してより容易に配置することができる。
【００３３】
本発明のモジュール(１)の別の特徴は、モジュールをカスタマイズし、導入される環境に応じて外観を変更可能であることである。例えば、モジュール(１)は、室内装飾に調和するように、モジュールが配置される家屋の据付物に類似するように作られたドア(１３)を備えることができる。同ドア(１３)は、より見た目が良くなるように鏡面で覆うことができる。実際、モジュールの外観は、モジュールが収容される環境へのより良好な導入を可能にするように変更される。
【００３４】
当然ながら、本発明は、記載及び図示されたものに限定されず、上述されるとともに添付特許請求の範囲に記載の本発明の教示から逸脱することなく、使用される要素の性質及び構成に関して広範に変更することができる。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【国際調査報告】
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