特許 7530531 消火訓練システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-30

(45)【発行日】2024-08-07

(54)【発明の名称】消火訓練システム

(51)【国際特許分類】

   G09B 9/00 20060101AFI20240731BHJP

   G09B 19/24 20060101ALI20240731BHJP

   A62C 99/00 20100101ALI20240731BHJP

【ＦＩ】

G09B9/00 M

G09B19/24 Z

A62C99/00

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2024033260

(22)【出願日】2024-03-05

【審査請求日】2024-03-05

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】520100343

【氏名又は名称】株式会社日本防災技術センター

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】指川 司

(72)【発明者】

【氏名】前田 利幸

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 克己

【審査官】安田 明央

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０１２１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１２２９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００４８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１２４６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－００８０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－００４６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】ＶＲ消火器訓練！，[online]，ＡＲ・ＭＲ・ＶＲイベントレンタル，2019年12月，<URL:https://asatec.jp/xrevent/contents/vr消火器訓練！/>,2024年4月24日検索

【文献】39 基本のスキル、初期消火，[online]，JUAVAC，2024年02月01日，<URL:https://juavac-droneschool.jp/39基本のスキル、初期消火/>,2024年5月1日検索

【文献】バーチャル煙・消火体験－ＡＲとＶＲを活用した防災訓練，[online]，2023年10月31日，<URL:https://web.archive.org/web/20231031220230/https://arbosai.org/?service=sample-service1/>,2024年4月24日検索

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０９Ｂ ９／００

Ｇ０９Ｂ １９／２４

Ａ６２Ｃ ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

消火器を模擬した形状でなり、少なくとも訓練対象者による消火剤の噴射レバー及びホースの操作を検知可能な模擬消火器と、
検知された前記噴射レバー及びホースの操作に基づく煙炎画像を形成する煙炎画像形成部と、
火災現場の環境画像と、前記煙炎画像形成部によって形成された前記煙炎画像とを合成した合成画像を形成する合成画像形成部と、
前記合成画像を表示するディスプレイと、
前記合成画像に含まれる前記環境画像に対する、前記煙炎画像の関係に基づいて、前記訓練対象者に行動指示を提示する提示部と、
を備え、
前記行動指示には、避難指示が含まれ、
前記環境画像には、火災が生じた部屋の床の画像が含まれ、
前記提示部は、前記環境画像に含まれる床と前記煙炎画像に含まれる煙の下端部との距離が所定値以下となった場合に、前記避難指示を提示する、
消火訓練システム。

【請求項2】

前記環境画像には、火災が生じた部屋の天井の画像が含まれ、
前記提示部は、前記環境画像に含まれる天井と前記煙炎画像に含まれる炎の上端部との距離が所定値以下となった場合に、前記避難指示を提示する、
請求項１に記載の消火訓練システム。

【請求項3】

前記煙炎画像形成部は、前記煙炎画像として、仮想の煙炎画像を形成し、
前記合成画像形成部は、現実の前記環境画像と、仮想の前記煙炎画像と、を合成することでＡＲ（Augmented Reality）の前記合成画像を形成する、
請求項１に記載の消火訓練システム。

【請求項4】

前記提示部は、前記行動指示を前記ディスプレイに画像として提示する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の消火訓練システム。

【請求項5】

前記提示部は、前記行動指示を音声により提示する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の消火訓練システム。

【請求項6】

前記煙炎画像形成部、前記合成画像形成部、前記ディスプレイ及び前記提示部は、前記訓練対象者が装着するヘッドマウンテッドディスプレイに設けられている、
請求項１から３のいずれか一項に記載の消火訓練システム。

【請求項7】

前記模擬消火器は、検知した前記噴射レバー及びホースの操作の情報を無線送信する送信部を備え、
前記ヘッドマウンテッドディスプレイは、前記模擬消火器の前記送信部からの前記操作の情報を受信する通信部を備え、
前記煙炎画像形成部は、前記通信部により受信した前記操作の情報に基づいて前記煙炎画像を形成する、
請求項６に記載の消火訓練システム。

【請求項8】

コントローラーと、
前記模擬消火器の前記ホースに前記コントローラーを固定するアタッチメントと、
をさらに備える、
請求項１から３のいずれか一項に記載の消火訓練システム。

【請求項9】

前記アタッチメントは、
前記コントローラーに係合する第１係合部と、
前記ホースに係合する第２係合部と、
前記第１係合部と前記第２係合部とを連結する連結部と、
を有し、
前記連結部には、指を差し込み可能な開口部が形成されている、
請求項８に記載の消火訓練システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、模擬消火器を用いた消火訓練システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、模擬消火器を用いた消火訓練システムがある。この種の消火訓練システムは、例えば特許文献１にも記載されているように、仮想的な煙炎を表示し、この仮想的な煙炎を、ユーザーによる模擬消火器の操作に基づいて変更する。つまり、ユーザーによる模擬消火器の操作が適切であれば仮想的な煙炎は縮小表示され、模擬消火器の操作が適正でなければ仮想的な煙炎は拡大表示される。特許文献１では、いわいるＡＲ（Augmented Reality:拡張現実）技術が用いられており、臨場感のある消火訓練を行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－２１５６０号公報

【非特許文献】

【0004】

【文献】建築環境工学・建築設備工学人門＜空気調和設備編＞、換気設備の基礎［Last Update 2015/04/30］

【文献】大阪市北区ビル火災に係る 消防庁長官の火災原因調査結果報告書、令和４年６月２１日、総務省消防庁

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１のような従来の消火訓練システムは、火を消すための訓練としては非常に有意義である。

【0006】

しかしながら、消火を行う人間が実際の火災現場でどのように行動したら良いかを総合的に訓練するには、未だ不十分であると考えられる。

【0007】

本開示は、以上の点を考慮してなされたものであり、火を消すための訓練のみならず、消火を行う人間が火災現場でどのように行動したら良いかを総合的に訓練することができる消火訓練システムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の消火訓練システムの一つの態様は、
消火器を模擬した形状でなり、少なくとも訓練対象者による消火剤の噴射レバー及びホースの操作を検知可能な模擬消火器と、
検知された前記噴射レバー及びホースの操作に基づく煙炎画像を形成する煙炎画像形成部と、
火災現場の環境画像と、前記煙炎画像形成部によって形成された前記煙炎画像とを合成した合成画像を形成する合成画像形成部と、
前記合成画像を表示するディスプレイと、
前記合成画像に含まれる前記環境画像に対する、前記煙炎画像の関係に基づいて、前記訓練対象者に行動指示を提示する提示部と、
を備える。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、火を消すための訓練のみならず、消火を行う人間が火災現場でどのように行動したら良いかを総合的に訓練することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】住宅火災における経過別死者発生状況を示す図

【図2】建物火災における死因を示す図

【図3】一酸化炭素の人体への影響を示した図

【図4】一酸化炭素濃度の経時変化の一例を示した図

【図5】避難できる確率の経時的変化を示した図

【図6】実施の形態の消火訓練システムを用いた消火訓練の様子を示した図

【図7】実施の形態の消火訓練システムの構成を示すブロック図

【図8】実施の形態の消火訓練システムの動作の例を示すシーケンス図

【図9】出火場所確認時（出火から１２０秒経過時）の表示画像を示す図

【図10】初期消火開始時（出火から１４０秒経過時）の表示画像を示す図

【図11】消火失敗時（出火から１５５秒経過時）の表示画像を示す図

【図12】消火失敗からさらに時間が経過した後（出火から１５９秒経過時）の表示画像を示す図

【図13】実施の形態のアタッチメントの構成を示す斜視図

【図14】アタッチメントにホース及びコントローラーを取り付けた状態を示す斜視図

【図15】アタッチメントの分解斜視図

【図16】コントローラーを握った状態を示す斜視図

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜１＞経緯
本開示の実施の形態を説明する前に、本開示に至った経緯について説明する。

【0012】

本開示の発明者は、長年にわたる消防活動の経験から、従来の模擬消火器及び仮想画像を用いた消防訓練システムについて鋭意検討し、人命を救う上で非常に有意義な消火訓練を行うことができるシステムを実現するに至った。

【0013】

＜１－１＞住宅火災における経過別死者発生状況
先ず、発明者は、住宅火災における経過別死者発生状況に着目した。図１は、住宅火災における経過別死者発生状況を示す円グラフである。なお、図１は、総務省消防庁消防白書令和４年版より発表された令和３年中に発生した住宅火災に関するものである。また、図１のデータには放火自殺者等は除かれている。

【0014】

発明者は、図１に示した住宅火災の死に至った経過を見ると、逃げ遅れが４８．９％であり、そのうち消火しようとして消火できず逃げ遅れて死亡した人が５．１％いることに着目した。これは、消火から避難への移行が困難な場合があることを意味している。また、その他の死亡者４４６人の中には、初期消火に失敗し消防機関に通報していて、また他の人を救助しようとして避難できなかった事例などがあり、これらを含めると消火活動が原因となった逃げ遅れで死亡した人は１０％程度になる。

【0015】

＜１－２＞建物火災における死因
また、発明者は、建物火災における死因に着目した。図２は、総務省消防庁消防白書令和４年版により発表された令和３年中に発生した建物火災における死因を示す。図２から、建物火災における死者１，１６５人のうち４２９人が一酸化炭素中毒で死亡していることが分かる。また、ＣOによる逃げ遅れ者を含めると、この割合はさらに高いと想定される。つまり、火傷で死亡した人の中にはＣO－ＨＢが５０％を超えている人が多くみられ、ＣOなどの有毒ガスで意識が不明となり、その後に火傷した例が多数ある。現在も死体検案書では焼死とされ血液まで調べていない場合が多い。よって、死因が火傷とされている人の中には実際には一酸化炭素中毒で死亡している人が多数存在すると考えられる。

【0016】

＜１－３＞避難タイミングの考察
さらに、発明者は、消火活動と適切な避難タイミングとの関係について考察した。

【0017】

図３は、一酸化炭素の人体への影響を示した図である。図３は、非特許文献１に記載されている数値である。なお、図３の数値は一例であり、一酸化炭素の人体への影響を及ぼす数値は、例えば日本火災学会や医師会、救急学会ごとに異なる。これらによれば、およそ一酸化炭素の濃度が約３０００ｐｐｍを超えると約３０分で死亡に至る場合があるとしている。しかし過去のガソリン放火の様に延焼が早い火災での死者は避難の途中で倒れて死亡しており、時間的余裕がないと考えられる。

【0018】

図４は、一酸化炭素濃度の経時変化の一例を示した図である。図４は、非特許文献２に記載されているものである。具体的には、令和３年１２月１７日に、大阪府大阪市北区曽根崎新地１－３－１７堂島北ビル４階で発生したガソリン放火火災において火災にあったクリニックの待合室での一酸化炭素濃度をシュミレートしたものである。なお、一酸化炭素濃度は、一般に、床から高いほど高くなるので、それを表すために、床から０．３ｍ、１．０ｍ、１．８ｍの高さの一酸化炭素濃度がシュミレートされている。

【0019】

発明者は、図３に示したような一酸化炭素の人体への影響と、図４に示したような火災時の一酸化炭素濃度の経時的変化とさらには二酸化炭素やシアン、イオウ系ガスの増加、酸素の低下もはぼ同時であることから、避難できる時間は、図５の曲線Ｋ１のようになると推察した。曲線Ｋ１は、避難できる確率の経時的変化を示したものである。図５の曲線Ｋ１から分かるように、火災発生から１６０秒前後を境に避難できる可能性は急激に下がる。

【0020】

発明者は、上述したような考察から、ガソリン放火の様な急激な延焼拡大を想定した消火訓練では、火を消す訓練だけでなく、どのタイミングで避難するかを訓練することが非常に重要であると考え、本開示に至った。

【0021】

本開示の一つの特徴は、訓練対象者に、避難指示などの行動指示を提示するようにしたことである。

【0022】

また、本開示の一つの特徴は、避難指示などの行動指示を提示するタイミングを、訓練対象者の消火操作が反映された仮想的な煙炎画像に基づいて決定したことである。

【0023】

これにより、訓練対象者は、どのような状況及び時間になったら、どのような行動を行えばよいかを体感できるので、実際の火災において逃げ遅れて死亡する確率を大幅に低減できる。

【0024】

＜２＞実施の形態
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0025】

＜２－１＞消火訓練システムの全体構成
図６は、実施の形態の消火訓練システムを用いた消火訓練の様子を示した図である。消火訓練システム１０は、訓練対象者１が操作する模擬消火器１００と、訓練対象者１の頭部に装着されるＨＭＤ（Head Mounted Display）２００と、を有する。模擬消火器１００は、実際の消火器を模した形状でなり、ボンベ１１０、レバー１０１、ホース１０２及び安全栓（図示せず）などを有する。模擬消火器１００のホース１０２には、コントローラー３００が機械的に結合されている。

【0026】

図７は、本実施の形態の消火訓練システム１０の構成を示すブロック図である。

【0027】

模擬消火器１００は、訓練対象者１によって消火剤を噴射するためのレバー１０１が握られると、送信部１０３からそのことを示す信号をＨＭＤ２００に無線にて送信する。

【0028】

コントローラー３００は、操作部３０１、ジャイロセンサー（以下「ジャイロ」と略記する）３０２及び送信部３０３などを有する。操作部３０１は、例えば操作ボタンやジョグダイヤルなどであり、訓練対象者１の操作を受け付ける。ジャイロ３０２は、ホース１０２の向きを検知する。操作部３０１から出力された操作信号及びジャイロ３０２から出力された検知信号は、送信部３０３からＨＭＤ２００に無線にて送信される。

【0029】

ＨＭＤ２００は、制御部２１０、カメラ２０１、ディスプレイ２０２、通信部２０３、基本煙炎画像記憶部２０４、煙炎画像形成部２０５、合成画像形成部２０６、提示情報制御部２０７及びスピーカー２０８などを有する。制御部２１０は、ＨＭＤ２００の全体の動作を制御する。

【0030】

ここで、本実施の形態のＨＭＤ２００は、訓練対象者１の前方の現実の環境画像に、仮想的な煙炎画像などの様々な情報を付加して表示する、所謂ＡＲ（Augmented Reality）表示を行うものである。

【0031】

カメラ２０１は、訓練対象者１の前方画像を撮像する。ディスプレイ２０２は、訓練対象者１の視界位置に設けられている。通信部２０３は、模擬消火器１００の送信部１０３及びコントローラー３００の送信部３０３からの信号を無線にて受信する。また、通信部２０３は、外部サーバーなどと無線接続可能となっている。

【0032】

基本煙炎画像記憶部２０４には、火災が発生したときの、炎及び煙のモデル画像が基本煙炎画像として記憶されている。具体的には、火災が発生してから経時的に炎及び煙が広がる様子が経時的な画像データとして記憶されている。例えば、基本煙炎画像記憶部２０４には、炎及び煙が時間の経過とともに広がる様子が動画データとして記憶されている。

【0033】

基本煙炎画像記憶部２０４に記憶される基本煙炎画像は、通信部２０３を介して外部のサーバーなどから取得することもできる。このようにすることで、基本煙炎画像記憶部２０４に、様々なパターンの基本煙炎画像を記憶させることができる。例えば、木造の建物とコンクリートの建物とでは、炎及び煙の経時的な広がり方は異なる。基本煙炎画像記憶部２０４に様々パターンの煙炎画像を記憶させることで、様々なパターンの火災を模擬できる。

【0034】

煙炎画像形成部２０５は、基本煙炎画像記憶部２０４から基本煙炎画像を入力するとともに、通信部２０３を介して模擬消火器１００及びコントローラー３００からの消火器操作情報を入力する。ここで、消火器操作情報とは、送信部１０３からのレバー１０１の操作情報及び送信部３０３からのジャイロ３０２の情報（つまりホース１０２の向きの情報）である。

【0035】

煙炎画像形成部２０５は、消火器操作情報に基づいて、基本煙炎画像を変更することで、煙炎画像を形成する。具体的には、煙炎画像形成部２０５は、レバー１０１が握られていない場合、あるいは、ホース１０２の向きが炎の方向から大きくずれている場合には、基本煙炎画像を変更せずに、経時的に炎及び煙が広がる煙炎画像を形成する。

【0036】

一方、煙炎画像形成部２０５は、レバー１０１が握られ、かつ、ホース１０２の向き（つまり消火剤の向き）が炎の方向に向けられた場合には、消火剤によって消えていく炎及び煙からなる煙炎画像を形成する。

【0037】

このように、煙炎画像形成部２０５は、炎に対するホース１０２の向きや、ホース１０２を向けたときの炎の大きさなどに基づいて、炎及び煙が経時的に広がっていく煙炎画像、あるいは、炎及び煙が経時的に小さくなっていく煙炎画像を形成する。炎及び煙と、消火剤との関係がどのような場合に、炎及び煙がどのような早さで広がっていき、あるいは、炎及び煙がどのような早さで小さくなっていくかは、実際の火災から模擬することができるので、煙炎画像形成部２０５は、実際の火災を模擬した演算を行うことにより、煙炎画像を形成する。なお、煙炎画像には、噴射された消火剤の仮想画像も含まれる。消火剤の仮想画像は、ホース１０２の向きに基づいて形成することができる。

【0038】

合成画像形成部２０６は、カメラ２０１によって得られた撮像画像と、煙炎画像形成部２０５によって形成さられた煙炎画像と、を合成する。これにより、訓練対象者１の前方の環境画像（カメラ２０１による撮像画像）に煙炎画像が重畳され、あたかも訓練対象者１の前方で火災が生じているかのような模擬画像が形成される。合成画像形成部２０６により得られた模擬画像（合成画像）は、ディスプレイ２０２に出力され表示される。

【0039】

また、合成画像形成部２０６により得られた模擬画像（合成画像）は、提示情報制御部２０７に出力される。提示情報制御部２０７は、模擬画像（合成画像）に含まれる環境画像に対する、煙炎画像の関係に基づいて、訓練対象者１に行動指示を提示する。

【0040】

具体的には、提示情報制御部２０７は、模擬画像（合成画像）に含まれる環境画像に対して、煙炎画像が所定の関係にある場合には、ディスプレイ２０２から行動指示を画像にて提示したり、あるいは、スピーカー２０８から行動指示を音声にて提示する。

【0041】

なお、煙炎画像形成部２０５及び提示情報制御部２０７の各々は、主たるコンポーネントとして、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備える。ＣＰＵは、ＲＯＭから処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開したプログラムと協働して、上述した煙炎画像形成処理及び提示情報制御処理を実現する。なお、煙炎画像形成部２０５の全部又は一部を、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードワイヤード回路で形成してもよい。

【0042】

＜２－２＞消火訓練システムの動作
次に、本実施の形態の消火訓練システム１０の動作について説明する。

【0043】

図８は、消火訓練システム１０の動作の例を示すシーケンス図である。図８において、縦軸は時間軸である。横方向には、訓練の全体の流れ等、煙炎画像の状況、表示コメント及び表示ランプの状態が示されている。

【0044】

先ず、消火訓練システム１０は、訓練対象者１によってコントローラー３００の操作部３０１に含まれる訓練開始ボタンが操作されると、出火状態となる（０秒）。このとき、コントローラー３００の送信部３０３からＨＭＤ２００に訓練開始を示す信号が送信される。すると、ＨＭＤ２００の制御部２１０は、スピーカー２０８を制御することで、出火から５秒の時点でスピーカー２０８から自動火災報知設備を発報し、４０秒の時点でスピーカー２０８から火災放送を出力する。また、ＨＭＤ２００の制御部２１０は、ディスプレイ２０２を制御することで、ディスプレイ２０２に「火点確認」といったコメントを表示するとともに黄色ランプを点滅表示する。これにより、訓練対象者１は、音声及び画像により、火災が発生したことを知ることができる。

【0045】

出火から１２０秒が経過すると、訓練対象者１によって出火場所が確認される。勿論、この出火場所の確認までに要する時間は、１２０秒に限らない。実施例では、一般に出火から出火場所を確認するまでに要する時間の平均値が１２０秒であるので、１２０秒に設定しているが、この値はシステム管理者などによって適宜設定することができる。

【0046】

訓練対象者１によって出火場所が確認されると、訓練対象者１は出火場所に模擬消火器１００を搬送することとなる。

【0047】

図９は、このときにディスプレイ２０２に表示される画像を示したものである。ディスプレイ２０２には、初期の煙炎画像とともに、「初期消火急げ！」とのコメント及び黄色に点滅したランプが表示される。ここで、煙炎画像は合成画像形成部２０６によって環境画像と煙炎画像とが合成されてなる合成画像であり、コメント及びランプは提示情報制御部２０７の表示制御による画像である。

【0048】

出火から１４０秒が経過すると、訓練対象者１によって消火器放射が開始される。具体的には、訓練対象者１は模擬消火器１００の安全栓を外した後にレバー１０１を握る。また、訓練対象者１はホース１０２（コントローラー３００）を煙炎画像の炎の方向に向けて模擬消火を行う。

【0049】

図１０は、このときにディスプレイ２０２に表示される画像を示したものである。なお、実際には、ディスプレイ２０２には放射されている消火剤の画像も表示されるが、図１０などでは図を分かり易くするために消火剤は省略してある。ディスプレイ２０２には、煙炎画像とともに、「危険迫る！」とのコメント及び黄色に点灯したランプが表示される。上述したのと同様に、煙炎画像は合成画像形成部２０６によって環境画像と煙炎画像とが合成されてなる合成画像であり、コメント及びランプは提示情報制御部２０７の表示制御による画像である。

【0050】

出火から１５５秒が経過すると、訓練対象者１による消火が失敗或いは成功したことが判定される。消火が失敗したか或いは成功したかの判定は、提示情報制御部２０７が煙炎画像の大きさに基づいて行う。

【0051】

本実施の形態の場合には、提示情報制御部２０７が、炎の天井からの距離、及び、煙の床からの距離に基づいて、消火が失敗したか否かを判定する。例えば、提示情報制御部２０７は、炎の天井からの距離が第１の閾値以下となった場合、又は、煙の床からの距離が第２の閾値以下となった場合に、消火が失敗したと判定する。

【0052】

図１１は、消火が失敗したと判定されたときにディスプレイ２０２に表示される画像を示したものである。ディスプレイ２０２には、煙炎画像とともに、「危険避難開始！」とのコメント及び赤色に点滅したランプが表示される。上述したのと同様に、煙炎画像は合成画像形成部２０６によって環境画像と煙炎画像とが合成されてなる合成画像であり、コメント及びランプは提示情報制御部２０７の表示制御による画像である。

【0053】

一方、提示情報制御部２０７は、消火が成功したと判定したときには、ディスプレイ２０２に、「避難誘導開始」とのコメントを表示し、訓練対象者１に避難誘導を促す。

【0054】

出火から１５９秒が経過すると（すなわち消火失敗と判定して、避難開始指示を表示した直後）には、図１２に示したような画像がディスプレイ２０２に表示される。ディスプレイ２０２には、煙炎画像（黄褐色混濁）とともに、「直ちに避難！」とのコメント及び赤色に点灯したランプが表示される。

【0055】

出火から１６０秒が経過すると避難が困難な状況となり、１６５秒が経過すると避難の限界となる。このとき、煙炎画像は全面黒色となり、表示制御部２０７はディスプレイ２０２に「直ちに避難！」のコメントを表示する。

【0056】

このように、本実施の形態の消火訓練システム１０では、環境画像（天井や床が含まれる画像）に対する、煙炎画像の関係に基づいて、訓練対象者１に消火を止めて避難を開始することを指示するなどの行動指示を提示する提示情報制御部２０７を設けたことにより、訓練対象者１は、環境画像と煙炎画像との関係がどのような状況になったら、どのような行動を取ればよいかを体感できるので、実際の火災において逃げ遅れて死亡する確率を大幅に低減できるようになる。

【0057】

＜２－３＞コントローラー１２０のアタッチメントの構成
上述したように、本実施の形態のコントローラー３００はホース１０２の先端付近に専用のアタッチメントによって機械的に結合される。

【0058】

図１３は、本実施の形態のアタッチメント４００の構成を示す斜視図である。図１４は、アタッチメント４００にホース１０２及びコントローラー３００を取り付けた状態を示す斜視図である。

【0059】

アタッチメント４００は、大きく分けて、コントローラー３００に係合する第１係合部４１０と、ホース１０２に係合する第２係合部４２０と、第１係合部４１０と第２係合部４２０とを連結する連結部４３０と、を有する。

【0060】

第１係合部４１０は嵌合孔４１１を有する。嵌合孔４１１にコントローラー３００の根元部分が嵌合することにより、コントローラー３００が第１係合部４１０に固定される。第２係合部４２０は嵌合孔４２１を有する。嵌合孔４２１にホース１０２が嵌合することにより、ホース１０２が第２係合部４２０に固定される。なお、嵌合孔４１１と嵌合孔４２１の軸方向は同一方向である。

【0061】

連結部４３０には、長方形状の開口部４３１が形成されている。

【0062】

図１５は、アタッチメント４００の分解斜視図である。図から分かるように、アタッチメント４００は、２つの分割部材４０１、４０２が結合されて構成される。２つの分割部材４０１、４０２に分割された状態において、嵌合孔４１１及び嵌合孔４２１のそれぞれに対応する位置にコントローラー３００及びホース２０１を当接させ、ボルト４５１及びナット４５２でネジ止めすることで、２つの分割部材４０１、４０２を結合する。これにより、アタッチメント４００によりコントローラー３００とホース１０２とが機械的に結合される。

【0063】

図１６は、訓練対象者１が訓練時にコントローラー３００を握った状態を示す斜視図である。訓練対象者１は、親指をコントローラー３００の上部に沿わせ、他の指をコントローラー３００の下側に巻回させるようにして、コントローラー３００を把持することができる。

【0064】

このとき、訓練対象者１は、コントローラー３００の下側に巻回させる何本かの指の少なくとも１つ（図の例では３本の指）を、開口部４３１に差し込むようにする。これにより、訓練対象者１は、アタッチメント４００を意識せずに、あたかもコントローラー３００のみを握っているような感覚で、コントローラー３００とアタッチメント４００を握ることができる。

【0065】

訓練対象者１がコントローラー３００の操作面を上に向けた状態でコントローラー３００とアタッチメント４００を握ると、コントローラー３００の真下にホース１０２が位置する。また、コントローラー３００の長手方向の向きと、ホース１０２の長手方向の向きとが一致する。

【0066】

これにより、訓練対象者１は、ホース１０２と一体化したコントローラー３００を握りながら、あたかもホース１０２を炎にむける感覚でコントローラー２００を炎に向けて模擬消火を行うことができる。その結果、模擬消火を行いながら、親指などでコントローラー３００を操作できるので、例えば、消火訓練中にＨＭＤ２００の動作や設定の変更などを容易に行うことができる。

【0067】

＜２－３＞実施の形態のまとめ
以上説明したように、本実施の形態の消火訓練システムの一つの態様は、消火器を模擬した形状でなり、少なくとも訓練対象者による消火剤の噴射レバー１０１及びホース１０２の操作を検知可能な模擬消火器１００と、検知された噴射レバー１０１及びホース１０２の操作に基づく煙炎画像を形成する煙炎画像形成部２０５と、火災現場の環境画像と煙炎画像形成部２０５によって形成された煙炎画像とを合成した合成画像を形成する合成画像形成部２０６と、合成画像を表示するディスプレイ２０２と、合成画像に含まれる環境画像に対する、煙炎画像の関係に基づいて、訓練対象者１に行動指示を提示する提示部（提示情報制御部２０７）と、を有する。

【0068】

これにより、訓練対象者１は、環境画像と煙炎画像との関係がどのような状況になったら、どのような行動を行えばよいかを体感できるようになる。

【0069】

また、本実施の形態の消火訓練システムの一つの態様は、前記行動指示には、避難指示（例えば「危険避難開始！」、「直ちに避難！」、赤色ランプ点滅、赤色ランプ点灯）が含まれる。

【0070】

これにより、訓練対象者１は、いつ消火を諦めて避難すれば良いかを体感できる。

【0071】

また、本実施の形態の消火訓練システムの一つの態様は、前記環境画像には、火災が生じた部屋の床及び天井の画像が含まれ、提示部（提示情報制御部２０７）は、前記環境画像に含まれる床と前記煙炎画像に含まれる煙の下端部との距離が所定値（１ｍ、３０ｃｍ）以下となった場合に、前記避難指示を提示する。

【0072】

実施の形態の例では、床と煙との距離が１ｍとなったときに避難することを勧め、床と煙との距離が３０ｃｍとなったときに避難することを命令する。このようにしたのは、煙の高さと一酸化炭素の高さはほぼ一致するといった知見に基づき、一酸化炭素中毒による逃げ遅れを防ぐためである。

【0073】

また、本実施の形態の消火訓練システムの一つの態様は、前記環境画像には、火災が生じた部屋の床及び天井の画像が含まれ、提示部（提示情報制御部２０７）は、前記環境画像に含まれる天井と前記煙炎画像に含まれる炎の上端部との距離が所定値（２０ｃｍ、０）以下となった場合に、前記避難指示を提示する。

【0074】

実施の形態の例では、天井と炎との距離が２０ｃｍとなったときに避難することを勧め、天井と炎とが接炎したときに避難することを命令する。このようにしたのは、炎が天井に達すると火の燃え広がる速度は一気に大きくなるといった知見に基づくものである。

【0075】

＜３＞他の実施の形態
上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。

【0076】

上述の実施の形態では、行動指示をディスプレイ２０２から画像により提示する場合について述べたが、これに限らず、行動指示をスピーカー２０８から音声により提示してもよい。

【0077】

上述の実施の形態では、煙炎画像形成部２０５、合成画像形成部２０６、ディスプレイ２０２及び提示情報制御部２０７を、ＨＭＤ２００に設けた場合について述べたが、本開示はこれに限らない。例えば、図７の制御部２１０、通信部２０３、基本煙炎画像記憶部２０４、煙炎画像形成部２０５、合成画像形成部２０６及び提示情報制御部２０７をパソコンなどの情報処理装置に設けるとともに、カメラ２０１及びディスプレイ２０２を訓練対象者１のメガネ型デバイスに設け、情報処理装置とメガネ型デバイスとが無線通信を行うことで実施の形態の動作を実現してもよい。

【0078】

上述の実施の形態では、本開示を、ＡＲ画像を表示するシステムに適用した場合について述べたが、本開示は、これに限らず、例えばＶＲ（Virtual Reality）、ＭＲ（Mixed Reality）、ＳＲ（Substitutional Reality）などの画像を表示するシステムにも適用可能である。例えばＭＲ画像を表示するシステムに適用する場合には、図７のカメラ２０２に代えて仮想的な環境画像を形成する環境画像形成部を設ければよい。そして、環境画像形成部は、訓練対象者１の頭や目の動きに応じて環境画像を変更する。このようにすれば、合成画像形成部２０６では、仮想的な環境画像と仮想的な煙炎画像とを合成したＶＲ画像を得ることができる。

【0079】

上述の実施の形態では、提示部（提示情報制御部２０７）が、床と煙の下端部との距離、及び、天井と炎の上端部との距離に基づいて、行動指示の種類とタイミングを判定した場合について述べたが、床と煙の下端部との距離、及び、天井と炎の上端部との距離のいずれか一方に基づいて、行動指示の種類とタイミングを判定してもよい。また、上述した実施の形態の床と煙の下端部との距離、及び、天井と炎の上端部との距離は例示であって、要は、合成画像に含まれる環境画像に対する煙炎画像の関係に基づいて、訓練対象者に行動指示を提示すればよい。例えば、環境画像に対する煙炎画像の割合が例えば８倍以上になった場合に、避難指示を提示してもよい。つまり、全画像に対する煙の割合が所定値以上になった場合に避難指示を提示してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0080】

本開示の消火訓練システムは、模擬消火器を用いた消火訓練システムに有用である。

【符号の説明】

【0081】

１ 訓練対象者
１０ 消火訓練システム
１００ 模擬消火器
１０１ レバー
１０２ ホース
１０３、３０３ 送信部
２００ ヘッドマウンテッドディスプレイ（ＨＭＤ）
２０１ カメラ
２０２ ディスプレイ
２０３ 通信部
２０４ 基本煙炎画像記憶部
２０５ 煙炎画像形成部
２０６ 合成画像形成部
２０７ 提示情報制御部
２０８ スピーカー
２１０ 制御部
３００ コントローラー
３０１ 操作部
３０２ ジャイロ
４００ アタッチメント
４１０ 第１係合部
４１１、４２１ 嵌合孔
４２０ 第２係合部
４３０ 連結部
４３１ 開口部

【要約】

【課題】火を消すための訓練のみならず、消火を行う人間が火災現場でどのように行動したら良いかを総合的に訓練することができる消火訓練システムを提供すること。
【解決手段】消火訓練システム１０は、消火器を模擬した形状でなり、少なくとも訓練対象者による消火剤の噴射レバー１０１及びホース１０２の操作を検知可能な模擬消火器１００と、検知された噴射レバー１０１及びホース１０２の操作に基づく煙炎画像を形成する煙炎画像形成部２０５と、火災現場の環境画像と煙炎画像形成部２０５によって形成された煙炎画像とを合成した合成画像を形成する合成画像形成部２０６と、合成画像を表示するディスプレイ２０２と、合成画像に含まれる環境画像に対する、煙炎画像の関係に基づいて、訓練対象者１に行動指示を提示する提示部（提示情報制御部２０７）と、を有する。
【選択図】図７

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】