地下街が停電し，避難が必要である状況を考える．地下街が停電すると，壁や床等が見えない状況下におかれる．そのような状況下では唯一の目印である避難誘導灯を用いて避難することになる．しかし先行研究によると避難誘導灯を利用する避難者は 2 割程度であることがわかっている．このように避難誘導灯は避難誘導の役割を十分に果たしているとは言えない．本稿では，避難者の携えるスマートフォンの発する光 (バックライトとフラッシュライト，総じてスマホライトと呼ぶ) を用いた避難誘導方式を提案する．避難すべき方向 (避難方向) に光の帯が流れるように見えるよう，各スマホライトを制御する手法を取る．避難者は光の帯が流れるように見えた方向に避難すればよいことになる．提案するシステムは避難誘導装置とスマートフォンからなる．避難誘導装置は無線 LAN を具備し，電源は非常用電源に接続されており，非常用電源が入ると起動する．給電された避難誘導装置は，あらかじめ設定されている避難データを近隣のスマートフォンにブロードキャストする．避難データを受け取った各スマートフォンは，あらかじめ設定されている分散型アルゴリズムにしたがって，避難方向に光の帯が流れるように見えるよう，スマホライトを制御する．提案手法では，光の帯は一定の幅を持ち避難方向に等速に移動するものとし，光の帯の範囲内にあるスマホライトを点灯させる手法を取る．また，要素技術として位置推定アルゴリズムと時刻同期アルゴリズムを用いる．

1. 地下街における
スマートフォンの光を用いた
避難誘導方式の提案"
冨永 拓也†1，柴田 直樹†1，孫 為華†2，伊藤 実†1!
†1 奈良先端科学技術大学院大学
†2 滋賀大学
!
[1] 避難誘導灯 [2] iPhone5S

2. 2!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
研究背景!
地下街(平常時と停電時の比較)!
地下街(平常時)
地下街(停電時)
蓄光避難誘導標識「しるべにすとTM」の株式会社リソウズ, http://www.risozu.jp/news/2009/05/000041.html, (参照 2013-11-14)!
停電した地下街において，!
避難時に唯一の目印になる!
光量が足りず，壁や床が見えない"
→壁や床が見えず，危険"

3. 3!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
スマートフォンの光と音声を用いた避難誘導方式を提案!
研究背景!
本研究の目的!
床の上を，避難方向に光の帯が流れるように見えるよ
う，地下街の各スマートフォンの光を制御する!
床を見て，光が流れるように見えた方向に避難するだけ!
・バックライト!
・フラッシュライト!
音声による誘導．各スマホから同一音声を一斉に鳴らす!

4. 4!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
関連研究 ～地下街における避難行動実験～ (1)
被験者79名!
森山修治(2010) 「都市型地下空間の避難安全性に関する研究 早稲田大学大学院理工学研究科!
インスタントシニア
インスタントシニア
インスタントシニア体験, 教育サービス ソラスト, http://solasto-learning.com/kouza/welfare/kaigoshokuin/kaigoshokuin_06.php(参照: 2014/07/05)!

5. 5!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
関連研究 ～地下街における避難行動実験～ (2)
被験者79名!
森山修治(2010) 「都市型地下空間の避難安全性に関する研究 早稲田大学大学院理工学研究科!
条件I: 煙充満時を想定
条件Ⅱ: 停電時を想定! 条件Ⅲ: 平常時を想定!
通常照明を消灯"
避難誘導灯(消灯)"
通常照明を消灯"
4グループに分割!
グループごとに同じ場所から一斉に避難! 17
3
グループ

6. 6!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
関連研究 ～地下街における避難行動実験～!
地下街における避難方法 (1)
周りの人の動きに従って避難する傾向"
誘導灯を頼りに避難した人は約2割"
標識の意味を理解していた人は1割未満"
森山修治(2010) 「都市型地下空間の避難安全性に関する研究 早稲田大学大学院理工学研究科!
→避難時間が長くなり，取り残されるお
それがある"
→ 標識の意味を理解しづらい"

7. 7!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
関連研究 ～地下街における避難行動実験～!
出口前を素通りする被験者
出口とわかりづらい場合は素通りする傾向"
森山修治(2010) 「都市型地下空間の避難安全性に関する研究 早稲田大学大学院理工学研究科!
・避難時間が長くなるため，取り残されるおそれがある"
"
70%! 67%!
3%!
出口前を素通りする割合

8. 8!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
従来手法の問題点とその解決策!
壁や床が見えづらい"
出口付近のスマートフォンの光を!
点滅!
避難誘導灯の問題点 提案手法による解決策
出口素通り問題"
全てのスマートフォンの光を!
最低光量(後述)で点灯!
周りの人の動きに従っ
て避難する問題"
標識の意味が理解しづらい"
床を見て，避難方向に光が流れる!
ように見えるよう，スマートフォンの!
光を制御する!
避難音声による案内!
解決
解決
解決

9. 9!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
提案手法
避難口
問題: 壁や床が見えない!
解決策: 全てのスマホに最低光量を設定!
光量:0.0
光量:0.1
光量:1.0
最低，0.1で発光
出口素通り対策
↑光の帯：帯の範囲内にあるスマートフォンを光量1.0で点灯．!
距離ベースのアルゴリズム．避難口からの道のりを元に決定!
出口付近は
点滅
避難方向!
位置推定の結果を元に!
光の帯の範囲内にあるか判定!
位置推定の結果を元に!
光の帯の範囲内にあるか判定

10. 10!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
システムの構成!
ワンボード・マイコン (各避難誘導灯にビルトイン)!
位置推定と地図情報などを提供!
提案手法：距離ベースのアルゴリズム!
災害
GPS 地下街
Wi-Fi
ワンボードマイコン
Wi-Fi
電源：避難誘導灯の蓄電池から給電．
停電時，自動的に給電!
各避難誘導灯に1台ビルトイン!
地図情報
地図情報
現在地から避難口までの道のりを!
求める必要があるため．!

11. 11!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
ワンボードマイコン
システムの構成!
シナリオ「地下街周辺で火災が発生し，停電した」 (1) !
・地図情報!
・アルゴリズム!
の開始時刻
・地図情報!
・アルゴリズム!
の開始時刻
・地図情報!
・アルゴリズム!
の開始時刻
1
2
ワンボードマイコンの動作!
地下街周辺で火災が発生し停電!
→避難誘導灯から給電される!
→ワンボードマイコンの電源ON
「地下街の地図情報」と「光の帯を!
流すアルゴリズムを開始する時刻」
をスマートフォンにブロードキャスト

12. 12!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
システムの構成!
シナリオ「地下街周辺で火災が発生し，地下街が停電した」 (2) !
各スマートフォンの動作 (分散型アルゴリズム) !
光の帯
避難口
最も近い避難口までの道のり
0m
Wi-Fi
Wi-Fi
12m 10m
8m
10m
6m
1m 2m
光量:0.0
光量:0.1
光量:1.0
最低，0.1で発光
位置位置位置 位置位置
位置位置

13. 13!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
地下街を天井から見下ろした場合，最も近い避難
口に光が流れるように見えることを確認する!
提案手法のシミュレーション!
概要!
2D
3D 避難者目線で最も近い避難口に光が流れるよう
に見えることを確認する!
シミュレーションの条件!
位置推定誤差は，乱数で生成．!
既存研究[1]による位置推定誤差 平均3.7m, 標準偏差3.4mを用いる!
避難者500名．すべての人は右手にスマホを持っている!
光の流れに従う避難者: 250名，光の流れに従わない避難者: 250名!
従わない避難者がいた
場合でも，光が避難方
向に流れていることを確
認するため
[1] S. Ivanov, E.Nett, S.Schemmer:"Automatic WLAN Localization for Industrial
Automation", Proceedings of Wireless Factory Communication Systems, pp.93-96 (2008).

14. 14!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
提案手法のシミュレーション!
2Dシミュレーション(地下街を天井から見下ろした動画)!
0
50m
柱
壁
避難口
スマートフォンの光 点灯

15. 15!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
提案手法の評価!
3Dシミュレーションの評価方法
• 友人10名(男性，22〜25歳) に対して，アンケートを実施．!
• 提案手法の説明後，アンケートに記入させた!
• 動画の種類 (３種類)!
– 提案手法なし，スマホ全点灯，提案手法あり!
– 各動画の視聴後，以下の評価項目に記入させた!
評価項目! 5:とてもそう思う 3:どちらとも言えない 1:全くそうは思わない!
壁と床がよく見える! ５ ４ ３ ２ １!
出口がわかりやすい! ５ ４ ３ ２ １!
!
床を見て，光が流れるよう
に見えた!
５ ４ ３ ２ １!
避難すべき方向が!
明確にわかった!
５ ４ ３ ２ １!

16. 16!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
提案手法の評価!
3Dシミュレーションの概要 (避難者の避難経路)!
0
50m
柱
壁
避難口
スマートフォンの光 点灯

17. 17!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
提案手法の評価!
避難者目線の3D動画(動画2,提案手法なし)

18. 18!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
提案手法の評価!
避難者目線の3D動画(動画1,地下街のスマホライト全点灯)

19. 19!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
提案手法の評価!
避難者目線の3D動画(動画3,提案手法あり)

20. 20!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
提案手法の評価!
3D動画に対するアンケート結果 (1)
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
動画2(提案手法なし)
動画1(スマホ全点灯)
動画3(提案手法)
壁と床がよく見える
5
4
3
2
1
5:とてもそう思う!
3:どちらとも言えない!
1:全くそうは思わない!
壁と床が見える
壁と床が見える

21. 21!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
提案手法の評価!
3D動画に対するアンケート結果 (2)
5:とてもそう思う!
3:どちらとも言えない!
1:全くそうは思わない!
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
動画2(提案手法なし)
動画1(スマホ全点灯)
動画3(提案手法)
出口がわかりやすい
5
4
3
2
1
出口がわかりやすい

22. 22!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
提案手法の評価!
3D動画に対するアンケート結果 (3)
5:とてもそう思う!
3:どちらとも言えない!
1:全くそうは思わない!
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
動画2(提案手法なし)
動画1(スマホ全点灯)
動画3(提案手法)
床を見て，光が流れるように見えた
5
4
3
2
1
床を見て，光が流れるように
見えた

23. 23!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
提案手法の評価!
3D動画に対するアンケート結果 (4)
5:とてもそう思う!
3:どちらとも言えない!
1:全くそうは思わない!
0%
20%
40%
60%
80%
100%
動画2(提案手法なし)
動画1(スマホ全点灯)
動画3(提案手法)
避難すべき方向が明確にわかった
5
4
3
2
1
避難すべき方向がわかった

24. 24!
地下街におけるスマートフォンの光を用いた避難誘導方式の提案"
スマートフォンの光を用いた避難誘導方式を提案!
まとめ!
床を見たときに，最も近い避難口に光が流れるように見せる方式!
避難者の携えるスマートフォンの光を利用する!
光が流れるように見えた方向に避難するだけ!
スマートフォン未所持者も避難誘導が可能!
避難者目線で最も近い避難口に床の上を光が流れるように
見えることを確認!