JP2006317160A - 地震警報システムおよびそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】一般家庭や建物、車両の運転者に、その所在位置にかかわらず正確に地震の到来を告知することにより、人命と財産の損傷を未然に防止、軽減する。
【解決手段】地震情報演算部１は地震の到来時刻と規模を緯度・経度毎に演算する。地震情報配信部２は受信可能エリアに該当する地震情報をデータ発信局３に伝送する。データ発信局３からの電波４を受信する地震情報受信装置５は、地震情報受信機１０で受信した地震情報の中から、位置設定部３０で設定された位置情報に基づき、地震情報選択部２０で該当する地震情報を選択し、警報部４０により周囲に告知する。
【選択図】図１

Description

本発明は、地震の到来を一般家庭や建物または一般車両に事前に告知する地震警報システムに関するものである。

地震国の我が国では様々な地震計が全国的に整備されている。震源付近で検出した伝搬速度の速いＰ波の初動データを使って求めた早期地震情報をリアルタイムに各所に配信し、遅れてくる被害の大きいＳ波の被害を大幅に軽減する研究が、防災、減災、避難誘導、設備保全などを目的に多岐にわたり行われている。

早期地震情報は、発生時刻、発生場所（緯度、経度、深度）、地震規模（マグニチュード）であり、この情報が有れば任意地点での地震の到達時刻は震源からの離隔距離とＳ波の伝搬速度（略秒速３ｋｍから予測出来、また、その地点の震度は、地震規模と離隔距離およびその地点の地盤情報により推定演算できることが知られている。

以上のようにして求めた早期地震情報を任意地点の建物や設備に提供する方法として、特許文献１に示すようなものが提案されている。

図９に示すように特許文献１では、地震観測装置１１０がＰ波を検出すると、推定部１２０Ａにおいて、地震の震源位置と大きさを推定し、判定部１２０Ｂにおいて、推定部１２０Ａの推定結果から所在地の異なる複数の稼働設備１４０ａ〜１４０ｅの所在地毎の震度の程度を判定し、かつ警報が必要かどうかも判定するとともに、地震の伝達時間も算出し、これらのデータを警報装置１３０に伝達する。警報装置１３０は、各稼働設備１４０ａ〜１４０ｅに対し回線１５０を介してこのデータを送信し、各稼働設備１４０ａ〜１４０ｅにおいて所定の地震対策動作を行わせるものである。
特開２００１−１３４８６５号公報

しかしながら、前記の特許文献１の方法は、早期地震情報の提供を受ける稼働設備の所在情報を予め判定部１２０Ｂに登録しておく必要があり、一般家庭など不特定多数に情報を提供する方法としては、登録などの煩雑な作業が必要になる。また、所在地が特定しない移動中の車両等への情報の伝達には適していないなどの課題があった。

また、早期地震情報を伝達対象の所在が特定、不特定にかかわらず伝達が容易な手段として電波による放送がある。この方法は広範囲に情報伝達ができる反面、電波の無方向性ゆえの、次に示す欠点がある。

被害の予想される地域の最寄り電波発信局を基点とした地震情報（到達予測時刻、被害予測震度）として、その電波発信局から情報を発信した場合、その電波を受信する建物や車両は、その受信位置により、特に到達予測時刻に数秒の誤差が発生する。例えば電波発信局から震源寄りに３ｋｍ離れた地点では、到達予測時刻の１秒前（Ｓ波の伝搬速度を３ｋｍ／秒とすると）に地震が到達することになり、震源寄りに１８ｋｍ離れた地点で受信すると予想の６秒前の誤差を生じることになる。

例えば、大阪府の略南の方向にある和歌山沖で地震が発生し、大阪府の略中央部である大阪城に設けた電波発信局から、この中央部における予測の震度と到達時刻（何秒後）を大阪府に向けてデータ発信した場合（または音声によるラジオ放送）には、大阪城から略１８ｋｍの泉佐野市では予測時刻から６秒前に地震が到来する。

このように、場合よっては、到達予測時刻が地震の主要動の到達以後になり地震情報を受信しても安全上の措置を取る事ができず地震情報自体の目的が達せられない。

以上の欠点を避けるため電波発信局を多数設け、それぞれの電波発信局における早期地震情報を発信する方法も考えられるが、設備投資が膨大になる欠点があり、かつ、到達予測時刻の誤差を根本的に解決することはできない。

前記の課題を解決するために本発明の地震警報システムおよびそのプログラムは、電波発信局から発信される地震情報は、その電波発信局からの電波受信が可能な地域の緯度・経度毎の地震情報を含む地震情報とし、これを受信する地震情報受信装置は受信位置（緯度・経度）を設定する設定部を保有し、この設定部の受信位置情報により、前記の受信地点毎の地震情報の中から受信位置に該当する情報を選択するようにしたものである。

本発明の地震警報システムおよびそのプログラムは、電波等で発信される早期地震情報を、その受信位置にかかわらず正確に伝達できる事が出来るため、地震の主要動の到達以前に必要な予防措置を講じて、人命や財産の損傷を防止、軽減する効果が期待できる。

第１の発明は、震源地情報（マグニチュード、深さ、緯度、経度）から、データ発信局の受信可能エリアにおけるＳ波の到来時刻と地震の規模を緯度・経度毎に演算する地震情報演算部と、この地震情報演算部の演算結果を複数のデータ発信（放送）局に、このデータ発信局の受信可能エリアに該当するデータとして配信する地震情報配信部、および前記の複数のデータ発信局の電波を受信する地震情報受信装置から構成し、前記の地震情報受信装置は受信位置を設定する位置設定部と、この位置設定部の受信位置情報に基づき前記の電波の中から受信位置の緯度・経度に最も近い地震情報を選択する地震情報選択部とその結果を警報部に告知する構成にすることにより、電波の受信位置にかかわらず、地震の到来を事前に正確に知らせる事ができ、地震到来による人命や建物の損傷を防止、軽減することができる。

第２の発明は、地震情報受信装置の位置設定部がインターネットなどのネットワークに接続されるよう構成され、例えば郵便番号もしくは電話番号を入力する事によりこの外部のサーバから受信位置情報（緯度、経度）を得るようにしたもので、受信位置の設定が簡便化できる。

第３の発明は、第２の発明の地震情報受信装置の位置設定部に数字ボタンと登録用のボタンを設け、郵便番号もしくは電話番号を入力する事により外部のサーバから受信位置情報を得るようにしたもので、受信位置の設定が正確にかつ簡便に行える。

第４の発明は、地震情報受信装置にＧＰＳ受信機を備え、このＧＰＳ受信機から受信位置情報を得るよう構成することにより、地震情報受信装置を携帯用として利用して、高所作業者の危険、事故の防止に効果がある。

第５の発明は、地震情報受信装置がカーナビゲーション装置から現在位置情報を得るよう構成することにより、地震情報受信装置を車両用として利用して、交通事故の防止に効果がある。また、地震情報受信装置を小型、安価に提供できる。

第６の発明は、地震情報受信装置の警報出力を制御器を介して家庭電気機器、または建物の電気設備と係合する構成にすることにより、地震到来に先立って、家庭電気機器または建物の電気設備に必要な処置行い、避難の誘導や、財産の保全に役立つものである。

第７の発明は、第６の発明の制御器に震度情報に対して作動させるどうかの震度の關値を制御器に接続される家庭電気機器または建物の電気設備毎に設けて、地震の震度に応じた処置を家庭電気機器または電気設備毎に行うよう構成したもので、地震の震度に応じたより適切な処置がおこなえる。

第８の発明は、第１〜７のいずれかの発明の地震警報システムの少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラムである。そして、プログラムであるので、電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させて本発明の地震警報システムの少なくとも一部を容易に実現することができる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における地震警報システムの構成を示すものである。

図１において、震源地情報（マグニチュード、深さ、緯度、経度）から、データ発信局の受信可能エリアにおけるＳ波の到来時刻と地震の規模を緯度・経度毎に演算する地震情報演算部１である。この地震情報演算部１は、図示していないが全国の地震計とネットワークが構成されている。

地震情報配信部２は地震情報演算部１の演算結果を受け取り、複数のデータ発信局３に配信する地震情報配信部である。複数のデータ発信局３ａ、３ｂ、３ｃからは、それぞれ、配信された地震発生情報が電波４として発信される。

地震情報受信装置５は電波４を受信する地震情報受信装置である。この地震情報受信装置５は、アンテナ１１を入力とする地震情報受信機１０と地震情報選択部２０、受信位置を設定する位置設定部３０、および警報部４０とからなり、地震情報受信機１０で受信した地震発生情報１２と、位置設定部３０で設定した受信位置情報３１が地震情報選択部２０の入力として、地震情報選択部２０の警報出力２１が警報部４０の入力としてそれぞれ係合するよう構成されている。

図２は電波４としてデータ発信局３ａから発信された地震情報の一例であり、４１は情報の一部である。この図２は緯度、経度毎に地震の主要動であるＳ波が何秒後に到来するか、また、その震度はどの程度かを示している。

図２の地震情報４１を例にとると、東経１３５度３３分、北緯３４度４２分の地点には６秒後に震度３の地震が到来することを示している。

図２で示す地震情報は、その受信可能エリア内の情報として（１３５．３０，３４．４２，８．８−３）（１３５．３１，３４．４２，８．２−３）（・・・）・・・といった時系列的に繰り返しで発信され、到達予測時刻は時間経過とともに更新される。図３の４２は警報部４０の警報の一例である。ただし、警報はこれに限らず、表示・音などに多様な方法が考えられる。

以上のように構成された地震警報システムについて、その動作、作用を説明する。

地震が発生した時、地震情報演算部１は震源地情報からデータ発信局３から配信する位置における地震の到来時刻（何秒後）と予測震度を、図２に示すように緯度、経度毎に演算し、地震発生情報として地震情報配信部２に伝送する。

地震情報配信部２は、複数のデータ発信局３と専用通信回線などで接続されており、データ発信（放送）局毎の受信可能エリアを緯度、経度情報としてその内部に保有している。地震情報配信部２は地震情報配信部１から地震発生情報を受けると、その情報をデータ発信局毎に再編成して、当該のデータ発信局３のａ、ｂ、ｃそれぞれに伝送する。その伝送を受けたデータ発信局３はそれぞれ電波４としてその受信可能エリアに発信する。

一方、地震情報受信装置５は常時受信状態にあり、前記の電波４に含まれる図２の地震発生情報を受信すると、その情報の中から現在位置情報３１に基づき、現在位置に最も近い地震情報、例えば図２の４１を選択し、警報出力２１として警報部４０に送出する。警報部４０は図３の４２で示す警報を音声または表示で警報器４０の周辺に告知する。

以上のように本実施の形態１では、緯度、経度別に予測演算された地震情報を複数のデータ発信局からそれぞれの受信可能エリア毎の情報として電波で発信し、これを受信する地震情報受信装置５は位置設定部３０で設定した受信位置情報３１にもとづいて前記電波に含まれる情報の中から受信位置の地震情報を選択する構成にした事により、受信の位置にかかわらず正確な早期地震情報（警報）を受信できるので、地震到来時の人命、財産の損傷を未然に防止することに多大の効果が発揮できるものである。

また、地震情報受信装置５側においては地震情報が数値データで得られるので地震情報選択部２０もしくは警報部４０に震度に対する閾値を設けることが容易にでき、例えば、免震構造の建物では、震度３以下の地震情報では警報を行わない等の措置を簡単に実施することができる。

なお、本実施の形態１では地震情報４１は震度の情報としたが、他の方法、例えばＳＩ値を用いてもよく、平易な表現、例えば「強い地震」などを用いてもよい。また、到来予測時間を何秒後としたが、到来予測時刻にしてもよく、また、津波情報を付加しても良い。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における地震警報システムの構成を示すものである。

図４は実施の形態１の地震情報受信装置５の位置設定部３０に工夫を加えたもので、電波発信までのシステムの構成は実施の形態１に同じである。

図４において地震情報受信装置５１の位置設定部３２はインターネット６を介して外部に設置されたサーバ７に接続される構成になっており、位置設定部３２には、サーバ７と接続するためのサーバ７のＵＲＬが予め登録されている。また、図示していないが０〜９までの１０個の数字キーと登録ボタンが用意されている。サーバ７は、その内部に固定電話の電話番号と郵便番号に対応した緯度、経度の位置情報が収録されている。

以上のように構成された地震警報システムの地震情報受信装置について、その動作、作用を説明する。

地震情報受信装置５１を住居や建物に設置する時点で、設置者は位置設定部３２の１０個のキー（図示せず）を操作して、その住居や建物の所在地の郵便番号もしくは電話番号を入力し登録ボタン（図示せず）を押下する。位置設定部３２はサーバ７にアクセスして郵便番号もしくは電話番号で照会し、その住居や建物もしくはその周辺の緯度、経度の情報を入手し内部に記憶する。

以上のように本実施の形態２においては、地震情報を受信する地震情報受信装置において、受信位置の設定をインターネットを通じて郵便番号や電話番号によって行える構成にしたことにより、設置者は受信位置の緯度、経度情報を調べる必要がなく簡単に設置が行える。また、転居などで受信装置を移動したい場合でも、誰でも簡単に設置操作が行える。

なお、予めサーバ７に地震情報受信装置５１を特定できるIDを登録し、地震情報受信装置５１の起動時に前記のＩＤをサーバ７に送出することによりサーバ７から受信位置情報を入手しても同様の効果が得られる。

また、インターネットによってサーバに接続して説明したが、これに限らず、他のネットワーク手段、例えば電話回線などアナログ通信でもよいしディジタル通信でも構わない。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における地震警報システムの構成を示すものである。

図５は実施の形態１の地震情報受信装置５の位置設定部３０に工夫を加えたもので、電波発信までのシステムの構成は実施の形態１に同じである。

図５において地震情報受信装置５２の構成は、実施の形態１の図１における位置設定部３０に変えて、ＧＰＳ受信機３３を設けたものである。ＧＰＳ受信機３３で得られた受信位置情報３１は実施の形態１と同様に地震情報選択部２０に送られる構成である。

以上のように本実施の形態３においては、受信位置情報３１をＧＰＳ受信機３３から得る構成にしたことで、地震情報受信装置５２は、移動可能な携帯用として利用でき、建物建設現場やダム建設現場など高所作業者や登山者の安全確保に貢献できる。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における地震警報システムの構成を示すものである。

図６は実施の形態３の図５の地震情報受信装置５２のＧＰＳ受信機３３に変えて車両に搭載されるカーナビゲーション装置３４を利用する構成にしたものである。

図６において地震情報受信装置５３の地震情報選択部２０はカーナビゲーション装置３４から受信位置情報３１を得る構成になっている。また、地震情報受信機１０は複数のデータ発信局に対応できるよう受信自動追尾機能を保有している。

以上のように本実施の形態４においては、受信位置情報をカーナビゲーシヨン装置から得る構成にしたことで、地震情報受信装置５３は、構成が簡素化され、車両搭載用として利用し、地震到来時の走行中の車両の運転事故を未然に防止、軽減することができる。

なお、本実施の形態では警報部４０を独立して設けているが、カーナビゲーション装置３３のオーディオ部（図示せず）と地図画面表示部（図示せず）を利用する構成にしてもよく、この場合はさらに構成が簡素化できる。

（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５における地震警報システムの構成を示すものである。

図７は実施の形態１おける地震情報受信装置５に機能を付加した構成にしたものである。

図７において、制御器５０は地震情報受信機５の警報出力２１を入力とするよう接続された制御器である。この制御器５０にはテレビ５１と照明器具５２とガスメータ５３とＰＣ（パーソナルコンピュータ）５４が接続されている。制御器５０は、これら接続された家庭電気機器を個々に制御する機能を保有しているおり、かつ、これらの機器を制御するかどうかの震度に対する閾値が機器毎に設定されている。

以上のように構成された地震警報システムについて、その動作、作用を説明する。

図７において、警報出力２１が発生すると、制御器５０は、テレビ５１の画面に図３に示すような表示で告知し、照明５２を点灯させて避難路を明るくし、ガスメータ５３を遮断してガス漏れを防止し、停電に備えてパーソナルコンピュータ５４の作業中のデータをメモリに収録する等の制御を行う。

しかし、軽微な地震でも以上の処置を行うと、安全ではあるが、かえって生活上の不便や無用の混乱を生じるので、制御器５０に設定された閾値がこの不便を緩和させる。例えば、テレビ表示は震度２以上、ガスメータの遮断は震度５以上で動作と言う具合に閾値が機能する。

以上のように本実施の形態５においては、地震情報受信機の警報出力で制御器を介して家庭電気機器を地震の到来に先立って制御する構成にしたことにより、一般家庭における人命、財産の損傷を未然に防止する効果が得られる。

なお、制御器が制御する家庭電気機器はこれらに限らないことは言うまでもない。

（実施の形態６）
図８は、本発明の実施の形態６における地震警報システムの構成を示すものである。

図８は実施の形態１おける地震情報受信装置５に機能を付加した構成にしたものである。図８において、制御器６０は地震情報受信機５の警報出力２１を入力とするよう接続された制御器である。この制御器６０には放送設備６１と避難誘導灯６２とオートドア６３および非常電源装置６４が接続されている。制御器６０は、これら接続された建物の電気設備を個々に制御する機能を保有しているおり、かつ、これらの電気設備を制御するかどうかの震度に対する閾値が機器毎に設定されている。

以上のように構成された地震警報システムについて、その動作、作用を説明する。

図８において、警報出力２１が発生すると、制御器６０は放送設備６１を駆動させて音声で地震の到来があることを震度情報を交えて告知し、避難誘導灯６２を点灯し、オートドア６３を開放にし、非常電源装置６４の待機運転を開始させる。しかし、軽微な地震でも以上の処置を行うと、実施の形態５と同様の無用の混乱を生じるので、制御器６０に設定された閾値が実施の形態５と同様にこの問題を解消する。

以上のように本実施の形態６においては、地震情報受信機の警報出力で制御器を介して建物の電気設備を地震の到来に先立って制御する構成にしたことにより、公共の建物や業務用の建物など、不特定多数の人が集まる場所に利用して、地震到来時のパニック状態を抑制して人命の損傷を未然に防止、軽減する効果が大きい。

なお、本実施の形態では、制御器６０に接続される電気設備は４件としたが、必要に応じ追加して設ければさらに効果が増大されることは言うまでもない。このことは、実施の形態５の制御器５０についても同様である。

なお、本実施の形態で説明した各部は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したりインターネットなどの通信回線を用いて配信することで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以上のように、本発明の地震警報システムおよびそのプログラムは、地震の主要動の到来を任意の場所において正確に告知するものであるので、本発明の装置を展開して住居や建物や車両用以外の用途、例えば、電波の発信を通信衛星にして、海洋航行中の船舶に津波の発生とその規模の予測を告知するなどの用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における地震警報システムの構成を示す説明図 本発明の実施の形態１における地震情報の例を示す説明図 本発明の実施の形態１における地震警報の告知例を示す説明図 本発明の実施の形態２における地震警報システムの構成を示す説明図 本発明の実施の形態３における地震警報システムの構成を示す説明図 本発明の実施の形態４における地震警報システムの構成を示す説明図 本発明の実施の形態５における地震警報システムの構成を示す説明図 本発明の実施の形態６における地震警報システムの構成を示す説明図 従来の地震警報システムを示す説明図

符号の説明

１ 地震情報演算部
２ 地震情報配信部
３ データ発信局
４ 電波
５ 地震情報受信装置
６ インターネット
７ サーバ
１０ 地震情報受信装置
２０ 地震情報選択部
３０、３２ 位置設定部
３３ ＧＰＳ受信機
３４ カーナビゲーション装置
４０ 警報部
５０、６０ 制御器

Claims (8)

1. 震源地情報（強度、位置情報、発生時刻）と、データ発信局の受信可能エリアにおける位置情報と現在時刻とから、前記データ発信局の受信可能エリアにおけるＳ波の到来時刻と地震の規模を緯度・経度毎に演算する地震情報演算部と、前記地震情報演算部の地震情報を発信する複数のデータ発信局と、前記地震情報演算部と前記複数のデータ発信局と間に介在して前記地震情報部の演算結果を前記複数のデータ発信局に、それぞれのデータ発信局の受信可能エリアに該当するデータとして配信する地震情報配信部、および前記複数のデータ発信局の電波を受信する地震情報受信装置とから成り、
   前記地震情報受信装置は、地震情報受信機の受信位置（緯度・経度）を設定する位置設定部と、この位置設定部の位置情報により前記地震情報受信機が受信した情報の中から受信位置の緯度・経度に最も近い地震情報を選択する地震情報選択部と、その選択結果を告知する警報部とを備えて成る地震警報システム。
2. 地震情報受信装置の位置設定部は、インターネットなどのネットワークに接続できるよう構成され、かつ外部のサーバと接続可能にして、受信位置情報を前記サーバから得るように構成された請求項１の地震警報システム。
3. 位置設定部は、数字ボタンと登録用のボタンを保有し、地震情報受信装置の設置場所の郵便番号もしくは電話番号の操作でサーバに収納された緯度・経度情報を得るよう構成された請求項２の地震警報システム。
4. 地震情報受信装置はＧＰＳ受信機を備え、このＧＰＳ受信機から受信位置情報を得るように構成された請求項１の地震警報システム。
5. 地震情報受信装置はカーナビゲーション装置に係合され、このカーナビゲーション装置から受信位置情報を得るように構成された請求項１の地震警報システム。
6. 地震情報受信装置の地震情報選択部の警報出力は制御器に接続され、この制御器がこの制御器に接続された家庭電気機器または建物の電気設備を制御するよう構成された請求項１の地震警報システム。
7. 制御器はその内部にこの制御器に接続される家庭電気機器または建物の電気設備ごとに、地震情報選択部の警報出力に含まれる震度情報に対して前記家庭電気機器または電気設備を作動させるかどうかの震度の閾値を保有して成る請求項６の地震警報システム。
8. 請求項１〜７のいずれか１項記載の地震警報システムの少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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