災害対応の記録–日本ロボット学会災害関係記録分化会からの報告–
大須賀公一（大阪大学），林良太（鹿児島大学），岡宏一（高知工科大学），
徳田献一（和歌山大学），奥川雅之（愛知工業大学），木村哲也（長岡技術科学大学），
大金一二 (新潟工科大学)，小野里雅彦（北海道大学），永谷圭司（東北大学）

2013 年 10 月 27 日

1

はじめに

れからもレスキューロボットの研究開発は継続して行うのは必然であるが，このような研究に携わる研究者・技

本報告の目的は，日本中でこれまでおこった様々な災術者の数が少ないことが認識すべき課題として見えてき

害の被害実態を，災害の種類や地域性を考慮して調査ている．そのとき，考察の対象を大震災（あるいは津波）

し，今後の災害に対して工学として何が貢献できるかをなどに限定すると，その発生頻度の少なさとその時期の検討するための基礎データを提供することである．それ予測不可能生から，研究方針を定めることが難しいといによって眼前の発災現象をありのままに捉え，常識や先うことも事実としてある．

入観に捕われない目で将来の災害対応システムの構築を

ところが，一歩後ろに身を引いて，日本全体を見渡す考察するための本質を探る足がかりとしたい．

と，実は日本中で毎年のように何等かの災害が発生して具体的には，本内容は，2011 年 6 月に川村貞夫（当いることに気付く．いわゆる，日常的自然災害を再認識

時の日本ロボット学会会長（立命館大学））の発案によしてみると，頻繁に起こっているにもかかわらず，大震り学会の中で発足した分化会「東日本大震災関連調査研

災対応とは逆にほとんど何もされていない事がわかって究委員会／災害関係記録作成分科会（分化会会長：大須くる．よく言われるように，有効な災害対応システムを

賀公一（大阪大学），委員：林良太（鹿児島大学），岡宏

開発するには，何度も実際の災害を経験することが大切

一（高知工科大学），徳田献一（和歌山大学），奥川雅である．その意味から，我々のすべきことは，まず日常之（愛知工業大学），木村哲也（長岡技術科学大学），大自然災害を直接的なターゲットにした災害対応システム
金一二 (新潟工科大学)，小野里雅彦（北海道大学），永 （レスキューロボット等）を構築することではないか，と谷圭司（東北大学））」で検討した結果の報告である．本いう考えが生まれる．大災害に対応するシステムはこの分化会の発足と同時に「原子力関係記録作成分科会（会ような地道な試みの積み重ねの上に構築されるものであ

長：大道武生（名城大学））」も発足した．両分化会は互る．また，日常災害に対応するための災害対応システム
いに連関しながら活動したが，前者は主に日本中の様々 の構築は，その地域在住の研究者や技術者だからこそ開な災害全般について目を向けそれぞれの地域における災 発できるものである．そう考えると，災害対応システム
害対応を調査し，後者は，原子力発電所で発生する様々 の研究開発に携わる人の数を増やすことが可能であるとな事故（自然災害も含む）についての調査を行うことが 思われる．本分化会は，このような考えのもと，大震災
それぞれの任務であった．このうち原子力関係記録作成

以外の災害について地域性と特殊性に注目して，これま分科会の活動内容については別の報告を参照していただで行われてきた災害対応について調査し，今後ロボットくことにして，ここでは「災害関係記録分化会」でまとなどの技術がどのように活用できるかを考えるための礎めたことを報告する．

になればと活動をおこなった．

本分化会で調査する際にとった方針を述べておく．よ

本報告の構成は以下のようになっている．基本的にはく知られているように，日本は災害多発国であり，1995

地域と災害との関係に注目しているので，九州，四国，年の阪神淡路大震災，2004 年の新潟県中越大震災，2011

近畿，中部，北陸，東北，北海道という 7 つの地域に注

年の東日本大震災などは直近の地震災害として記憶に新目した調査をおこなった．ただ，東北地方は 2011 年 3

しい．特に阪神淡路大震災以降，我々ロボット研究者も

月 11 日の東日本大震災の直後ということで他にも多く
レスキューロボット等の研究開発を本格的に開始したが， の調査結果が見られることから，東北地方に限らず日本
まだまだその実用化までには至っていない．それゆえこに多く存在する火山による災害について重点を置いた調1

査結果を掲載する．本報告の構成と担当執筆者は次のとられるロボット技術の可能性について考察する．

おりである．第 2 章は，「九州地方における災害と対応について–火山と豪雨の災害時に求められるロボット技

2.2術」と題して鹿児島大学の林委員に執筆いただいた．第

九州地方の火山噴火による災害

3 章は，「四国地方における才学と対応について–繁藤災 2.2.1 火山の噴火
害と高知県における土砂くずれについて」と題して高知
有珠山（1977 年），三宅島（1983 年），伊豆大島（1986
工科大学の岡委員に執筆いただいた．第 4 章は，「近畿地年），雲仙普賢岳（1991 年）の火山噴火による災害が記方の災害と対策–紀伊半島における土砂災害と対策」と憶に新しく，日本での火山噴火による災害に対する認識
題して和歌山大学の徳田委員に執筆いただいた．第 5 章は低くない．火山噴火の規模には多様性があり，わずか
は，「中部地方における災害と対応について – 中京工業
な降灰で日常生活に影響が出る程度のものから，大規模地帯における地震災害と風水害」と題して愛知工業大学
な火砕流を伴ったカルデラ破局噴火により生態系に影響の奥川委員に執筆いただいた．第 6 章は，「中山間地の災を及ぼすものまでがある [1]．
害と対応について– 中越地震，中越沖地震の経験より」
同一の火山において，大噴火の頻度は数百年に一度とと題して長岡技術科学大学の木村委員と新潟工科大学のいうものが多く，人の一生で，火山噴火による深刻な被大金委員に執筆いただいた．第 7 章は，「北海道におけ
害に合う機会は少ない．1600 年以降の記録では，世界る災害と対応について–寒冷地における災害対応と津波で火山災害による死者の数は，26 万人程度であると言減災」と題して北海道大学の小野里委員に執筆しただい
われており，近年のアジア大陸内で起きる巨大地震の 1
た．第 8 章は，
「火山噴火による災害と対応について」と回分を下回る数である [2]．ただし，甚大な被害をもた題して，東北大学の永谷委員に，東日本大震災を軸に広らす巨大な噴火は，数千年から数万年以上の間隔でしかく火山噴火にかかわる災害と対応について執筆いただい起こらないため，その災害の程度を理解することは難し
た．第 9 章は，本報告のまとめである．
いが，ひとたび巨大な噴火が起こると，1600 年以降の記録とは比べものにならないくらいの甚大な被害をもた
2 九州地方における災害と対応につ らすことは間違いない [1]．

いて火山活動に関係して起こる物理的な現象による被害を

火山と豪雨の災害時に求められるロボット 以下に挙げる [2]．
（空振）技術

爆発的な噴火によって，火口での急激な気圧変化が衝

2.1

はじめに

撃波となって空気中を伝わる現象であり，人の耳では聞こえない低周波音である．空振が通過する際に，建物の九州は北部から南部にかけて，台風，豪雨，火山など

窓や壁を揺らし窓ガラスが破損することがある．

による自然災害が頻繁に発生する地域である．九州には（火砕物降下）17 個の活火山があり，近年では，雲仙普賢岳（1991 年）
火砕物とは，火山岩塊（粒径 64 mm 以上），火山礫の火山噴火による災害が記憶に新しく，2011 年の宮崎・（粒径 2 mm 〜 64 mm），火山灰（粒径 2 mm 以下）
鹿児島県境にある霧島連山新燃岳の噴火や，現在も活発などや，軽石，スコリア，火山弾などの総称である．比な活動を続けている鹿児島県の桜島の噴火は，住民の生較的マグマの粘性が高い火山では，爆発的噴火によって活に大きな影響を与えている（図 1 ）．一方，台風や豪火砕物が広範囲に降下する．火砕物が人の上に降り注ぐ雨の水害も連続して起きている．1993 年に鹿児島県でと危険であることはもちろん，規模の大きな噴火の際に甚大な被害が出た「8 月豪雨」や，2009 年の「中国・九は，火砕物で村が埋没することがある．
州北部豪雨」による災害が挙げられる．
（火砕流）
また，最近では 2012 年 7 月に「九州北部豪雨」によ
火砕流には，マグマが地表近くまで上昇し減圧した時
る大きな災害が発生している．九州の大部分は数万年以点で爆発的に発泡し，液体と固体が粉砕されてガスと混前の阿蘇カルデラ，加久藤カルデラ，姶良カルデラなど
合した状態で火口から高速で流れ出すものがある．また，における火砕流堆積物によって構成された地盤であるた固体破片とガスの混合物からなる大規模な噴煙柱が崩れ
め，比較的少量の降水でも崩壊し，土石流等が発生しやてそのまま火砕流になるものもある．他に，溶岩ドーム
すいという特徴がある．
の一部が押し出されて崩壊し，爆発的に解放されたガス
以下では，九州地方における火山や豪雨によって発生と破片が混合して火砕流となるものもある．溶岩ドーム
した災害事例を確認しながら，防災・減災のために求め

2

図 1:

図 2: 黒髪集落の埋没した高さ 3 m の鳥居

噴煙を上げる桜島と鹿児島市街

が火山ガスの圧力で爆発的に崩壊した時には，規模の大いる．夕方から翌朝にかけて大量の軽石や火山灰を噴出

きい火砕流と火砕サージが発生することがある．火砕流

し，江戸や長崎でも降灰があった．北岳の北東部山腹おは，高温の火山ガスと混合一体化しているため，地面とよび南岳の南側山腹から流出した溶岩は，10 日に海岸の摩擦が少なく流れ下るスピードは 100 km/h を超えるに達した．

こともある．

また，1780 年 8 月 6 日には桜島北東の海底噴火があ（土石流）

り，津波が発生した記録が残っている．続いて 1781 年

4 月 11 日にも同じ場所で海底噴火があり，津波のため，壊土がたまった谷底から多量の土砂が流れ出して土石流 死者 8 名，行方不明者 7 名，負傷者 1 名，船舶 6 隻損となる．土石流は，直径 2 m 〜 3 m にもなる巨礫や土 失の被害が記録されている．一連の火山活動による噴出
砂，水を含んでおり，時速数十キロメートルで，河岸の 物量は溶岩が約 1.7 km3 ，軽石が約 0.4 km3 と推定さ火山地帯に雨が降ると，火山灰におおわれた斜面や崩れている．薩摩藩の記録によると死者 153 名であった．

堆積物を削り堤防や橋などの構造物を破壊する．

大正大噴火

2.2.2

1914 年 1 月 12 日午前，桜島西側中腹から噴火が始

桜島の火山噴火による災害事例

まり，直後には桜島南東側中腹からも噴火が始まった．
断続的に空振を伴う爆発が繰り返され，夕方の午後 6 時

九州にある 17 個の活火山のうち，最近の数百年間で災害が発生したものは，阿蘇山，雲仙普賢岳，霧島連山， 30 分に，噴火に伴うマグニチュード 7.1 の強い地震（桜桜島が挙げられる．鹿児島市は，世界有数の活火山に隣島地震）が発生した．対岸の鹿児島市内でも石垣や家屋接する都市であり，火山噴火に対する防災・減災対策をが倒壊するなどして人命を失う被害が出た．

重点的に施しておく必要のある地域である．鹿児島市に桜島東側の瀬戸海峡では海面に浮かんだ軽石の層が厚隣接する桜島の噴火は，有史以来 30 回以上の噴火が記

さ 1 m 以上にもなり，船による避難の障害となった．東録にあり，室町時代の文明大噴火（1471 年），江戸時代

桜島村では混乱によって海岸から転落する者や泳いで対の安永大噴火（1779 年），大正大噴火（1914 年）が大岸に渡ろうとして凍死したり溺死したりする者が相次いきな災害をもたらした 3 大噴火と呼ばれている．以下

だ．大量の火砕物の降下により，ほぼ１日で東山麓の黒に，気象庁や鹿児島市が公開している記録を基に桜島の髪集落は埋没した（図 2 ）．
噴出した高温の火山弾によって島内各所で火災が発生

3 大噴火での災害状況について紹介する．
文明大噴火

し，大量の軽石が島内及び海上に降下した．午後 8 時

回の噴火が記録されている．1471 年 11 月に，黒神方

14 分には火口から火砕流が発生し，桜島西北部にあった集落が全焼した．15 日には，赤水と横山の集落が桜島

面に溶岩が流出し，噴石や降灰により，死者多数の記録

西側を流下した溶岩に覆われた．また 29 日には，桜島

室町時代の文明 3 年（1471 年）から 10 年の間に 5が残っている．また，1476 年 9 月の噴火が最も大きく， 南東側の火口から流下した溶岩によって，桜島が大隅半
桜島の東側黒神付近から溶岩が噴出し，島の南西側に多島と陸続きになった．この大噴火による噴出物総量は，量の溶岩流出， 噴石，降灰砂により，埋没家屋多数，人

2.1 Km3 と推定されている．
噴火の前兆として，井戸水の水位変化などの異変や，畜多数死亡の記録がある．
安永大噴火

桜島対岸の鹿児島市北部を震源とする地震の頻発が報告

1779 年 11 月 8 日，昼過ぎに桜島南部から噴火が始 されている．住民の間で不安が広がっていたが，当時のまり，その直後に桜島北東部からも噴火が始まった．そ 鹿児島測候所（現・鹿児島地方気）は，避難の必要はなしてその夕方には南側火口付近から火砕流が流れ下って いとしていた．それでも，不安に感じていた桜島住民は
3

図 4:

火砕物降下時の避難壕

図 3: エアクッションビークルによる避難

噴火より前に自主的避難を開始した．当時の桜島の人口は，約 21300 人であったが，大噴火であったにも関わらず，この自主的避難をしたことによって，結果的に人的被害が最小限にくい止められたと考えられている．
桜島島民の死者・行方不明数は 30 名であり，うち 20
図 5:

名は対岸まで泳ごうとして溺死した者である．残り 10

ロードスイーパー

名のうち 8 名は避難途中の行き倒れなどであり， 2 名が火山噴出物による直接の被害者である．一方，対岸の知するためにはセンサーを火口近くの効果的な位置に設

鹿児島市内およびその周辺では，桜島地震による犠牲者

置する必要がある．危険な火口に近づき，検知した情報が 29 名となっている．うち 9 名は避難途中にがけ崩れを素早く通信することのできるロボット技術の応用が期によって亡くなっており，他は石塀や家屋の倒壊によっ待される．

て亡くなっている [4]．

火砕物降下や火砕流への対策：
桜島は，比較的マグマの粘性が高く，噴火のタイプが2.2.3

ブルカノ式に分類されており，噴石の放出が多い．南岳

火山噴火の災害事例とその対策

火口から半径 2 km および，昭和火口から半径 2 km は

避難時の対策：噴石の落下が頻繁にあり，立入禁止区域になっている．

桜島には約 5 千人の住民が暮らしており，噴火時に桜島を脱出するための緊急避難訓練が毎年行われている．

噴石の被害では，1986 年 11 月 23 日，南岳火口から 2.2

km 離れた桜島古里地区にあるホテルのロビーに，直径2012 年 5 月 26 日に実施された鹿児島県防災訓練では，
約 2 m，重量約 5 t の噴石が落下し，建物の屋根と床を海上自衛隊大型輸送艦「くにさき」からエアクッション
突き破り宿泊客と従業員の合わせて 6 名が負傷する災ビークル 1 隻が出動し，住民約 80 人を救助，輸送艦ま害があった．その他，火山礫の降下による車のガラスがで運ぶ訓練が行われた．大正噴火の際に，海面に浮かん割れる被害は多数に上る．海を挟んで桜島火口から 10だ軽石の層が厚さ 1 m 以上になって，船による避難がkm 以上離れている鹿児島市内においても，火山礫（最困難であったことから，エアクッションビークルのよう
大径約 3 cm）が多量に降った記録（1978 年 7 月 31 日）
な水陸両用で移動できる輸送機械は有用である（図 3）．
が残っている．
空振被害への対策：
突然の爆発的噴火に伴う火砕物の降下に備えて，桜島
2011 年 2 月の新燃岳の爆発で生じた空振により，霧のあちらこちらに避難壕（図 4 ）が設けられている．一
島市 100 か所で約 300 枚の窓ガラスが割れている．火口
時的な緊急避難的には，こうした施設が非常に重要な役
から 6 km 離れたホテルでは，100 枚近くのガラスが割割を果たす．さらに，現場から避難する場合は，頑丈なれ，壁に破片が突き刺ささるなどの被害が出ている．ま装甲で降下する火砕物からの被害を防ぎ，その上を走破た，霧島温泉クリニックでは 90 歳の女性が割れたガラ
できる輸送用移動機械が必要になる．
スによりけがをしている．空振は，音速（約 340 m/s）
降灰被害への対策：
で伝わることから，火口での爆発を検知することによっ降灰による被害は，広範囲に及ぶ．最近では，2012 年て，空振の到達をいち早く警告するシステムの構築が可
5 月 20 日からの噴火に伴う降灰によって，鹿児島市内
能であると考えられる [3]．ガラスが割れる規模の空振の観測所で 24 時間の間に 1 平方メートル当たり 733 グの到達を予測することが可能になれば，窓から離れるな
ラムを観測した．この降灰による障害のため，市内を通どして人的被害を防ぐことができる．ただし，爆発を検
4

図 6:

野尻川下流のハネルセンサー
図 7: 竜ヶ水地区における土石流のモデル

る JR が 2 日間に渡って運休する事態が生じている．また，灰が積もった一般道路自動車が走行するのは危険でセンサ，監視カメラの映像から画像解析を行って土石流あるため，鹿児島市のロードスイーパー（保有台数 37を検知するシステムが試験的に導入されている．また，台），散水車（保有台数 18 台）が幹線道路を中心にフ火山災害から工事従業者の安全を確保するため，簡易遠ル稼働で灰の除去にあたっている．

隔操縦装置（ロボＱ）を用いた無人化施工を行っており，

しかし，これらロードスイーパー（図 5）が及ばない

大型建設機械による無人化施行も試験的に行っている．

道路や歩道，住宅の敷地内に積もった灰の処理について

このように，土石流発生を検知して，災害発生を防ぐたは容易ではなく，市街地で灰が堆積したままのところがめの砂防工事を継続する必要のある危険な現場では，今多く見かけられる．一般道路以外で，平坦な場所の灰を後さらにロボット技術を応用していく必要がある．

除去できるものとして，手動式のロードスイーパーが市販されてはいるが，不整地でも機能する高性能な小型
ロードスイーパーの開発を望む声があり，最新のロボッ

2.3

九州地方の豪雨による災害

2.3.1

豪雨による災害事例

ト技術の応用に期待されるところは大きい．
日常生活を支援する降灰対策用機器などに様々なニーズも顕在している．近年，桜島の火山活動により降灰が九州で頻発する水害をもたらす豪雨の多くは，梅雨の頻繁に起こる鹿児島市内では，安価な洗浄機器の販売が時期に発生している．太平洋高気圧の勢力が弱まり，梅飛躍的に伸びている．扱いが容易でかつ高機能な，灰を雨前線が停滞したところへ南の海上から湿舌が流れ込み，処理することのできる機械が開発されれば，市場を席巻

九州で大雨が続く．また，九州の多くの地域は，火砕流できる可能性がある．

堆積物によって構成された地盤であるため，土砂災害が土石流への対策：

起こりやすい特徴がある．以下に，九州地方における豪

桜島では，土石流が頻発し過去に多くの被害が出てい雨による災害事例を挙げる．

た．鹿児島県は 1943 年になって砂防事業に着手した．

平成 5 年 8 月豪雨

砂防事業は危険をともなう工事であり，1974 年に工事

1993 年 8 月 1 日に鹿児島県内で死者 23 名を出した

従業者 8 名が土石流により死亡している．1976 年にな豪雨があり，続いて 8 月 6 日には，鹿児島市内を中心

り，砂防事業は，鹿児島県から引き継いで国の直轄事業に死者 48 名，行方不明者 1 名を出す豪雨があった．8となっている．桜島の川の中で，野尻川が土石流の発生

月 6 日の豪雨では，鹿児島市の雨量は一日で 259 mm
回数が最も多く，1 年間の平均が約 16 回となっている． に達し，市の中心部を流れる甲突川があふれ，約 12000

1988 年以降は，砂防施設等の整備が進み，土石流は頻戸が浸水した．吉野町の病院では，裏山で発生した土砂繁に発生し続けているが，人命にかかわる事故や一般家崩れが直撃し，入院患者と避難住民の 15 人が死亡した．

屋への被害は発生していない．

また，姶良カルデラ壁に沿う竜ヶ水地区で，約 4 km の土石流は破壊力が大きく頻発するため，砂防施設を簡区間の 22 カ所で土石流が発生し，国道の自動車約 1200

単に劣化させる．そのため発生した土石流を観測し，砂台が孤立した．さらに，立ち往生した旅客列車が，土石防工事を継続して施行する必要がある．桜島では，これ流に巻き込まれて大破した．住民と列車の乗客や車の運までワイヤーセンサや音響センサなどの土石流感知セン

転者を含めた約 2500 人が周囲から孤立したが，海上のサが用いられてきたが，土石流が発生する度に損壊する

船舶により救出された（図 7）．

ため連続した検知ができなかったり，気象条件によって平成 21 年 7 月中国・九州北部豪雨

検知精度が低下するという問題があった．そこで近年で2009 年 7 月 19 日から 7 月 26 日にかけて日本の中国

は，連続して検知が可能なハネルセンサ（図 6 ）や振動

地方から九州北部にかけての地域を中心に豪雨となり，5

死者 35 名を出した．山口県では，県内各地で土砂災害

豪雨による土砂災害では，その後の復旧作業や行方不が発生し 22 名の被害者が出た [5]．また，住宅などの浸明者の捜索作業において，多大な時間と労力を必要とす

水・土石流被害やライフラインの寸断などの被害があっ る．九州北部豪雨の後，復旧に取り掛かった熊本市や阿た．防府市の特別養護老人ホームでは，21 日正午頃に蘇市でも，多くのボランティアの協力を求めている．特

大規模な土石流が発生し，施設の 1 階部分で食事を終に，阿蘇市では火山灰が混じる泥の中，瓦礫や，被災しえた入所者 7 名が生き埋めとなった．

た家財道具の処分に困窮している．こうした作業を支援

福岡県では，土砂崩れによって家屋が倒壊 2 名が犠牲

し，人の労力を少しでも軽減することのできる機械へのとなった．このうちの 1 名は自宅から約 30 m 離れた場

ロボット技術の応用が強く望まれる．

所で豪雨によって出来た川べりの土砂の中から発見された．また，大野城市の九州自動車道で法面上部の山が崩

2.4

落し，走行中の自動車が防護壁のコンクリート片混じり

おわりに

災害時に求められるロボット技術を次の 3 つに分類の土砂にのみ込まれ，夫婦 2 名が生き埋めになった．

しておく．

平成 24 年 7 月九州北部豪雨

2012 年 7 月 11 日から 14 日にかけて，本州付近に停 (1) 危険区域の監視・災害発生の検知： 危険地帯に移動して，災害につながる情報を収集し通信するこ北部を中心に豪雨となった．気象庁は 12 日に，熊本県とのできるロボットの開発が必要である．なお，頑滞した梅雨前線に向かって南から湿舌が流れ込み，九州と大分県を中心に「これまでに経験したことのない大雨

健で長寿命が要求される．

になっている」という表現で警戒を呼びかけた．熊本県
阿蘇市では，観測された最大 1 時間降水量が 108.0 mm，
最大 24 時間降水量が 507.5 mm となり，それぞれ観測(2) 緊急避難・救助・人命探査： 人命探査および瓦礫除去に加えて，不整地での移動能力は必須である．
火山噴火による災害の場合，火砕降下物の上を走破

史上 1 位の値を更新した．

し，降下する火砕物から人を防護する頑丈に装甲さ熊本県阿蘇市では，土砂災害により 20 数名の人命がれた移動機械の開発が必要である．また，豪雨災害

失われている．また，熊本県の菊池川，白川，福岡県のの場合は，泥流の中や冠水した道路を推進できる移筑後川，矢部川，大分県の山国川の各水系の少なくとも動機構が必要である．

１８か所が氾濫し，逃げ遅れた被災者がヘリコプターなどで救助されている．
なお，福岡県では土砂に巻き込まれた 2 名が亡くな(3) 復旧作業： 降灰や泥の処理，瓦礫，被災した家財道具の処分に多大な労力と時間を要する．これらの作り，水没した自動車の近くで 1 名の死亡が確認されてい業を支援することのできるロボット技術のニーズはる．大分県では，増水した川に流されるなどして，3 名

大きい．そのため，設置費が安く大量に整備できるが死亡している．

ことが望ましい．被災時には，家庭用電力の供給が滞ることも想定される．そうした場合は，例えば身2.3.2

近にある自動車などからエネルギーを取り出す技術

豪雨による災害への対策を検討することも必要になる．

九州北部豪雨で被災した熊本県阿蘇市では，土砂災害

上述の要求を満たす効果的な機械システムの開発は現が起きた当時に避難指示が出ていたにも関わらず，被災

在のロボット技術で多くが実現可能であると考えられる．

した住民は，非常に強い雨のせいで避難をためらってい

ただし，必要な時に備えて，継続的に整備することがでた可能性が指摘されている（2012 年 7 月 14 日読売新

きるかどうかが今後重要な課題となる．

聞社説）．土砂災害への対策として，事前に地形と地質を調べた上で作成されたハザードマップを活用して，大四国地方における災害と対応について

3

雨の際の迅速な避難に役立てることが有効である．しかし，避難するタイミングが遅れてしまうと，周囲の状況

繁藤災害と高知県における土砂くずれについては刻々と変化するため避難所への安全なルートの確保が困難になる．特に，夜間に豪雨の中を避難することは難しい．このような場合に，周囲の状況に関する情報を集3.1

約し，安全な避難経路をナビゲートするロボットシステ
ムがあれば有用となるであろう．

はじめに

四国地方は，地理的に毎年のように台風が上陸し，また前線による豪雨にも頻繁に見舞われている．このため

6

に，洪水や土砂災害，また沿岸地方における高潮などの災害の危険に常にさらされている状況である．これらの災害の中には，ニュースで報道されるような被害の大きいものから，比較的小規模の土砂崩れなど多種多様のものがある．このような災害は国交省四国整備などによる報告局 [6][7] に加えて，いろいろな形での危険の伝承の試み [8]-[10] が行われている．本報告では，まず，四国地方の災害として，60 名が犠牲になった繁藤災害について述べる．この繁藤災害を一つの例としながら，四国，
特に高知などの地方における救助，捜索作業の体制についての現状を考えることとする．
図 9: 繁藤山崩れを報道する各新聞の紙面 [16]

3.2

繁藤災害
3.2.1

繁藤災害は，1972 年 7 月 5 日に起こった流出土砂 10

雨量と 1 次災害

万 m2 の大規模な土砂崩れ（深層崩壊）であり，大きな繁藤は雨が非常によく降る場所で，1972 年 7 月 5 日
2 次災害が発生した事例としてよく取り上げてられてい は早朝 4 時頃から強い集中豪雨であった．この雨は，4る [11]．図 9 は，山崩れの見取り図で，色を付けた部分 時から 9 時までの時間雨量がすべて 50mm 以上，5 時が崩壊した場所である．崩壊した山際に民家が建ち並び， 間雨量が 386mm，5 時から 6 時までは 95.5mm，また，順に，国道，繁藤駅，穴内川がある．図に示す直線は， 9 時までの 24 時間降水量は 742mm であった．このよ
土砂崩れ前に停車していた列車などが土砂崩れの後にど うな雨の中，5 日午前 5 時頃繁藤駅前で山崩れが起き，こにあったかを示すもので，機関車などは川を越えて対私設消防団が民家に流入した土砂を取り除き，繁藤消防

岸まで移動している（飛ばされている）．図??は，繁藤分団員が警戒にあたっていた．午前 7 時頃 2 度目の山災害を報道した各新聞社の紙面であり，繁藤災害がいか 崩れが起き，その家の裏にいた繁藤消防分団員 1 名が埋͚Δࡂ֐ͱରԠʹ͍ͭͯ
に大規模なものであったがわかる．このような大規模災 もれた．

害であり，悲惨な 2 次災害が起きたこともあり，高知県
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では，毎年 7 月 5 日には新聞社や自治体が，災害に対3.2.2

する注意喚起を行っている [12]-[14]．以下に繁藤災害の޺Ұ (ߴ஌޻Պେֶ
)概略を文献 [12] を参考にして述べる．

3 度目の山崩れなどによる救出活動の中断がある中，
午前 10 時頃にショベルカーによる作業が始まった．10
時 50 分頃，崩土があり作業が中断し作業員が退避した

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2 次災害と捜索活動

直後，山崩れが起き，この山崩れから 1 分後大崩落があり，1 次災害と合わせ 60 名が亡くなった．災害発生当日，災害現場には陸上自衛隊をはじめ，次々と救援があり，捜索活動が続けられたが，断続的な大雨のため難航した．その後も，連日町内外から約 1,500 人が動員され捜索活動にあたった．7 月 22 日に，一斉河川捜索を終え，自衛隊が引き上げたが，地元の捜索活動は 9 月末まで続けられた [8]．全員の遺体が発見されたのは翌年の2 月であった．

ਤ 1 ൟ౻ࡂ֐ͷࢁ่Ε‫ݟ‬औΓਤ [10]3.2.3

図 8: 繁藤災害の山崩れ見取り図 [15]

繁藤災害に対する考察

この災害は，高知県などの地方で起こった災害の特徴を持っていると考えられる．最初に土砂が流入した家屋の中で私設消防団，外側で繁藤消防分団員が作業している．1 次災害の救助には，近隣の消防団員が多数参加し7

たと思われる．自衛隊が引き上げた後の捜索活動を最後と考えられる．以下では，現在の消防団の現状についてまで行ったのもこのような方々であろう．このように， 述べる．
消防団員の方々は，地方では災害に対して非常に重要な役目を担うと考えられる．

3.3

四国（高知）の災害の現状

3.3.1

地方における草の根レスキュー・復旧の必要性

3.3.2

消防団について [19]消防団は，火災や災害への対応，予防啓発活動等を行う消防組織法に基づいた消防組織であり，非常勤の団員によって構成される．消防団は地方自体に付属，消防分

四国は本州とは橋でつながっているが，東海，東南海，南海連動型地震などが起こった場合，本州からの早急な団はその下部組織として主に集落単位などで構成される．
また、構成員の火災以外の災害援助に対する意識も高いと考えられる. 現在の団員数は約 88 万人であるが，そ救援は期待できない．特に高知県は，北側を山で，南側の数は年ごとに減少している．

を海で隔てられており，大規模災害時の孤立化は避けら

消防団は消防組織法に基づき，設置は条例により定めれないと考えられる．また，四国は土砂崩れなどの災害

られ，組織は市町村の規則で定められる．遵守事項や出の発生件数，危険箇所は人口に比べ多く（高知県の土砂動などに関しても厳しく決められており [20]，活動には

災害危険箇所約 1.8 万，全国 7 位 [17]），土砂崩れは頻種々の問題も指摘されているが [21]，防災活動や災害時繁に発生しているものと思われる．

に長の命令によって活動を行うことができる．消防団に

高知新聞データベースで高知と土砂崩れの 2 語をキー

所属している団員は，地元を知っており，きめの細かいワードとして記事を検索したところ，過去 5 年間では対応が可能であると思われる．しかし，現在，消防団が90 件，10 年間では 245 件であった．この数字は，同じ所有しているものは，火災に対する対応の目的で，ポン
土砂崩れに対して，多くの記事がある場合も含まれる．
プ類だけである．災害のレスキューなどを考えた機器を
図 9 はそれらの記事の中の写真である [18]．左の写真で備えることも考慮してよいのではないだろうか．
は，ガードレールが元は道であった場所であることを示
また，山火事や，山の斜面の崩れなどの場合では，森
しており，右の写真は，復旧のための活動が行われてい林組合が関係すると考えられる．森林組合の活動に関しる．これらの災害では，孤立集落が発生したため比較的ても草の根の部分もあると考えられ，これらのことにつ
早急な復旧作業が行われ，また紙面でも報じられたと思いても，考察していきたい．
われる．

3.4

おわりに

四国地方における防災と対応について，今回は悲惨な

2 次災害が起こった繁藤災害の例をあげ，また，過疎化が進む地域の土砂崩れなどに対する対応の問題点について考察した．その結果，地域に根付いた草の根の活動が
図 10: 高知における土砂崩れの例 [18]重要であると感じた．今後は，2 次災害を回避する，より早急な復旧を行うことを目指して，草の根レスキュー・
復旧をロボット技術がどのように支えていくかについて

しかし，より小規模の災害に対する復旧は，予算およ

考えていきたい．

び必要性の点から，早急かつ十分な対策が行われない場
合も多いと考えられる．孤立集落が存在しないような県
境の山越えの道の補修などは，補修の人数なども限られ，復旧に時間を要することも少なくない．このような山崩

近畿地方の災害と対策

4

紀伊半島における土砂災害と対策

れなどの災害現場を，復旧せずに放置しておくと，保水力の低下，環境への悪影響，新たなる土砂災害，などが

4.1

はじめに

引き起こされる可能性がある．これらの大規模災害時の近年，日本各地においてゲリラ豪雨や台風による風水

孤立化や小規模の復旧に対しては，集落，家単位での対応をも考える必要がある．地方の災害には消防署，警察， 害が頻繁に発生している．これらの風水害は，低地にお自衛隊以外に，地元に根付いた防災組織として，消防団、 いては冠水や洪水，堤防決壊による浸水を引き起こし，
山間部においては土砂災害を引き起こす．

森林組合、自主防災組織などの方々の仕事が重要である

8近年の日本における風水害では，表 4.2 に掲げたよう

4. 災害発生直後の施設の緊急点検に日本各地で発生し，多数の死者を出している．土石流

5. 災害対策用資機材，復旧資材等の確保の被害では，たとえば 2009 年の中国・九州北部豪雨に

6. 災害発生時における応急工事等の実施より発生した土石流は，山口県防府市で老人介護施設をのみこむ被害を出した．また，2011 年の台風 12 号によ

7. 災害発生時における交通の確保等る被害は，奈良県などで土砂崩れを引き起こし自然ダム

8. 緊急輸送を形成するなど深層崩壊などを引き起こした．

9. 代替輸送
4.1.1

紀伊半島の地理的特性

10. 二次災害の防止対策

紀伊半島の地理的特性として，半島の海岸部まで山地

11. ライフライン施設の応急復旧が迫り，海岸線の多くは急峻な絶壁を形成している箇所が多いことが挙げられる．気候は，年間雨量が他地域に

また，ソフトウェアに対する対策については，組織に比べても多いという特性があり，台風あるいは豪雨によ対するものの他，被災者・被災事業者に対する措置など

る被害が毎年発生している．

が想定されている．
次に，地域による分類を考えると，河川，海岸，山間部に分けられる．これらの地域において起こりうる災害

4.1.2

災害調査の目的と手法

として，河川の氾濫による洪水（外水氾濫）および排水不良による内水氾濫，高潮，土砂災害がある．

我々の災害調査の目的は，土砂災害について調査を行
い，対策のためのロボット技術課題を見いだすことであ

これらの災害の発生原因として，かつては台風が多る．本稿における調査と考察の手法として，風水害が発かったが，近年，急激に発達した低気圧とそれに伴う豪生した後の時系列に沿った対策について分類を行い，近雨が増加傾向にある．台風は進路が予測し易く直前の対

畿地方で発生した土砂災害と並べ比べていくことにより， 策を講じやすいのに対し，急激に発生する低気圧は予測
災害対策の中での技術課題存在について検討する手法を が難しいという特徴がある．
とることにした．
発生した災害として，2011 年に発生した平成 23 年台

4.3

紀伊半島における 2011 年台風 12 号被害

風 12 号による土砂災害を取り上げ，対策の時系列分類

2011 年の平成 23 年台風 12 号が紀伊半島にもたらし
本稿では，着手した調査手法について報告し，調査方 た災害の概要，および，被災地の状況を地盤工学会等に法および，予想される問題点などについて報告を行う． よる報告書 [25] から取り上げる．図 11 参照．
を試み，技術課題について考察作業に着手した．

4.2

風水害対策の分類

豪雨災害による被害を考えるに当たって，わが国の風
水害への対策から見た時系列および地域による分類を行う．風水害対策の時系列による分類については，国土交
通省防災業務計画では (1) 災害予防，(2) 災害応急対策，(3) 災害復旧・復興の 3 つの段階に分けて諸施策を具体的に定めている [23]．このうち，いったん災害が起こって
図 11: 台風による被害

から必要な対策は (2) 災害応急対策であり，ハードウェ
アに対する対策を時系列順に整理すると次のような流れが想定されている．

1. 風水害に関する警報等の伝達

4.3.1

2. 災害未然防止活動

2011 年 8 月 30 日から 9 月 4 日にかけて台風 12 号の停滞によって，奈良県，和歌山県，三重県を中心とする
紀伊半島に被害がもたらされた．

3. 災害発生直後の情報の収集・連絡及び通信の確保

9

災害の概要

年. 月

表 1: 近年の日本における風水害 ([22] をもとに作成)
災害名
主な被災地

2008. 2

低気圧による被害

北海道，東北，中部地方

2008. 7

大雨による被害

北陸，近畿地方（特に兵庫）

2008. 8平成 20 年 8 月末豪雨

東北，関東，東海，中国地方（特に愛知）

2009. 7平成 21 年 7 月中国・九州北部豪雨

中国，九州地方（特に山口，福岡）

2009. 8平成 21 年台風第 9 号

近畿，四国地方（特に兵庫）2009.10

平成 21 年台風第 18 号

東北，関東，中部，近畿地方

2010. 6-7

平成 22 年梅雨前線による大雨

中国，九州地方を中心とする全国

2010.10鹿児島県奄美地方における大雨

鹿児島県（奄美）2011. 7平成 23 年台風第 6 号

関東，東海，近畿，四国地方

2011. 7平成 23 年 7 月新潟・福島豪雨

東北，北陸地方（特に新潟，福島）

2011. 8-9

平成 23 年台風第 12 号

関東，東海，近畿，中国，四国地方

2011. 9平成 23 年台風第 15 号

全国

2012. 5平成 24 年 5 月に発生した突風等

関東地方（特に茨城，栃木）

2012. 7九州北部豪雨九州地方

奈良県上北山村では総雨量 1812.5mm の国内観測史- 12 時半過ぎ：冷や水での斜面崩壊による天ノ川の堰き止め発生．

上最多雨量を記録したように，降り始めからの雨量が1000mm を越える箇所が続出した．土砂災害の規模は，- 13 時 15 分頃：住民が避難しつつ役場に一報を入れる．

崩壊土砂総量が推定 1 億 m3 にのぼり，豪雨による崩壊
土砂量としては戦後最大とみられている．

- 13 時 45 分頃：避難バスによる避難

被災地として取り上げた天川中学校，坪内地区は，ともに奈良県吉野郡天川村にあり，村内を北東から南西に- 14 時 30 分頃：天川中学校校舎水没し始める．平常

流れる天ノ川の東側に集落がある．台風 12 号による豪時の川面より約 6m 水位上昇．

雨によって，天ノ川をはさんだ対岸アシノセ谷が斜面崩
壊（9 月 3 日 20 時 30 分頃）し，天ノ川に流れ込んだ土- 16 時 30 分頃：平常時の川面より約 11.5m 水位上昇．

砂により，川の流路を天川中学校側に変え洗掘を発生さ（浸水ピーク）

せた．次に，この土砂が川をせき止め，坪内地区に浸水- 17 時 30 分頃：避難解除

被害をもたらした．

4.3.2

4.3.1.1 天川中学校付近の洗掘被害
9 月 3 日の天川中学校付近の洗掘被害

災害応急対策についての考察

風水害に関する警報等の伝達，災害未然防止活動については，台風 12 号の停滞が長かったことにより，警報- 20 時 30 分頃：アシノセ谷斜面が崩壊

や災害未然防止活動は十分にとられたと考えられること- 22 時 50 分頃：天川中学校教職員より救助要請．

により，それ以降の活動について見ていく．

- 翌朝，アシノセ谷から天ノ川へ崩壊土砂が流入し，グランドをそぎ落とす洗掘現象により住宅が流され

4.3.2.1 災害情報収集・連絡手段
次の工程は，3. 災害発生直後の情報の収集・連絡及びていることがわかる．

通信の確保となるが，天川中学校付近の災害は深夜であることから，発生した災害の情報収集が困難であったこ

4.3.1.2 坪内地区の浸水被害
9 月 4 日の坪内地区の浸水被害を時系列にすると次のようになる．

ととがうかがえる．
一方，坪内地区の浸水被害については，日中の災害であったため，住民の避難と通報が迅速に行うことができたと考える．

10

しかし，その後の災害の進行は早く，天川中学校校舎

4.3.7

への浸水から浸水ピークまで，わずか 2 時間足らずであ

平時の対策

土砂災害防止法は都道府県が警戒区域を指定し，指定り，災害の把握が時間的に困難であることがわかる．被後は市町村がハザードマップを作ったり避難指示の発令

害状況の把握については，ヘリコプターによる空撮が行

基準や伝達手段の整備を進めたりすると規定されている

われることになっていたが，進行が急激であり，天候がが，十分進んでいるとはいえない [27]．

荒れている間の飛行が困難である他，把握までの時間がかかっている．
国土交通省による回転翼機による被害状況調査，およ4.4

期待される技術び国土地理院による航空写真撮影は 9 月 6 日に行われて土砂災害の発生後にとるべき対策についての技術課題

いる [26]．

を考察するにあたって，開発が急がれる技術の目安として，現在までに人力で行っている作業の軽減あるいは代4.3.2.2 災害発生直後施設点検
河川管理施設や道路施設などの点検を行い，防災拠点，
避難地，避難路についての情報収集が必要となる．

替を行うという観点で整理を試みる．
とるべき作業として，「災害情報収集・連絡手段技術」「災害発生直後施設点検技術」「応急工事技術」「交通確保技術」「二次災害防止技術」の５つに分類することに

4.3.3

応急工事

する．

災害対策用資機材，復旧資材等の確保および，災害発生時における応急工事等の実施がなされる．

4.4.1

具体的には，応急工事のための建設機械が出動している．そのほか，具体的に排水ポンプ車，照明車，情報収集車，衛星通信車, Ku-SAT，分解型バックホウ，応急組
立橋，散水車，路面清掃車，側溝清掃車，サイフォン式
排水装置などが出動している [26]．

4.3.4

災害情報収集・連絡手段技術

監視カメラや水位センサなど危険箇所で採取した情報を遠方から取得し，適切な避難誘導や，応急工事などの指示を行うためにの通信手段の構築は重要である．無線技術については，長距離を対象とした無線 LAN などが開発，製品化が進められている．

交通確保

4.4.2

災害発生時における交通の確保等については，緊急輸送および代替輸送の体制が整えなければならないが，閉塞道路の解消には時間がかかっている．具体的な作業として，閉塞道路各所で仮設迂回路の建設そして道路復旧工事が続けられている．

災害発生直後施設点検技術

道路の安全，とりわけ，避難路の安全点検および避難地の安全確認が優先すべき課題と考えられる．2009 年の平成 21 年台風 9 号による災害時には，避難勧告を受けて避難中の住人が避難路において死亡しており [28]，
避難路の安全確認は重要である．現状では，パトロールカーによる巡視あるいは監視カメラによる監視を行うこ

4.3.5

二次災害防止とができるが，天川村の例にあるように，土砂災害によ

二次災害の防止対策として，河川水位の観測および斜面の変動観測により，地盤の緩みなどによる土砂災害の危険性についての調査点検が必要である．
防止対策機器として具体的には，投下型水位観測ブイ，
監視カメラ，ワイヤーセンサー，および，斜面崩壊検知
センサーが投入された [26]．

る河川の増水は発生予測は困難であり，また発生から災害の進行は急であることからパトロールカーによる巡視だけでは不十分である．監視カメラについては，すべての地域をカバーするように設置することは現実的ではな
い．また，豪雨災害では雨や霧のため視界が悪いため，山頂など高所からの監視も十分に行き届かない．そのため，災害発生後すみやかに監視カメラを設置するような，体制および支援機器システムの開発が期待される．

4.3.6

ライフライン応急復旧

ライフライン施設の応急復旧水道，電気・ガス，通信などの応急復旧を行う必要がある．

11

4.4.3

応急工事技術調査の結果，技術課題の整理のために，各現場での実

これらについて，「建設機械等による災害対処・復旧支援に関する懇談会」による提言 [29] では次の機械等の開発の提言を行っている．

際の作業について，さらに深い調査の必要があることがわかった．しかし，調べた結果から得られたものとして，監視カメラや二次災害防止用のセンサ設置についての作業を支援する，あるいは，無人化する技術の開発の必要• 建設機械として，瓦礫・土砂の小運搬，積み込みが 性があると考える．
また，土砂災害は紀伊半島特有の問題ではなく，我が行える機器
国において毎年のように発生している．本稿執筆時点で• 分解・組立が容易な建設機械
ある 2012 年 7 月においては，九州北部での災害が進行• 大型履帯式不整地運搬車している．土砂災害も多数発生しており，7 月 12 日の• トンネル臨時点検の無人調査ユニット

市星野村など，状況は現在も進行中である．人命を救う• 緊急時の橋梁仮設機械技術の発展を心から願う．

熊本県阿蘇地方と川辺川流域，7 月 14 日の福岡県八女• 管渠・側溝等清掃機械

中部地方における災害と対応について

5• 長距離・高揚程で排水が可能な排水ポンプ車• 無人施工機械の整備

中京工業地帯における地震災害と風水害

5.1
4.4.4

はじめに

交通確保技術

中部地方は，日本列島の中央に位置し，日本海に面す
代替交通として不整地を踏破する機構を持った乗用， る北陸地方，内陸部の中央高地（東山地方），太平洋に運搬用の機器技術が当たると考えられる．重量物，ヒト， 面する東海地方に分けられる．特に，東海地方は，愛知
物資の移動に整理し，仮設道路だけでなく，鉄道，仮設

県を中心に自動車や航空機生産に関する製造業が集中しロープウェイなど複数の交通手段を構築できる技術が期ている三大工業地帯の一つである中京工業地帯を有して待される．

いる．地理的には，岐阜県北部や愛知県東部には，山岳地帯が広がり，南部は，伊勢湾，三河湾などに面し，木4.4.5

曽三川（長良川，木曽川，揖斐川），矢作川等大型河川

二次災害防止技術

周辺には，濃尾平野や三河平野，伊勢平野が広がってい土砂災害については，危険と思われる箇所へのセンサ

る．名古屋港周辺には，製鉄所，石油コンビナート等も設置が有効であると期待されている．センサ方式として， 集積している．また，豊田市や鈴鹿市周辺には，自動車
傾斜計による方法，変位伸縮計による方法，音響式距離産業関連企業が集積している．

計測，無線式距離計測，転倒式土塊到達検知，振動検知

この地域では，伊勢湾台風や東海豪雨など，風水害になどがあり，観測対象の広さや，センサ設置する立地条よる被害が多いのが特徴である．一方で，地震災害も多件などから計測方法が選ばれる．

く，最も被害が大きかったものは，濃尾地震である．今

これらのセンサの設置作業は，空中からのセンサ投下の他は，人力により設置されるもので，設置作業自体が後，東日本大震災のような，東海・東南海・南海連動型
地震の発生が懸念されている．

危険な作業である．そのため，センサ設置にかかわる作

本報告では，東海地方を主に調査対象とし，特に，愛業を支援する機械システムの開発などが期待される．

知県三河地域および名古屋港臨海工業地帯に注目し，山間部や河川流域における災害，臨海部および内陸部の製4.5

造業密集地における災害の特徴，および問題点を整理し，おわりにロボット技術の活用について述べる．

本稿では，紀伊半島における土砂災害について，対策の技術課題を考えるという問題に対し，実際に起きた土砂災害を時系列に従って技術課題の存在の有無について

5.2

考察を試みた．

過去に発生した大雨/台風と大地震

過去に，中部地方（本報告では，東海地方を主に調査した）で発生した代表的な災害を以下に示す．

12

• 東海豪雨 2000 年（平成 12 年）9 月 11 日，12 日

として，内陸の大型河川周辺部および山間部（豊田市），
臨海部（名古屋港）に注目することとした．本報告では，• 伊勢湾台風 1959 年（昭和 34 年）9 月 26 日

大都市災害に分類される名古屋市中心部，津波災害が想• 南海地震 1946 年（昭和 21 年）12 月 21 日，M8.0

定される太平洋および伊勢湾岸周辺については，調査対象から外した．

• 東海地震 1854 年（安政元年）12 月 23 日，M8.4• 濃尾地震 1891 年（明治 24 年）10 月 28 日，M8.0• 東南海地震 1944 年（昭和 19 年）12 月 7 日，M7.9• 三河地震 1945 年（昭和 20 年）1 月 13 日，M6.8
東海地方で最も被害の大きかった風水害は，1959 年（昭和 34 年）9 月 26 日に発生した伊勢湾台風である．死者と行方不明を合わせた犠牲者は 5000 名以上と言われている．昭和の三大台風の一つである．また，この地域
で被害の大きかった地震災害として，1891 年（明治 24年）10 月 28 日に発生した濃尾地震が挙げられる．死者は 7000 名以上，全壊家屋は 14 万戸以上と言われてい図 14: 中京工業地帯

る．直下型地震であり，このときの震源断層が，根尾谷断層である（図 12）．図 13 には，岐阜県岐阜市内の長良橋が崩落した写真を示す．

5.3

大型河川流域での水害

愛知県東部の三河地域は，豊田市，岡崎市，豊川市および豊橋市等のような自動車産業を中心とした製造業が集中している地域であるとともに，山間部を有している．
また，一級河川である矢作川流域でもある．
東海地方全般に言えることであるが，頻度が高く最も注意すべき災害は，台風や大雨等による風水害である．
大型河川である矢作川の氾濫も問題となるが，市街地近郊を流れる比較的規模の小さな河川の氾濫も見逃すことはできない．大雨による河川の増水により，堤防が決壊
し，市街地に流れ込んだ場合，家屋の浸水が挙げられる．

図 12: 濃尾地震：根尾谷断層 [32]

早期の避難勧告および避難指示が重要な対策となる．そのため，風雨量や河川の水位変化をモニタリングする必要がある．しかし，東海豪雨の際に矢作川流域の市町村に出された避難勧告への対応状況は，豊田市の避難勧告
対象者に対する避難者の比率が関連７市町村のなかで最も低い状況であったと記載されている [33]．これは，市民の危機意識が低下していることを示しており，仮に，避難勧告を早期に通知したとしても，従わない可能性を示唆している．
東海地方は，矢作川をはじめ，木曽三川等，一級河川が多い地域である．愛知県西部の濃尾平野は，国内最大のゼロメートル地帯としても有名である．そのため，河図 13: 濃尾地震：長良橋（岐阜市歴史博物館資料）

川の増水や土石流等による橋梁の崩落等により，対岸への交通が分断される可能性もある．

東海地方における災害被害の特徴を調査するにあたり，
中京工業地帯（図 14）である点に注目し，製造業密集地

13

5.4

山間部での土砂災害に生産を再開したいため，製造業の経営者は，損壊した

豊田市は，平成 17 年の合併後，約７割が森林となり，
平成 23 年 4 月 1 日現在，愛知県内の山地災害危険地区
として，山腹崩壊危険地区 910 箇所，崩壊土砂流出危険地区 696 箇所，地すべり危険地区３箇所，合計 1609 箇所と指定されており，県内で最も多い．また，土石流危
険渓流としても県内で最も多い [34]．
山間部では，大雨による山崩れ，土砂崩れなどによる生産設備の補修や復旧を速やかに行いたい．しかし，地震が起きた後の建物に立ち入ったり，壊れた生産設備に不用意に近づくことは危険である．余震の発生，生産設
備の損壊や漏電，建造物や配管の崩落といった 2 次災害の危険性が高いためである．災害発生後，被災した建物の状態を調査するものとして，応急危険度判定と建物被害認定調査がある [36]．

孤立集落が問題となっている．情報網の復旧，食料や物資等の搬送などへの対策が課題となっている．
一方，十分な間伐が行われていない場合，山間部の保水力が低下し，雨水等が地表内にしみ込まず，雨水は，地表を流れ，市街地に流れ込み，浸水をもたらす．

5.5

製造業密集地の問題

5.5.1

交通渋滞

豊田市は，トヨタ自動車を中心とした自動車産業の集積地である．市内には，製造業の数が 1600 社以上（H18図 16: 住家被害認定業務の様子 [37]

年統計結果より：豊田市平成 18 年事業所・企業統計調
査結果報告書）存在する．しかし，多くの企業は，高台に立地しているため，河川の氾濫の影響は少ない．しかし，地震による２次災害が懸念される．例えば，有毒ガ
スの漏えい，爆発，火災などである．また，豊田市は典型的な自動車社会であり，通勤者の多くは自動車通勤である [35]（図 15）．そのため，災害発生時刻によっては，交通混乱を招く可能性が高い．その結果，帰宅困難者対策だけでなく，都市部においても孤立化が懸念される．

「応急危険度判定」とは，地震後，余震等による建築物の倒壊や落下物，転倒物による二次災害を防止するため，できる限り早く，短時間で建築物の被災状況を調査し，当面の使用の可否について判定するものである．主に，応急危険度判定士として都道府県に登録された耐震診断士や建築士などが，ボランティア活動として行っている．そのため，判定作業は，ボランティアの人材確保，
余震の収束を待ち，発災後，しばらく経ってから行われる．調査結果は，危険（赤紙），要注意（黄紙），調査済（緑紙）で表示される．
一方，「災害に係る住家の被害認定」とは，地震や風水害等の災害により被災した住家の被害程度 (全壊，半壊等) を認定することをいい，市町村が実施するものである．この被害認定により，災害の規模，被害の全体像の把握がなされるとともに，被災者に対する「り災証明書」の発行が行われることとなる（図 16）．
他にも被災度区分判定というのもある．地震により被災した建築物を対象に，その建築物の内部に立ち入り，

図 15: 豊田市内の交通渋滞

建築物の傾斜，沈下及び構造躯体の損傷状況等を調査することにより，その被災度を区分するとともに，継続使用のための復旧の要否を判定するものである．

5.5.2

工場建屋等の危険度判定や被害認定の調査を行う人手

被災建物の危険度判定と被害認定

不足や作業の効率化等が課題となっている．

震災後，避難所で生活する被災者の多くは，避難所生
活から解放されたいであろうし，製造業の多くは，すぐ

14

5.5.3

外国人集住都市の問題

豊田市は，市内に存在する企業の国際交流が活発であり，製造業を中心に外国籍労働者が増加している [38]．
特に，豊田市保見ヶ丘にある保見団地（図 17）には，団地内に住む外国籍住民は全住民の 45%にのぼる．そのため，外国籍住民の避難行動の遅れが問題とされている．
外国籍住民や高齢者等，災害時要援護者の増加も防災対策として，懸念事項の一つとして挙げられる．

図 18: 伊勢湾台風の被害例：貯木場から流出した流木

図 17: 保見団地：豊田市

5.6

臨海地域の災害

名古屋市港区は，名古屋港を擁した工業地帯である．

図 19: 輸出を待つ自動車

想定される災害は，主に，大型台風や地震等による津波や高潮である．伊勢湾台風の際は，貯木場の被害が甚大であった．当時，名古屋港は，木曽檜の集散場であった摩擦により発火し，火災に至ると言われている．その結熱田の港が発展したこともあり原木の輸入とその製品

果，黒煙の噴出や重油や原油が海へ流出する．

の輸出が貿易の柱であった．そのため，貯木場には大量

名古屋港にある高潮防波堤は 6.5m ある．その他にもの木材が集まっていた．高潮により，貯木場から流出し防潮壁および防潮扉が建設されている．これらは，伊勢

た大量の流木により，多くの犠牲者を出した [39]．貯木

湾台風以降に建設された．防潮扉を閉鎖する際，周辺に場から押し寄せた丸太で埋まった白水小分校の様子を図人がいないかどうか最後まで確認しなければならない．

18 に示す．学区では 73 人の子どもたちが犠牲になった 少しでも閉鎖が遅れると，閉鎖作業を行う消防隊員等が犠牲になる可能性がある．
[40]．
しかし，近年では，貯木場にかわり，港の埠頭には，輸出する自動車や，コンテナが密集している．そのため，

5.7

災害対応に向けたロボティクスの活用

津波や高潮による，これらの流出が懸念されている（図
間伐材の伐採 災害が発生する前に，定期的な間伐材の19）．
伐採を行っておけば，下草が生育しやすい環境がで一方，名古屋港９号地の石油コンビナートでは火災がき，土壌の流出を防ぐため，土砂災害の防止につな懸念されている．東日本大震災の際に発生した仙台港地区の石油コンビナート火災の例のように，大地震を要因

がる．しかし，コストや人材不足等により，間伐のとする，2003 年（平成 15 年）8 月 29 日に発生した石実施が困難な状況であるため，ロボティクスの活用

油タンクの火災事故が挙げられる [34]（図 20）．石油タが期待されている．枝打ちロボットは提案されていンクの場合，長周期地震動により，地盤の液状化や浮屋るが，間伐ロボットなど林業ロボットに関する研究

根式タンクでは，浮屋根の落下やタンク側板との衝突やは少ない．日本の山間部は，急な斜面が多いため，様々な斜面で移動できる移動機構の開発，チェーン

15

避難行動支援，避難勧告の徹底 集合住宅における外国籍住民や高齢者住民は災害時要援護者と呼ばれている．言語の問題や身体のハンディーキャップにより，避難行動の遅れが懸念されている．そこで，緊急地
震速報とロボットが連係することにより，得られた地震情報（震度，到達時間）から，危険度を判定し，
災害時要援護者の避難行動をジェチャー等により促すことが期待される [41]．
また，緊急地震速報の普及により，知名度は上がったが，「テレビで BGM のように連日流れて，オオ
カミ少年のようになってしまっている」という指摘
図 20: エクソンモービル名古屋油槽所火災もある [42]．そこで，ロボットが，情報を整理し，適切な避難行動のアドバイスをすることも考えられる．

ソー等の作業を支援するパワードスーツ等の開発が期待される．一方，植栽密度を把握することも必

防波堤閉鎖，河川の水位モニタリング，早期警報 大 型要であるため，上空からのリモートセンシングや本河川等には，定点カメラや水位センサが設置され，数，生育状態等の測定も課題とされている．

国土交通省が WEB 上にて，リアルタイムに取得

孤立集落対策 土砂崩れ，橋梁の崩落，交通渋滞等によデータ1 を公開している [43, 44]．しかし，それ以り，孤立化が懸念される．その結果，連絡手段の断外の河川では，市の職員等が，センサやカメラを絶，食料や衣服等の供給困難等が問題となる．そこ

現地に持参し，設置するケースもあると聞く．そで，空中を移動する飛行ロボット等の活躍が期待さのため，任意の場所での観測が可能なカメラやセれる．しかし，稼動時間や積載重量の問題，風雨のンサを搭載した遠隔操縦型移動ロボットの活用が中での移動等，解決すべき課題は多い．また，断絶期待されている．悪天候のもとで，移動する必要した通信インフラを復旧するために，モバイル型中があるため，移動形態については，検討が必要で継モジュールを設置することが有効である．

ある．

飛行ロボットによる情報収集 河川の水位調査や孤立集石油コンビナートの監視 石油コンビナートや製鉄所内落の状況把握など，遠隔操縦による無人ヘリコプ

では，PHS や省電力無線等を利用したワイヤレス

ターなどの飛行ロボットの活用が期待されている．

センサネットワークを構築し，設備や装置の状態監

情報収集のみであれば，小型のもので十分である視を行っている．しかし，発災後は，常設されていが，やはり，風雨の中での安定飛行は大きな課題でたセンサが使用できない状態になったり，通信網がある．

断絶することも考えられる．やはり，投入が容易で，高い走破性を揺する小型の遠隔操縦型移動ロボット

有毒ガスの測定 地震災害の際，倒壊家屋周辺，特に，製が有用であると考える．

造業の生産工場，石油コンビナートや化学工場周辺に近づく際，消防隊員は，探索エリア周辺に対し水害対応ロボット 津波や河川の氾濫による浸水や洪水て，有毒ガスの測定を行う．遠隔操縦ロボットに搭の際，浮き輪もしくはボート型のロボットが，取り載した各種センサにより，安全な場所での調査が可残されている人のもとに移動し，しがみついてもら能となる．不整地移動機構をはじめ，各種センサのう．救助隊が遠隔から操縦し，救助する．

搭載，プローブを任意の場所に挿入するための多自由度アーム等の開発が期待される．

5.8

まとめ

損壊程度の調査 有毒ガスの測定と似ているが，地震災本調査記録は，豊田市社会部防災対策課防災対策担当

害による倒壊建物の危険度，被害認定等に関する調査を遠隔から行うことができれば，２次災害の危険性が下がるとともに，センサや画像処理等による定量的な調査によって，公平性の確立，人材不足の問

専門監 田口厚志氏および名古屋市港防災センター 近藤守氏に話を伺った内容をもとに調査を行った．東海地方を中心とした中部地方の災害の特徴を挙げるとともに，
1 水位データやカメラ画像の更新は 10 分毎

題等も解決される．

16

各災害で想定される作業に対するロボティクスの活用にした新幹線の復旧作業, トンネルや下水管等の地下ついて検討した．災害発生直後の人命捜索や救助作業だ

構造物の復旧作業）.

けでなく，発災前の防災対策や予報に関する効率化，正• 土砂崩れにより, 孤立集落が発生した. また土砂災
害による河道閉塞により, いわゆる「天然ダム」が確性の実現．発災後の避難誘導，被害状況調査，復旧作業，通信インフラ構築（補完）など様々な視点で，ロボ作られ家屋の水没が生じた. 天然ダムの決壊によ

ティクスの活用が必要とされている．しかし，その実現

る土石流も懸念され, 天然ダムの水抜き作業が行わには，新たに挑戦すべき課題も多い．当面は，遠隔操縦れた.

型移動ロボットが中心となるが，災害発生時間前後では，• 山間部では携帯電話や GPS の利用が困難な地域があり, 災害対応活動に困難が生じた.

激しい風雨や地割れや土砂崩れ，がれき等が散乱した悪路の環境下での移動が要求される．このような全天候型
可到達性の実現には，よりロバストな移動機構（陸上，• 被災者には農家が多く, 農作業コミュニティーを基盤とした次のような互助的, 自主的な災害対応が行

空中，水中），悪天候下かつ屋外での周辺環境および状態量に関する情報モニタリング（計測，推定），遠隔操

われた：備蓄食糧の利用, 井戸水の利用, 自主避難所

縦システムの確立などが課題として挙げられる．

（ビニールハウス等）の設置, 被災道路の自主復旧.

• 中越地震後の冬は１９年ぶりの豪雪となり, 例年以

中山間地の災害と対応について

6

上の雪害が生じた [45]中越地震、中越沖地震の経験より• 高齢化率の高い地域の被災であり, 自主的な避難・

はじめに

6.1

救助活動に困難が生じた. 避難生活中にはエコノ

地震国である日本では、全ての地域で地震対策を立ミークラス症候群（自家用車等の狭い空間で生活してる必要性がある. 奇しくも著者らは、中越地域 (2004て発症）, 廃用症候群（避難所・仮設住宅での運動

年)、中越沖地震 (2007 年) を経験することになった. 両不足と孤立による心身能力の低下）が発生した.

被災地域には中山間地2 が多い. よってここでは, 両地域• ボランティアによる復興支援活動が拡大し組織化さを中山間地と特徴づけ, 中山間地の災害の特性と RT のれた活動が行われた. 一方, ボランティア活動の弊

応用の可能性を地震災害を中心に検討する.

害（地域ニーズとのミスマッチ, 活動中の事故）も報告され, ボランティアの重要性と課題が認識され6.2

中越地震の経験より

6.2.1

中越地震の概要と特徴た [46].

6.2.2

ロボット技術の応用が期待される事例

2004 年 10 月 23 日に発生した中越地震は川口町を震央とし, 最大震度 7, マグニチュード 6.8 であった．人的

6.2.2.1 下水管の探査作業 [47]

被害として，死者 68 人，けが人 4,795 人，住居の被害

中越地震ではライフラインも大きな被害を受けた. 下として全壊，大規模半壊は 5,342 棟，半壊，一部損壊は水管の復旧では口径 800mm 以上では人が入って探査す116,262 棟であった．中越地震の特徴を以下に示す:

ることになっており3 余震の続く中での有人探査作業は大変危険であった. 下水管探査ロボットも実用化されて• 被災地域の家屋は豪雪対応のため丈夫であり倒壊いるが, 平時での運用を元に最適化されているため, 地

家屋が少なく, 震度に比較し人的被害は少なかった.

震被害を受けた下水管に適用が困難な場面があった（大家屋の耐震設計の有効性が確認された. 人口密度がきな段差 (5cm 程度以上) に対応できない, 大口径管路で低いことも, 人的被害の少なさに関係した.

はレンズ視野角の関係で上手く全体が撮影できない等）.

このような下水管探査の危険性低減が移動探査型レス• 中越地震の特徴として, 活発な余震活動が長く続いキューロボットにより可能であるか, 長岡市の下水道関たことがあげられる. このような余震が続く中の救係者より検討の依頼があった. 国内の関係者に連絡を助活動, 復旧活動は大変危険であった (例：10 月 27
取ったところ, 小柳栄次研究室（当時桐蔭横浜大学, 現日の長岡市妙見土砂災害現場より男児救出や, 脱線
在千葉工業大学）より協力の申し出があり同研究室で開2 平野の外延部から山間地を意味し, 国土面積の６５％を占める（農林水産省ホームページより)3 労働省基発第 204 号「下水道整備工事，電気通信施設建設工事等における労働災害の防止について」17発された移動探査ロボットを利用して, 2004 年 11 月中

倒壊家屋内移動探査を目的にした移動探査レスキュー

旬に探査実験を長岡市内で行った. 探査を行った管の直ロボットは, 移動能力や探査センサの汎用性が高く, 下水

径は 60cm であった. 作業の様子を図 21 に示す.

管探査の他, トンネル内調査等様々な応用の可能性がある. 下水管内探査は, 通常でも埋没の他ガスの発生による窒息の危険性があるため, 有人探査は極力避ける事が望ましいと感じた. 平常時の探査の非有人化（ロボット化）が災害時の対応能力の向上につながると考えられる.

6.2.2.2 積雪期の倒壊家屋内調査 [47]
現在の倒壊家屋内移動探査ロボットの研究開発では,家屋内での移動探査の研究が多いが, 実際の運用ではどのように家屋にアプローチするのかという研究開発も重要である. 特に積雪期の豪雪地域では倒壊家屋が雪で覆a) 棒カメによる事前探査

われることから, どこから進入したらよいのか目安をつけるのが困難である. また, 積雪で覆われた倒壊家屋上やその周辺の移動は危険性が高いため（薄い積雪部を踏み抜いて, 釘などが露出した倒壊家屋内部に落ちる可能性がある）, 積雪下の状況の把握は重要である.
図 22 に雪で覆われた倒壊家屋の写真を示す (2005 年

1 月 14 日に川口町で撮影). 図 22-a の左下部分は倒壊家屋の屋根であり, 中央に人が立っている部分が壁であると考えられる. 図 22-b は図 22-a の立っている人の足元b) 下水管内の移動の雪をどけた状態であり, 屋根の縁が見える. 積雪量は

図 21: 移動探査型レスキューロボットによる下水管内１ｍ程度である. このような状況で適切なアプローチを探査効率的にするためには, 除雪前に積雪下の状況を把握する必要がある. 電磁波等の利用の他, 棒カメなどを利用して雪下にカメラを潜らせ, 状況を直接把握する方法も安全のため, 全ての作業は陸上から行うようにした (下有効と考えられる.

水管内には人は作業者は侵入しない). また, 探査する下水管は雨水管とし, 滞留ガスによる爆発の可能性は無い

6.2.3

ことを下水管の専門家に事前に確認してもらっている.

除雪システム [48]

ガレキ上での移動を前提に設計した移動ロボットは,除雪は雪国では必須の作業であり, これまでにも多く

下水管内での段差や砂利などの障害物は問題なく走破しの技術開発が行われている道路除雪では, 大出力の機械

た. しかし, 下水管はマンホール直下 4 ｍの底面から 50

除雪技術が実用化されている. 一方, 家屋周辺の路地やｃｍほど上にあり（50cm の部分は泥貯として機能）, 臨

屋根上を安全かつ効率的に除雪する技術は広く実用化は時のプラットフォーム（ホームセンターで購入した脚立） されていない. また, 図 22 に示されるような倒壊家屋上を利用する必要があった. また, プラットフォームから下の除雪を行う場合, 既存の小型除雪機だとガレキを巻き水管内に降りるときや, 逆に戻るときには, 棒カメ（棒の込んでしまい利用ができない. 雪とガレキを選別し, 雪

先にカメラを取り付けたもの）の支援映像は大いに役にのみを効率的に除去するシステムの研究開発は, これま立った. 探査活動を円滑に遂行するには, ロボット単体で行われていない. このようなシステムは, 歩道除雪にだけでなく他の支援システムとの連携が重要と感じた.

も応用が可能と考えられ, 今後の研究開発が待たれる.

ロボットには市販のズーム機能付 IP カメラが搭載さ現在, レスキューＲＴとして多自由度アームを有するれていた. 下水管はコンクリート材質で内面は灰色一色

大型レスキューロボットの開発も進められている [54].

のため, コントラストが悪く, 亀裂の観察のためにはか

多自由度アームを用いることで, 従来の建築機械では実なりの照明が必要であった. 照明を適切に設定した結果,

現が難しかった作業（構造物の縁にそって雪を除去する

習得した画像は下水管の状況を判断するのに十分な質を等）が容易に実現できると考えられる. その有効性を検有していることが確認された.

討するため, 2006 年に大型レスキューロボット「援竜」

18a) 倒壊家屋の近景. 左下部分が倒壊した屋根部分.
図 23: 多自由度アームを有する大型レスキューロボッ
ト「援竜」による積雪除去実験の様子 (長岡市, 2006 年

2 月 3 日)6.3

中越沖地震の経験から

6.3.1

中越沖地震の概要と特徴

b) 倒壊した屋根部分の積雪の様子. 深さ約１ｍ.

2007 年 7 月 16 日に発生した中越沖地震は柏崎市沖約２ km を震央とし，最大震度は 6 強，マグニチュード 6.8

図 22: 積雪で覆われた倒壊家屋（川口町. 2005 年 1 月であった．震央が沿岸から近いことから海岸沿いを中心

14 日撮影）に大きな被害をもたらした．人的被害として，死者 14人，けが人 1,664 人，住居の被害として全壊，大規模半（テムザック社製, アーム最大到達距離:６ｍ, アーム最大

壊は 1,797 棟，半壊，一部損壊は 22,629 棟であった．中

可搬重量:500kg, アーム７自由度:7) を用いて, 高さ３ｍ,

越沖地震の特徴を以下に示す:

距離２ｍの場所の雪を落とす実験を行い, 人力の数倍の効率で雪を除去できることを確認した. 図 23 に実験の

• 中越沖地震の主たる被災地の柏崎地域では, 過去の大火の経験から火災に強い土蔵を改良し住居として様子を示す.
日本の雪国人口は全人口の 2 割 (2800 万人) といわれており, 地震−豪雪複合災害へ対応できるレスキュー RT

利用されていた. これらの家屋が市内中心部をなど多数存在していたが，その多くが地震で倒壊した．

• 道路の損壊は市内中心部，海岸沿いに多発し，海岸沿いを走る国道 352 号線には大きな被害が発生しの研究開発を今後は進めなければならないと考える.

6.2.3.1 その他

た．震央に近い観音岬は地盤が緩く，古くから被害• 地震発生の翌日に, 国際レスキューシステム研究機構の研究者と同機構が開発した蛇型探査ロボット「蒼龍」が長岡市に搬入され利用が検討されたが, 実際の利用はなかった [50].

が絶えない場所であったことから，中越沖地震では
大き幅 250m 高さ 100m に渡り，崩壊や緩みが発生
し，国道を寸断した．

• JR 信越線青海川駅付近でも大きな地滑りが発生し，• 無人ヘリコプター等による上空からの被災地の調査

線路と駅ホームを埋没させ復旧まで 2ヶ月間を要した．

が行われた [51][52].

• 遠隔操縦型建築機械による無人化施工により, 国道
291 号復旧活動等が行われた [53].

• 震央から約 16km の距離には 7 つの原子炉を有し，821.2 万ｋ W の発電量を持つ柏崎刈羽原子力発電所がある．地震当日は稼働中の 3 つの原子炉が緊急停止をしたが，3 号機建屋付近の変圧器からの火災などがあり，大地震による原子力発電所の安全に対し注目を集めた．

19

• 中越沖地震では津波の最大高さは 32cm であり, 津援竜は被災地において有用な作業を行ったが，援竜の波による被害は確認されていない．

活動において最も大きい問題であったのが，” 被災地がロボットを受け入れる 体制である．被災直後に，援竜派遣の打診があったが，作業場所の選定や受け入れの準
備に時間がかかり，被災地で作業を開始するまでに 2 週間かかった．この理由としては，以下の点が挙げられる．

• 行政はライフラインの普及と被災者の生活支援で手が一杯であり，受け入れが積極的に出来ない状況．
(1)(2)• ボランティア団体は，基本的に解体，瓦礫除去の作業の対応をしない．
このようなロボット利用に積極的でない理由として,ロボットによるガレキ除去の前例がなく有用性が見えないことに原因があったと考えられる．中越沖地震での作

(3)

(4)

業では，著者らが大学や市民に対し積極的に作業場所提図 24: 双腕ガレキ除去ロボットによる平らなガレキ除去

供を呼びかけることで実現できた．それは，被災地に大の様子: (1) → (4)学があり，そこにレスキューロボットの研究者がおり，そのネットワークを使って実現できたのであり，稀なケースと考えることも出来る（被災地の大学，研究者も被災者であり，その協力は限定的になる．
）．今後, 災害対応

6.3.2

ロボットが広く社会に受け入れられるためには, 平時よ

ロボット技術の応用が期待される事例

りロボットが被災後に活用できるということを社会が認

6.3.2.1 ガレキ除去ロボットによる作業とその問題点[54]

知出来るような努力をする必要がある.
また，被災地での作業は被災に乗じた不法行為等の懸中越沖地震では被災後にテムザックの援竜 T53 がガ念があるため，信頼のおけるところが後ろ盾になる必要

レキ除去作業を行った．作業内容を以下に示す．

があった．中越沖地震では被災地の大学がその役目を果• 文具店倉庫（全壊）での作業: 築年数 100 年程度，
建坪１２０ ，2 階建ての倉庫において，小学校で使用する教科書等の商品を取り出す作業を行った．

たしていた．

6.3.2.2 評価フィールド（フィールド障害物）の開発 [55]

作業に関わった人数はのべ 24 名で，作業時間は約

中越，中越沖地震によって被災し半壊，全壊した家屋

18 時間であった．成果として，事務機のカタログに見られる被災状況は，石やコンクリート構造物が多いや商品等を 100 点ほどを取り出すことが出来たが， 他国における被災状況とは異なる点が多数見られた．こ複雑に屈曲したスチールロッカーが妨げとなり，教 の被災状況の差異はそこで求められるロボットの性能の差異を示しており，ロボットを評価するためのフィール

科書を取り出すことは出来なかった．

ドもその差異を考慮し検討，設定する必要がある．図 25• 民家倉庫での作業: 築年数４０年程度，建坪 30 の は Flexible Steps（以下，FS）というフィールド障害物
平屋倉庫において，生活物品の取り出し作業を行っ である [55]．FS は直径 5mm 針金でできた格子と直径た．作業に関わる人数は 24 名で約 13 時間の作業で 28mm，14mm の木材，外径 30mm の塩ビパイプ（長さすべての物品を取り出した．
は共に 920mm 程度）によって構成されている．FS は本作業において，依頼者が取り出した物品を，たとえ
それが一見些細な日常品であっても, 非常に大切そうに扱っている姿が印象的であった．この事から，倒壊家屋内の状況を把握し，必要な物品を早急に取り出す作業は被災者の心のケアという意味からも必要であると考えらロボットが通過時に揺れる程度の剛性を持つ．また，ロボットの通過時において，クローラの過度な駆動力変動や進路調整により部材の落下や部材の破壊が起きる．これは災害現場でも想定されることであるが，通常はロボットの進行上，大きな問題となる．FS ではそのような状態を再現している．FS は用いる部材の配置，形状
れ，災害後のロボットの役割として注目する必要がある．
（断面形状，太さ）により難易度を容易に変更すること20

が可能で，障害物自体の設置も用意であるなどフィール

れないことがらであり，日本列島の多様な地域的特性をド障害物として適している．

災害対応においても考慮する必要があるとう観点から論じる． 二つ目の内容は津波災害に対するロボット技術
ついてである．これまで国内のレスキューロボット研究者の多くは，平成７年の阪神淡路大震災での被害の中心となった木造倒壊家屋からの救命救助活動の支援を想定
して研究開発を行ってきた [57]-[58]．しかしながら昨年の津波の規模と被災状況は，より広範な災害対応の状況[59] を想定することをロボット技術に求めている．

7.2
図 25: Flexible Step

北海道の災害における地域特性

北海道は日本の国土の北端に位置し，気象条件や自然環境において，本州，四国や九州とは多くの異なる点を有する．災害に関連する点で主要な項目は寒冷な気候，

6.4

活火山の存在，人口密度の低さである．それぞれに関しおわりにて簡単に説明を加える．

本稿で見たように中山間地は, 高齢化や土砂災害によ(1) 寒冷な気候 世界気候区分においては，本州等が温帯（温暖湿潤気候）に属するのに対して，北海道
地域の繋がりは都市部に比べて強く, 互助による災害対のみが冷帯（亜寒帯）に属し，冬季の気温，降雪量，応の基盤は備わっている. 1995 年の阪神淡路大震災後に積雪量にその特徴が現れる．内陸部の都市，旭川市
蓄えられた災害対応ロボット技術のいくつかは, 本稿での場合，史上最低気温が-41.0 ℃，2 月の日最低気温
紹介したように中越地震（2004 年）, 中越沖地震（2007は平均-12.7 ℃，冬日（日最低気温が 0 ℃以下）が年）で利用されている. 現場で本当に役に立つ災害対応
年間 157 日，真冬日（日最高気温が 0 ℃以下）が年
技術開発は, ロボット技術だけでなくシミュ―レーション
間 89 日である．約 3ヶ月間は気温が零下の環境下に技術 [56] 等と統合される必要がある. 今後は, 現場ニー
ある． 降雪・積雪に関しては，北海道の中心都市，
ズと関連技術シーズを整理し, 両者の効率的統合を図る
札幌において，年間降雪量 597cm，年間降雪日数必要がある.
126 日，最大積雪量 100cm，年間積雪日数 132 日で
著者らの経験を他の研究者と共有するため, 著者らはあり，1 年のうち約 4ヶ月強は生活環境が雪に覆わ
災害対応を目的としたロボット競技会（例：ロボカップ
れている． また，冬季に強風が吹くと降雪や積雪
レスキューロボットリーグ）や, ロボット技術を用いたが空中に舞い上げられ吹雪となり，視界を失う状況
ボランティア活動を実施してる. 興味ある読者の参加をが発生する．オホーツク沿岸から釧路にかけて厳冬望む.
期に接岸する流氷も北海道特有の気象現象である．
謝辞：6.2 節, 6.2 節で紹介した結果は, 実施各団体の協力による. また雪害に関しては上村靖司准教授 (長岡 (2) 活火山の存在 日本国内（北方四島を除く）には噴火活動が盛んなランク A の活火山 13 のうち，十勝技術科学大学) より助言を受けた. 感謝いたします.
る孤立化という災害対応上の課題を抱えている. 一方,岳，樽前山，有珠山，北海道駒ヶ岳の 4 つがある．

77.1

十勝岳は 1926 年に死者 144 名，1962 年に死者 5 名

北海道における災害と対応についての火山泥流を中心とした火山災害 [60] を起こして寒冷地における災害対応と津波減災

いる．樽前山は支笏カルデラの縁に最も新しく形成

おり，近年では 2004 年に小規模な噴火を観測してされた活火山であり，1909 年の噴火で火口内に溶はじめに岩ドームを形成，現在も噴気や地熱上昇が観測され本報告では二つの内容に関して取り扱う．一つ目のている [61]．有珠山は洞爺カルデラ火山の一つで活

内容は北海道に代表される寒冷な気候で人口密度の低発な火山活動が認められる．近年では 2000 年に噴

い地域における自然災害対応が持つ特殊性についてであ

火を起こし，周辺地域に大きな被害を引き起こしてる．これは，東京や大阪で生活している場合には意識さいる．北海道駒ヶ岳は道南渡島半島の海岸近くに位21

置し，1640 年の大噴火で山体崩壊を起こし，それ(4) 火山噴火＋積雪 積雪期に活火山が噴火すると，山による津波で大きな被害を内浦湾に与えている．近体の積雪が火砕流や噴気，溶岩により大量に解けて年では 2000 年に噴火を起こしている．

流れ出す融雪型火山泥流 [63] を発生させる危険がある．これは無雪期の噴火による泥流よりも山麓の(3) 人口密度の低さ（データは 2010 年調査資料）北広域に被害を及ぼす．泥流の到達までの時間が短い

海道の面積は本州の約 1/3 で九州の 2 倍強，人口ため，噴火前に安全な場所に避難が完了しているこは兵庫県よりやや少ない 551 万人である．このたとが防災には重要となる．北海道の市町村でも影響

め，北海道全体での人口密度は１?あたり 70 人と，を受ける場合，融雪型火山泥流のハザードマップが全国平均の 343 人，東京 6,016 人，兵庫 666 人と作成され公表されている．

比べて小さな数字となっている．さらに北海道の人口の４割強が札幌市とその近郊に居住しており， (5) 津波＋流氷 稚内から釧路沿岸で１月中旬から３月
その他の地域の人口密度はさらに低くなる．北海

末の流氷接岸時に津波に襲われた場合に発生しうる道の全市町村 179 のうちの 2 割強にあたる 40 の町
村では人口密度が 10 人／?に満たない．また，農[64]．災害状況としてはかなり特殊であるが，1952
年 3 月 4 日の十勝沖地震において，浜中町霧多布で林業を基盤産業とした散居・散在集落が多く，集は湾内の流氷が陸上に遡上し被害を拡大したと考え

落間の距離も長い傾向にある [62]．

られている [65]．
上で述べた内容は，北海道という地域性を元に述べて寒冷地における災害対応の特殊性

7.3

いるが，必ずしも北海道に限定されるものではなく，日次に，上述してきた北海道の地域特性が，自然災害の状況と対応にどのように影響を与えるかについて考えてみる．ここでは代表的な５つの場合を取り上げる．図 26

本国内では東北，信越，北陸，本州の高所寒冷地，海外でも欧州や北米などの高緯度帯の地域などにおいても一部，当てはまる．

参照．

(1) 地震＋積雪 降雪が続き屋根に大量の雪が積もった状態で激しい地震に見舞われた場合，家屋倒壊の危
険性が高まる．また倒壊した家屋の上を覆う雪は内7.4

寒冷地における災害対応機器への要求事
項
これまで述べてきたような北海道の地域と災害状況部にいる要救助者の捜索・救命活動の妨げになる． を考え合わせると，関東や関西を想定して開発された災
山間部においては，地震で誘発された雪崩による人害対応機器（レスキューロボットを含む）が実用となら的被害や道路の寸断などが起こりやすい．

ない場合が想定される．ここでは低温，積雪，降雪，低

人口密度の特殊性と操作者対応に区分して代表的な課題(2) 地震＋降雪 降雪中の大地震発生は救命救助活動にを列挙する．
大きな支障を及ぼす危険性がある．災害発生直後においては，被害状況の確認のため，上空からの空撮(A) 低温対策

映像や高所設置監視カメラの映像が重要となるが，降雪で視程がとれないため，明瞭な映像が入手できなかったり，飛行不能であったりする．また，地上の道路網に関しても除雪が不能な場合，地震災害での道路被害に加えて路上に残された積雪による車両

1. 低温によるバッテリーの能力低下への対策．容量増
加やプレヒートなど．
2. 可動部のグリース等の固化防止．低温用グリースや低温用シールの使用など．

通行の障害が深刻化する．

3. 電子デバイスの動作保証の低温側限界拡張．HDD(3) 地震＋低気温 北海道の冬季の生活は断熱性の高いや電解コンデンサなどは要注意．
住居と暖房により成り立っている．地震により家屋が破壊し，暖房が停止した場合，要救助者は外気温 (B) 積雪対策の環境に防寒の用意なく長時間，身を置く状況となり，低体温症の発症と凍死する危険が高まる．このため，救命医療における生存率低下の目安とされる

1. 移動ロボットの積雪上の移動性確保．雪上でスタッ
クしない移動機構の実現．
2. 積雪下の構造物（倒壊家屋など）へのアクセス．雪中を移動できる機構の実現．

72 時間よりも迅速な救助活動が求められる．

22

!"#

!$%

図 26: 北海道の地域特性と災害状況，機器への要求と操作者の留意点のまとめ

3. 積雪環境で使用可能な環境認識技術．冬季には無雪 (E) 機器操作者向け対応
期に作成したモデルと環境が大きく変化し，シーン
1. 防寒着装着での UIF 操作性．防寒用の厚い手袋着における画像特徴点が激減する．
用での操作可能な操縦盤など．
(C) 降雪対策
2. 金属面の皮膚張り付き防止．機材表面の非金属材料
1. 着雪・着氷の防止．素材の選定が重要．北海道の低の使用やコーティング．
気温下では溶解した雪は再氷結する．
3. 強降雪・吹雪や低気温下での長時間屋外作業の支援

2. 吹雪時の障害物感知．レスキューロボット用ミリ波レーダーの開発など．

こうした災害対応機器への様々な対策の成果は，北海

3. UAV フライトの実現．雪上の離発着，降雪環境での飛行とホバリングなど．

道のみならず，他の地域での利用においても，機器の性

4. 安定した無線通信．降雪による減衰やアンテナ着雪の影響への対処．
(D) 低人口密度地域対応

環境の提供．シェルター，暖房設備，暖かい飲食物．

能や信頼性，操作性の向上につながる．

7.5

津波災害に対する減災のアプローチ

次に北海道の地域性を離れて，2011 年 3 月 11 日に発
1. 機材の可搬性の確保．大型車両が通行できない道路が多く，小型の車両で搬送できる寸法・重量・運用 生した東日本大震災での被害状況に関する考察をもとに，津波災害における被害を防止または軽減する上で有効と必要人数が必要．
考えられるアプローチについて論じる．本節と次節の内2. 運用可能距離の長距離化．操縦ポイントと運用ポイ
容は，東日本大震災から約１年半を経過し，各種の調査
ントが長距離化する傾向が高く，無線通信可能距離
報告書 [66] や著作 [67]-[70]，報道 [71]，現地視察等を通や運用可能時間を長くする必要がある．

23

じて作成した著者の既報 [72] の内容の一部に基づいていを待つ者を発見し，救助するものである．実際の救助作

る．津波災害での人的被害を減ずる可能性のある方策を業は警察，消防や自衛隊が実施する必要があり，ロボッ

大別すると以下のようになる．図 27

トシステムとしては，要救助者の発見，要救助者への物

a) 津波阻止： 防波堤，防潮堤，防潮林，水門，盛土などの設置

資輸送（水，食料，医薬品等），救助活動の支援活動（たとえば，ガイドロープ渡し）などが想定される．最後の行方不明者捜索では前項と違い，被災者の生死によらずb) 事前危険回避： 予想浸水域の非居住地化と住民移住 長期間かつ広域にわたり行われる捜索活動であり，現状
では警察，消防，自衛隊などによる人海戦術で展開されc) 高所退避： 地震発生時の高台への水平的避難，高階ている．また，こうした捜索を実施した上で重機等によビルへの避難るがれき撤去がなされるため，被災地の復旧・復興のたd) 防護漂流： 浮力・耐衝撃性を持った装置による津波 めにも速やかな行方不明者捜索が求められる．
に巻き込まれた後の安全確保

7.6e) 孤立救助： 浸水域中で孤立した避難者を発見・救助
f ) 行方不明者捜索： 浸水域と河川，海面，海中を含む．

津波減災に向けたロボットシステムの要件上に挙げた，減災へのアプローチを踏まえて，津波減災に資するロボットシステムの要件を以下に述べる．

f)
e)

d)

a)

c)

(A) 既存基盤への非依存性： 電力や通信を災害に脆弱な既存のインフラに頼らないこと．ただし衛星通信は利用可．
(B) 広域展開性： 津波災害は広域で同時に発生するため，サービスを広域に展開できないといけない．たb)

とえば，安価なものを分散配置する，高速移動により広域をカバーする，など．

図 27: 津波減災に向けた５つのアプローチ(C) 遠隔操作性： 安全な場所から機器の操作が可能であること．人間が危険な場所で機器の操作をする状

これらの５つの対策のうち，はじめの二つの項目の津況は回避すること．

波阻止と事前危険回避は，治水事業と土地利用制限による予防的なアプローチであり，ロボットシステムとの関連は薄いためここでの議論の対象としない．
三番目の高所退避については，(D) 防水性： 被災した浸水域での活動に加えて，浸水
域外でも塩水を浴びる可能性が高く，機器の防水性は必須となる．

1. いかにして避難の必要性・切迫性を住民に確実に知 (E) 全天候・夜間対応： 津波の発生は半分の確率で夜らせるか，間に発生する．24 時間活動が可能であると共に，雨天でも活動可能であることが求められる．
2. 安全な避難場所を災害状況に応じてどう見出し住民に指示して避難誘導するか，(F) 操作容易性： 特殊な訓練を受けることなく操作が可能であること．挙動と操作法が直感的に理解で
3. 津波到達までの限られた時間でいかに迅速かつ安全
き，一般の人でも利用できることが重要である．

な住民の避難行動を支援するか，といった項目が課題として挙げられる．四番目の防護漂(G) 安全性： 機器が人に危害を与えたり，避難や救助

流では，高台退避できずに津波に巻き込まれた場合にお活動等を妨げたりしてはならない．これは津波災害

いても生命を守る手段を提供するものであり，退避用カに限らない一般的な要件である．現実にはこれらのプセルなどが国内外で開発されている．ただし，東日本

要件をすべて高いレベルで満たすロボットシステム

大震災のような大量のがれきが混在した津波の場合のカの開発は困難であり，何らかの限定の元での段階的プセルの安全性には課題が残る．次の孤立援助では，津に実用化をはかることが必要となろう．

波の襲来の合間，または津波後において，孤立して救助

24

7.7

終わりに

以上，本学会に設置された災害関係記録作成分科会の分科会メンバーとして調査活動して行ってきた北海道における災害対応と津波減災に向けたロボットシステム技術の要件を中心に述べてきた．本稿の段階では調査分析
はまだ中途の段階で有り，継続して災害とロボットシス
テムに関して，寒冷地対応と津波減災の観点から情報収集と分析を今後に行っていく予定である．関係諸氏からのご意見・ご批判・ご協力をいただければ幸いである．

火山噴火による災害と対応について

8

火山環境で利用可能なロボット

8.1

はじめに

8.1.1

背景

図 28: 雲仙普賢岳における火砕流

2011 年 3 月 11 日に発生したマグニチュード 9.0 の東 溶岩流，融雪型火山泥流，土石流，火山ガスがある．こ日本大震災は，それに伴って発生した津波により，主に の中でも，火砕流（図 28）は，高温の溶岩の破片や火
東北地方の東側沿岸を中心に，未曾有の被害をもたらし 山灰とガスの混合物が，雪崩のように一丸となって山体た．2012 年 6 月現在，東北地方の地震活動は収束の方 斜面を高速で流下する現象（速いもので時速約 180 km）
向に向かっているように見えるが，引き続き，関東や南で，1991 年 6 月 3 日の雲仙普賢岳の大火砕流では，熱海トラフにおいては，海洋プレートの沈み込みによる地風（火砕サージ）によって，43 名が死亡した．火砕流

震のエネルギーが蓄積されていると言われており，日本

は，それ自体を食い止めることは不可能であるが，そのは，引き続き，大地震に対する備えが必要である．

発生を予測することで，人的被害を食い止めることがで

一方，東日本大震災と類似点が多いと指摘されている

きる．一方，土石流は，火山弾や火山灰が降り積もった

869 年の貞観地震では，この地震の前後に，富士山や鳥 斜面に雨が降り，火山灰や火山弾を押し流して下流に大海山において大噴火が発生した．また，地震の規模を きな被害をもたらすもので，雲仙普賢岳の噴火の後，島示すマグニチュードを測定するようになった 1900 年以 原市は，土石流によるは大きな被害を被った．この土石降，マグニチュード 9.0 以上の地震は，いずれも地震に 流に対しても，その発生を予想することで，被害を食い伴う火山噴火が発生しており，現在のところ例外がない． 止めることができる．さらに，被害そのものを食い止め（1952 年 M9.0 のカムチャツカ地震では，カルビンスキ

るためには，土石流発生が予想されるエリアに砂防ダム

他 2 火山が噴火，1960 年 M9.5 のチリ地震では，コルドを構築することで，民家に到達する前に土石流を食い止

ンカウジェ他 3 火山が噴火，1964 年 M9.2 のアラスカ

めることができる．

地震では，トライデント＆リダウト火山噴火，2004 年

M9.2 のスマトラ沖地震では，タラン＆メラビ＆ケルー
ト火山噴火．
）さらに，大地震と火山異常との間の因果

8.1.3

本稿の目的

関係についても，数多くの研究報告が行われている [73]．

以上に示した通り，火山噴火は，自然災害の中でも非以上より，東日本大震災後の数年以内に，日本国内にお常に大きな被害を伴うことが多く，また，噴火は，長期にいて，新たな火山噴火が発生する可能性が非常に高いとわたって継続することが多いため，遠隔操作型のロボッ

言える．

ト技術による対応が非常に重要となる．そこで，本稿では，火山災害の分類に応じて，ロボット技術がどのよう8.1.2に適用されてきたか，また今後どのような適用が期待さ

火山災害の分類れているかを述べる．

火山噴火が発生した際に，大きな災害を引き起こす要因となると懸念されるものとして，噴石・降灰，火砕流，

25

8.2

これまでの火山災害への対応

第 1 章で示した通り，火山災害を軽減化するためには，
状況観察ならびに，砂防工事が必要不可欠である．しかしながら，火山が噴火している最中は，通常，その噴火の規模によって定められる危険区域に人が立ち入ることができない．例えば，浅間山の噴火がレベル 3 に達した
場合，火口から半径 4km 以内に，人が立ち入ることはできない．また，火山噴火が終息した後も，土石流の懸念から，通常，土石流が発生するエリアでは，人の立ち入りが禁止される．したがって，これらの対応には，遠隔操作を中心としたロボット技術が必要不可欠となる．
前者の状況観察については，現在，噴火の可能性が懸念される火山の火口に監視カメラ，土石流の発生が懸念

図 29: 有珠山における自律ヘリコプタ Yamaha R-Maxのフライト（[75] より抜粋）

される箇所にワイヤーセンサや渓流監視カメラを設置し，火山活動が活発となって災害発生の検知に備えている． いては，実用化に至っていない．一方，日本では，東北大
しかしながら，雲仙普賢岳の噴火の際には，事前に設置

学が 火山観測ロボット Mobile observatory for volcanic

していた多くのセンサが，噴火に伴って損傷し，利用でeruption（MOVE）を開発した（図 30 参照）[82]．このロボットは，無線操縦型パワーショベルを改造した遠隔きなくなった．また，噴火口や火砕流の発生源となる溶岩ドームがどこに生成されるかは，予測が難しいため， 操作型ロボットであり，現在，主に伊豆大島において，
現在設置されている監視カメラでは，噴火時に対応でき運用訓練が毎年行われている．

るとは限らない．

一方，後者の砂防工事に関しては，1990 年から始まっ

このような事態に対応するため，現在，GPS 誘導型のた雲仙普賢岳の噴火に対し，遠隔操作による試験工事が無人ヘリコプタによる観察が期待されている．2000 年初めて導入さた [77]．具体的な最初の工事は，100m 以の北海道 有珠山の噴火の際には，立ち入り禁止及び飛上の遠隔操作，2〜3m 程度の礫の破砕，一時的な温度

行制限区域となっている噴火口周辺の地形や地質状況を

100 ℃，湿度 100 ％での，土石流発生後の遊砂地等にお観察するため，GPS とビデオカメラを搭載した無人ヘ

ける緊急除石工事であった．その後，無人化施工は実用

リコプタが投入された．これにより，遠隔地から安全に的な工法として確立され，引き続き雲仙普賢岳の砂防堰

現場の噴火状況やその周囲の地形変化を確認することが堤の構築（図 31 参照），2000 年に噴火した有珠山にお可能となった（図 29 参照）．しかしながら，飛行時間にける遊砂地の造成，同じく 2000 年に噴火した三宅島の、制限がある，フライトが天候に大きく左右される，定点

砂防ダム建設の前段階としての床固工が無人化施工で実観測を行うことが困難である，といった問題がある．ま

施された．その他，これまでに国内で実施されてきた無た，ここで利用された農薬撒布用の小型ラジコンヘリコ

人化施工に関する主要な工事については，[78] に概要がプタは，ガソリンエンジンの空気供給や，気圧低下によ紹介されている．さらに，東日本大震災の際に水素爆発

る揚力降下の問題から，1,500m 以上の高地での利用がを起こした福島第一原発の瓦礫除去に関しても，無人化不可能であると言われている．

施工技術が適用された．現在，無人化施工は，国土交通
一方，地表からのアプローチを行う不整地移動ロボッ 省が取りまとめた情報化施工推進戦略（2008.7.31）の元
トの試験運用も行われてきた．米国では，カーネギーメ で，情報化施工技術の一般化・実用化が進められている
ロン大学（CMU）の不整地移動ロボット Dante および[79]．これは，ICT 技術を無人化施工に取り入れたもの
Dante-II による火山探査が行われた [80]．このロボット で，CAD データ，GPS，IMU などを利用し，精度の高は，8 本足の歩行型ロボットで，テザーで本体を支えなが い無人化施工技術を実現するものであり，今後の技術開ら，Spurr 火山のクレータ探査を行った．また，ヨーロッ 発が期待されているところである．
パでは，イタリアが中心となった ROBOVOLC Projectにて，車輪型の火山探査ロボットが構築され，エトナ火山やブルカノ火山で試験運用が行われた [81]．これらの 8.3 今後 火山環境で期待されるロボット技術
探査により，移動ロボットによる火山探査の可能性を見ることができたが，次の噴火に備えるといった意味にお火山災害を軽減化するための砂防工事については，現在，実用化されている無人化施工技術を更に発展させ，

26

図 31: 雲仙普賢岳における無人化施工の様子

図 30: 火山観測ロボット MOVE の概観

より迅速な施工を可能とするための技術開発が求められている．一方，災害予測を行うためには，

1. 標高が高い火山での移動観察
2. 任意の場所での定点火山観察
3. 火山灰の堆積量の移動測定（土石流対策）
図 32: 現在の無人化施工の遠隔操作卓といったタスクがロボット技術に求められている．以下に，今後期待される無人化施工技術，移動ロボット技術，
飛行ロボット技術，それらに必要となる要素技術についが存在する環境における遠隔操作手法の研究開発が，解て述べる．

決すべき重要な技術課題となると考えられる．

8.3.1

無人化施工技術

8.3.2

飛行ロボット技術

前章で示した通り，現在，情報化施工推進戦略に沿っ

現在，実用化されている災害対応用自律型飛行ロボッて，無人化施工技術の研究開発が進められており，遠隔

トは，ガソリンエンジンで動作する農薬撒布用の中型ラ

地にいながらも，高度な砂防工事/土木工事が可能とな

ジコンヘリコプタを改造したもの（図 29 参照）である．

りつつある．一方で，懸念されているのが，オペレータ

この種の機体は，比較的ペイロードが大きく，また，搭不足である．現在，要求されるタスクの複雑化に伴い， 載したガソリンの量に応じて，長時間の飛行にも耐えら
オペレータに期待される技術も高くなってきているが， れる．しかしながら，標高が高い場所では，空気の密度
現状で，無人化施工建機を遠隔操作できるオペレータの低下に伴う揚力降下，ならびに，エンジンに十分な空気数は限られている．これは，オペレータに，(1) 建設機が送れなくなるための推力低下が生ずるため，現在の運械の操作が可能であり，(2) 二次元画像情報（ディスプ

用は，標高 1,000m 程度までである．しかしながら，噴レイ）から現場の状況を予想でき，(3) 時間遅れのある

火活動が懸念される山は，浅間山で標高 2,568m，活動環境で操作を行う，という能力が求められているためで中の新燃岳も標高 1,420m と，標高の高い場所が多い．

ある．現在のオペレーションルームの様子を図 32 に示

現在，エンジンの改良により，1,500m 程度の飛行が可す．今後，現場の状況をいかにオペレータに伝えるか， 能であると言われているが，今後は，電気をエネルギーといったヒューマンインタフェースの改良や，通信遅れとするモータ式ヘリコプタによる探査や，固定翼を用い27

た自律飛行ロボットによる移動観察についても視野に入れ，研究開発を進める必要がある．

8.3.3

移動ロボット技術

災害予測を行うための，火山環境における定点観測や，火山灰の堆積量の移動測定は，いずれも，自律型のヘリコプタで実施することが困難であるため，地表移動を行う不整地移動ロボットによる実現が求められている．これらを実現するための課題は，数多く存在するが，対象とする環境が，比較的大きな岩も存在する軟弱不整地であるため，大きな問題となるのが不整地移動技術である．
不整地移動能力，特に障害物の踏破能力は，そのサイズに依存するため，大型のロボットが望ましい．実際， 図 33: 飛行ロボットと小型移動ロボットによる観測シナ
火山探査を行った Dante-II[80] は，ロボットのサイズがリオ

3.7m × 2.3m × 3.7m で，重量が 770kg と非常に大きくて重い．無人化施工機械も，基本的には建設機械であるため，重量は数百キログラムとなる．これに対し，エ

一方，電動モータで駆動するロボットについては，動ネルギー効率や可搬性を考えると，探査ロボットはでき

力源の問題は更に大きくなる．現在，[83] に示した移動るだけ小型であることが望ましい．そこで，東北大学とロボット Quince は，リチウムイオン電池を搭載し，稼千葉工大のチームでは，小型レスキューロボットを改造

働時間が 2 時間〜4 時間程度である．現状では，このロした筐体を利用した火山探査用不整地走行ロボットの走ボットを利用して火山探査を行うには，バッテリ容量が行性能向上に関する研究を進めている．現在，浅間山な

十分ではない．

どのフィールドにおいて，20kg〜40kg 程度の小型ロボッ

火山探査で期待される長期（数日から 1ヶ月）の定点トを利用した不整地走行試験を進めており，今後の活用

観察には，やはり，その場でエネルギーを生成する太陽が期待されている [83]．

電池パネルを利用したシステムが重要であると考えられ

一方，小型移動ロボットと飛行ロボットを組み合わせる．そこで，移動ロボット台車で観測地点まで移動し，た観測シナリオについても，検討が進められている．図

台車本体のエネルギーが喪失しても，上部に搭載した太33 は，このシナリオのイメージであるが，飛行ロボッ 陽電池パネルを利用して，観察システムのみを長期活動
トによって運ばれたロボットによる定点観測／移動観測 させる，といったシナリオが，現在検討されている．
を目指している．このシナリオには，飛行ロボットのペ
イロードの問題や，小型移動ロボットの走行性能の問題

8.3.5

要素技術：長距離無線通信技術

等，解決すべき問題は多々存在するが，今後期待される
無人化施工技術の実現では，無線通信が大きな問題でシナリオである．

あったと報告されており，現在も，如何に安定した無線通信を提供できるか，といった研究が進められている．

8.3.4

要素技術：動力源

一方，実用化されている空中移動ロボット（ヘリコプタ）

無人化施工技術の建設機械に利用するエンジンは，主については，無線通信を常時確立せず，GPS 誘導によにディーゼルエンジンであり，その燃料は軽油である． る自律移動をベースに考えられてきた．また，福島原発
そのため，軽油を搭載した分だけ，機械は稼働すること に投入された移動ロボット Quince は，原子炉建屋内のができるが，通常は，毎日，メインテナンスも行うため， 無線通信が困難であったため，有線通信（メタルケーブ
稼働した無人化建設機械を現場から待機場に戻す必要が ル）によって遠隔操作を実現した．いずれにしても，遠ある．また，空中移動を行う災害対応用自律型飛行ヘリ

隔操作型の移動ロボットは，何らかの方法で通信を確立

コプタは，ガソリンエンジンを搭載しているため，こちする必要があり，そのための技術が大きなネックとなっらもガソリンを搭載した分だけ稼働することができるが， ている．
無線通信技術に関し，今後ブレークスルーとなり得る
1 時間程度の飛行が限界である [76]．
のが，メタマテリアル・アンテナである [86]．メタマテ

28

リアルとは，自然界に存在する通常の材料が持たない電分も多々ある事もみえてきた．特に土砂崩れに対する対

磁気的性質を，人工的に持たせた材料と言う意味である

応については，その発生頻度が大いにもかかわらず，有が，この技術を利用することで，アンテナを小型化する

効な技術がまだ生まれていないことが再認識される．

ことが可能となる．近年，このアンテナ技術を搭載した

本調査で見えてきたことは次のようなことである．

無線 LAN ルータも発売されるなど実用化も進んでいる• 地元消防団や地域住民との密接な関係が持てる地元の研究期間や企業が，地元の災害対応に対して非常ため，今後期待される技術である．
一方，無線通信に関連して，現在話題となっているのに有効な結果を生むのではないか．

が，アナログ TV 帯域跡地の周波数帯の利用である．2011
年にアナログ方法が終了し，その跡地である VHF 帯• 災害は，「災害前〜発災 X デー〜災害後」と連続的（90MHz〜222MHz）や UHF 帯（710MHz〜770MHz）に考えることで有効な対策ができると思われる．災の利用方法が議論されているが，その中に，防災・災

害前とは予防，対応，誘導などを意味し，事前の情害予測及び防犯用データ無線システムを入れたいという報収集のためにロボット技術（いわゆるメカのみな議論が進められている．これらの周波数帯は，遮蔽物にらず情報収集方策全般）が有効である．

対して強く，移動体通信に適していると言われているた• ロボット工学は，現状のありのままを観て，そこかめ，今後の移動ロボット用無線技術として期待したい．

ら問題を構築する（学問の基本姿勢）という謙虚な姿勢を思い出し，身の回りの様々な災害に目を向け

おわりに

8.4

ると課題が山積していることに気がつく．より具体的に述べると大学などでもできる（あるいは興味が

本稿では，火山噴火による災害に対し，ロボット技術もてる）課題がみつかる可能性が高いと思われる．

がこれまでどのように適用されてきたか，また今後どの• 日常災害で利用可能なシステムを地道に造り上げてゆくことが大災害に対応できるシステムを構築するための王道の一つだと思われる．

ような適用が期待されているかを述べてきた．特に，無人化施工技術，飛行ロボット技術，移動ロボット技術，
動力源，無線通信技術について，現状と今後期待される技術について述べた．今後，ロボット技術が，火山噴火• 眼前の様々な災害の差異に注目すると同時に，その奥にある現象を越えたところの災害対応の本質を見抜く眼力が必要である．

によって起こる災害を軽減するための，大きなけん引力となることを期待したい．

9

さらに，災害対応という即効性がもとめられつつ予期おわりにせぬ事態への対応能力がもとめられる大変高度な機器を本報告では，災害関係記録分化会において議論した結果をまとめた．本報告の内容は，第 30 回日本ロボット学
会学術講演会において，オーガナイズドセッション「災害関係記録分科会からのメッセージ」において発表した．

真の意味で開発するたには，実用化研究の一方でどれだ
け基礎研究が地道になされているかが重要になる．大学における研究機関はやはり（逆に）基礎研究を突き詰める姿勢も忘れてはならない [87]．
以上，本分化会の活動はまだ不完全ではあるが，このその発表原稿は日本ロボット学会の URL において「委活動が足がかりの一つになれば幸いである．

員会」

http://www.rsj.or.jp/committees/shinsaiに PDF ファイルが配置されている．本報告はそれらを集め，その前後に本分化会の設立趣旨や提言を含めてま参考文献

とめたものである．
本分化会では，地震災害に限定せず日本でこれまで起こった様々な災害に目を向け，そのときどのようなことが起こり，我々はどのような対応をしてきたかをまとめることからはじめた．その上で，ロボット技術が活用で[1] 早川由紀夫：“現代都市を脅かすカルデラ破局噴火のリスク評価”，月刊地球，海洋出版，No. 11，2003．
[2] 宇井忠英：火山噴火と災害，東京大学出版会，1997．
[3] 青山裕：“有珠山の空振活動に伴って現れる地震波の特徴”，
マグマ活動と火山性地震・微動−京都大学防災研究所研究集会，2001．

きるとしたらどのような場面があり得るかを考察した． [4] 中央防災会議「災害教訓の継承に関する専門調査会」編：
その結果，確かに現状でも現在のロボット技術が有効な

災害史に学ぶ−火山編，内閣府（防災担当），2011．

場面もあることもわかってきたし，まだ不足している部[5] 内閣府（防災担当）：“平成 21 年 7 月中国・九州北部豪雨”，ぼうさい，No. 53-9，pp. 14-15，2009．

29

[6] 田所諭， 文部科学省大都市大震災軽減化特別プロジェク
ト: レスキューロボット等次世代防災基盤技術の開発 ,日本ロボット学会誌，Vol. 23, No. 5, pp. 541-543, 2005.

[29] 建設機械等による災害対処・復旧支援に関する懇談会：“
建設機械等による災害対処・復興支援について 提言
参考資料’，(2007).

[7] 田所諭， 地震災害救助ロボットの現状と展望 ，消防科
学と情報，No. 81, pp. 62-66, 2005.

[30] 岩井将行，今井大樹，西谷哲，小林正典，戸辺義人，瀬崎薫：“iPicket: 無線センサ坑を用いた地滑り計測”，情報処理学会研究報告，(2010).

[8] 田 所 諭 ， ロ ボット に よ る 震 災 対 応，東北 大 学 震 災 ３ヶ月 報 告 会（2011.6.10 開 催 ）,URL:
http://www.dcrc.tohoku.ac.jp/surveys/
20110311/docs20110610 3-2 tadokoro.pdf[31] 水管理・国土保全局防災課災害対策室：“平成２４年７月
九州北部豪雨による大雨の被害状況等について”, 国土交
通省災害情報（2012 年 7 月 20 日 15：00 現在），(2012).

[9] 中央防災会議災害教訓の継承に関する専門委員会， 1926
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[32] B. Koto, “On the cause of the great earthquake incentral Japan”, Journal of the College of Science, Imperial University of Tokyo, Imperial University, Japan,
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