JP2010071853A - 緊急地震速報装置、緊急地震速報方法、および緊急地震速報プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】簡単かつ高精度にＳ波到達時間を予測すること。
【解決手段】（Ａ）地震が発生すると震源近くで観測されたＰ波により、気象庁又は気象業務支援センターから、震源を特定する地震発生位置情報と地震発生時刻に地震ＩＤを関連付けた緊急地震速報データ１０１を受信する。（Ｂ）配信先となる利用者の端末では、ブロックＤＢ１０２と呼ばれる土地の地下構造をブロック単位で３次元モデル化したブロック集合データから、緊急地震速報データ１０１に含まれている地震発生位置情報に該当する震源ブロックを特定する。（Ｃ）つぎに、ブロックデータ走時表ＤＢ１０３と呼ばれる、ブロックごとに当該ブロック内で過去に発生した地震に関するＳ波到達実時間から得られたＳ波到達予測時間を記憶するＤＢの中から、震源ブロックのＳ波到達予測時間を読み出す。これにより、Ｓ波到達予測時間が得られる。
【選択図】図１

Description

この発明は、緊急地震速報データを配信する気象業務サーバーとアクセス可能な緊急地震速報装置、緊急地震速報方法、および緊急地震速報プログラムに関する。

緊急地震速報システムとは、震源近くの地震計で縦揺れ（Ｐ波）を感知した段階で、地震の規模や震源位置などを予測後、利用者に通知され、大きな横揺れ（Ｓ波）到達前に、通信回線を介して地震が来ることを危険告知するシステムである。Ｐ波を感知してからＳ波が利用者に到達するまでの余裕時間は数秒から数十秒程度の幅があるが、この余裕時間の長さに応じて緊急におこなう措置が異なる。

たとえば、病院の手術室では、余裕時間が０〜１０秒であれば手術の一時中断などの措置、１０〜２０秒であれば点滴中止などの措置、２０〜３０秒であれば麻酔ガス切替、３０秒以上であれば落下物退避など、緊急におこなう措置の優先順位が異なる。したがって、この余裕時間となるＳ波到達時間を正確に予測することは利用者がその間に取り得る措置の優先順位を決める上で重要である。なお、リアルタイム地震情報を利用した地震動強さの予測方法および防災システムが開示されている（たとえば、下記特許文献１を参照。）。

特開２００７−７１７０７号公報

しかしながら、上述した従来技術では、Ｓ波到達予測時間に関しては考慮されていない。したがって、Ｓ波到達予測時間の誤差が大きいと利用者が最優先すべき措置を取り違えてしまうこととなり、防災上問題が生じることとなる。

また、気象庁指定の走時表では、震源位置と利用者との間の震央距離によりＳ波の走時（Ｓ波到達予測時間）を規定しているため汎用性は高い。しかしながら、Ｓ波の伝播速度は常に一定ではなく、地形や地質などにより大きく変動する。したがって、気象庁指定の走時表から得られるＳ波の走時を適用する場合は、利用者は余裕を持って行動する必要がある。

一方、Ｓ波到達予測時間の精度向上のため地震発生時の計算処理を複雑化すると、却って計算処理に時間がかかることとなる。したがって、計算処理に要した時間分、Ｓ波到達予測時間が短くなってしまい、利用者が緊急時に取り得る措置を制限してしまうという問題があった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、簡単かつ高精度にＳ波到達時間を予測することができる緊急地震速報装置、緊急地震速報方法、および緊急地震速報プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この緊急地震速報装置、緊急地震速報方法、および緊急地震速報プログラムは、地震が発生する都度、データ配信サーバーから緊急地震速報データを受信し、土地の地下構造をブロック単位で３次元モデル化した第１のデータベースの中から、前記緊急地震速報データに含まれている前記地震発生位置情報に該当するブロックを震源ブロックに決定し、前記ブロックごとに当該ブロック内で過去に発生した地震に関するＳ波到達実時間から得られたＳ波到達予測時間を記憶する第２のデータベースの中から、前記震源ブロックのＳ波到達予測時間を取得し、前記Ｓ波到達予測時間に基づいて、制御対象機器に対する制御を実行することを要件とする。

この緊急地震速報装置、緊急地震速報方法、および緊急地震速報プログラムによれば、震源ごとに妥当なＳ波到達予測時間を速報することができる。

この緊急地震速報装置、緊急地震速報方法、および緊急地震速報プログラムによれば、簡単かつ高精度にＳ波到達時間を予測することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この緊急地震速報装置、緊急地震速報方法、および緊急地震速報プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。

（緊急地震速報の概要）
図１は、本実施の形態にかかる緊急地震速報の概要を示す説明図である。（Ａ）地震が発生すると震源近くで観測されたＰ波により、気象庁又は気象業務支援センターから、震源を特定する地震発生位置情報と地震発生時刻に地震ＩＤを関連付けた緊急地震速報データ１０１を受信する。

（Ｂ）配信先となる利用者の端末では、ブロックＤＢ（データベース）１０２と呼ばれる土地の地下構造をブロック単位で３次元モデル化したブロック集合データから、緊急地震速報データ１０１に含まれている地震発生位置情報に該当する震源ブロックを特定する。

（Ｃ）つぎに、ブロックデータ走時表ＤＢ１０３と呼ばれる、ブロックごとに当該ブロック内で過去に発生した地震に関するＳ波到達実時間から得られたＳ波到達予測時間を記憶するＤＢの中から、震源ブロックのＳ波到達予測時間を読み出す。これにより、Ｓ波到達予測時間が得られる。

このあと、Ｓ波到達予測時間を基にして、制御対象機器（たとえば、警報音、エレベータの停止制御など）が作動することとなる。このように、震源ブロックに応じたＳ波到達予測時間を簡単に求めることができる。

（緊急地震速報システムの概要）
図２は、本実施の形態にかかる緊急地震速報システムのシステム構成図である。図２において、緊急地震速報システム２００は、データ配信サーバー２０１とクライアント２０２とがインターネットなどのネットワーク２１０を介して通信可能に接続されている。データ配信サーバー２０１は、気象業務を支援するコンピュータであり、地震発生により観測されたＰ波の情報を、緊急地震速報データ１０１としてクライアント２０２に配信する。

クライアント２０２は、ネットワーク２１０を介して緊急地震速報データ１０１を受信する。クライアント２０２は、本実施の形態にかかる緊急地震速報装置に相当するコンピュータである。クライアント２０２には、地震計２０３が接続されており、Ｓ波を検出する。また、クライアント２０２は制御対象機器２０４にも接続されており、クライアント２０２からの出力情報により制御対象機器２０４を制御する。

制御対象機器２０４とは、Ｓ波到達予測時間を基にして作動したり作動内容が変動する機器であり、たとえば、警報音出力装置であれば、Ｓ波到達予測時間に応じた警報音を出力する。また、警告灯であれば、Ｓ波到達予測時間に応じた点灯をおこなう。

（緊急地震速報装置のハードウェア構成）
図３は、実施の形態にかかる緊急地震速報装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図３において、緊急地震速報装置は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ‐Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３０３と、磁気ディスクドライブ３０４と、磁気ディスク３０５と、光ディスクドライブ３０６と、光ディスク３０７と、ディスプレイ３０８と、Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）３０９と、キーボード３１０と、マウス３１１と、スキャナ３１２と、プリンタ３１３と、を備えている。また、各構成部はバス３００によってそれぞれ接続されている。

ここで、ＣＰＵ３０１は、緊急地震速報装置の全体の制御を司る。ＲＯＭ３０２は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶している。ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１のワークエリアとして使用される。磁気ディスクドライブ３０４は、ＣＰＵ３０１の制御にしたがって磁気ディスク３０５に対するデータのリード／ライトを制御する。磁気ディスク３０５は、磁気ディスクドライブ３０４の制御で書き込まれたデータを記憶する。

光ディスクドライブ３０６は、ＣＰＵ３０１の制御にしたがって光ディスク３０７に対するデータのリード／ライトを制御する。光ディスク３０７は、光ディスクドライブ３０６の制御で書き込まれたデータを記憶したり、光ディスク３０７に記憶されたデータをコンピュータに読み取らせたりする。

ディスプレイ３０８は、カーソル、アイコンあるいはツールボックスをはじめ、文書、画像、機能情報などのデータを表示する。このディスプレイ３０８は、たとえば、ＣＲＴ、ＴＦＴ液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを採用することができる。

インターフェース（以下、「Ｉ／Ｆ」と略する。）３０９は、通信回線を通じてＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットなどのネットワーク２１０に接続され、このネットワーク２１０を介して他の装置に接続される。そして、Ｉ／Ｆ３０９は、ネットワーク２１０と内部のインターフェースを司り、外部装置からのデータの入出力を制御する。Ｉ／Ｆ３０９には、たとえばモデムやＬＡＮアダプタなどを採用することができる。

キーボード３１０は、文字、数字、各種指示などの入力のためのキーを備え、データの入力をおこなう。また、タッチパネル式の入力パッドやテンキーなどであってもよい。マウス３１１は、カーソルの移動や範囲選択、あるいはウィンドウの移動やサイズの変更などをおこなう。ポインティングデバイスとして同様に機能を備えるものであれば、トラックボールやジョイスティックなどであってもよい。

スキャナ３１２は、画像を光学的に読み取り、緊急地震速報装置内に画像データを取り込む。なお、スキャナ３１２は、ＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒ Ｒｅａｄｅｒ）機能を持たせてもよい。また、プリンタ３１３は、画像データや文書データを印刷する。プリンタ３１３には、たとえば、レーザプリンタやインクジェットプリンタを採用することができる。

（各種データベースの内容）
つぎに、本実施の形態で用いる各種データベースについて説明する。以下に説明するデータベースは、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、磁気ディスク３０５、光ディスク３０７などの記憶装置によりその機能を実現する。また、これらデータベースは、緊急地震速報装置からアクセス可能であれば緊急地震速報装置内に備えられていてもよく、緊急地震速報装置外に備えられていてもよい。

図４は、標準走時表ＤＢの記憶内容を示す説明図である。標準走時表ＤＢ４００とは、Ｐ波の走時とＳ波の走時と深さと震央距離といったフィールド項目を有し、震央距離の所定間隔ごとに各フィールド項目に値が設定されたレコードを記憶する。Ｐ波の走時とは、震源から対象地点（本実施の形態ではクライアント２０２の設置位置）までのＰ波到達予測時間であり、Ｓ波の走時とは、震源から対象地点までのＳ波到達予測時間である。震央距離とは、震源から対象地点までの距離である。

また、この標準走時表ＤＢ４００では、震央距離が０［ｋｍ］から２［ｋｍ］きざみでレコードが設定されている。図４では、震源の深さ１０［ｋｍ］についてレコードが設定されているが、震央距離のようにたとえば１［ｋｍ］きざみでレコードが設定されている（不図示）。この標準走時表ＤＢ４００は、気象庁指定の走時表をベースにして作成されたデータベースである。なお、標準走時表ＤＢ４００は、請求項の「第３のデータベース」に相当する。

図５は、土地の地下構造をブロック単位で３次元モデル化したブロック集合データの一部を示す説明図である。図５において、（Ａ）は代表ブロックを示しており、（Ｂ）は代表ブロックとその隣接２６ブロックの集合を示すエリアと呼ばれるブロック集合体を示している。代表ブロックも隣接ブロックも同一寸法の立方体である。本例では、一辺の長さが５００［ｍ］の立方体としている。一辺の長さを震央距離よりも短く設定することで、標準走時表ＤＢ４００よりも粒度が細かくなる。したがって、高精度なＳ波到達予測時間を得ることができる。なお、以下において、単に、「ブロック」と称すときは代表ブロックであるか隣接ブロックであるかを問わない。

図６は、ブロックＤＢ１０２の記憶内容を示す説明図である。図６において、ブロックＤＢ１０２は、ブロックＮｏ．（番号）とブロック位置情報といったフィールド項目を有し、ブロックごとに各フィールド項目に値が設定されたレコードを記憶する。

ブロックＮｏ．とは、ブロックを一意に特定する識別情報である。ブロック位置情報とは、ブロックの地表下の位置を特定する情報であり、そのブロックの緯度、経度および深さにより特定する。たとえば、ブロックＮｏ．１４のブロックは、緯度３５．５度、経度１３９．６度、深さ１０［ｋｍ］を中心位置とする３次元領域である。ブロックＤＢ１０２は、請求項の「第１のデータベース」に相当する。

図７は、地震データ走時表ＤＢの記憶内容を示す説明図である。地震データ走時表ＤＢ７００は、地震ＩＤ、地震発生位置情報、地震発生時刻、Ｓ波到達実時刻、Ｓ波到達実時間、およびブロックＮｏ．といったフィールド項目を有し、地震ごとに各フィールド項目に値が設定されたレコードを記憶する。

地震ＩＤは、地震を一意に特定する識別情報である。地震発生位置情報は、震源である地震発生位置を特定する情報であり、震源の緯度、経度、および深さを有する。地震発生時刻は地震が発生した時刻である。ここでは、観測地点の地震計２０３がＰ波を検出した時刻である。この地震ＩＤ、地震発生位置情報および地震発生時刻は、データ配信サーバー２０１から配信されてくる緊急地震速報データ１０１から取得する情報である。

Ｓ波到達実時刻は、クライアント２０２である緊急地震速報装置に接続されている地震計２０３によりＳ波を検出した時刻である。Ｓ波到達実時間とは、Ｓ波到達実時刻から地震発生時刻を引いた値である。ブロックＮｏ．には、地震発生位置情報に該当するブロック番号が記憶される。地震データ走時表ＤＢ７００は、付記の「第４のデータベース」に相当する。

図８は、ブロックデータ走時表ＤＢ１０３の記憶内容を示す説明図である。ブロックデータ走時表ＤＢ１０３は、代表ブロックＮｏ．、隣接ブロックＮｏ．、ブロック内地震情報、およびエリア内地震情報といったフィールド項目を有し、代表ブロックごとに各フィールド項目に値が設定されたレコードを記憶する。

ブロック内地震情報は、ブロックＮｏ．で特定されたブロックについてのブロック内地震発生回数、対応地震ＩＤ、ブロック内Ｓ波到達実時間、ブロック内Ｓ波到達平均予測時間を小フィールド項目として有する。ブロック内地震発生回数とは、そのブロック内で発生した地震回数である。すなわち、図７のブロックＮｏ．のフィールド項目に登録される都度カウントされる。

対応地震ＩＤとは、図７のブロックＮｏ．のフィールド項目に登録される都度ブロック番号がカウントされたときの地震ＩＤであり、ブロック内Ｓ波到達実時間とはその地震ＩＤのレコード内におけるＳ波到達実時間である。ブロック内Ｓ波到達平均予測時間とは、そのブロックのブロック内Ｓ波到達平均予測時間の平均値である。

エリア内地震情報は、ブロックＮｏ．で特定されたブロックを代表ブロックとするエリアについてのエリア内地震発生回数、対応地震ＩＤ、エリア内Ｓ波到達実時間、エリア内Ｓ波到達平均予測時間を小フィールド項目として有する。エリア内地震発生回数とは、そのエリア内で発生した地震回数である。すなわち、図７のブロックＮｏ．のフィールド項目に登録される都度カウントされる。

対応地震ＩＤとは、図７のブロックＮｏ．のフィールド項目に登録される都度ブロック番号がカウントされたときの地震ＩＤであり、ブロック内Ｓ波到達実時間とはその地震ＩＤのレコード内におけるＳ波到達実時間である。エリア内Ｓ波到達平均予測時間とは、そのエリアのエリア内Ｓ波到達平均予測時間の平均値である。ブロックデータ走時表ＤＢ１０３は、請求項の「第２のデータベース」に相当する。

（緊急地震速報装置の機能的構成）
図９は、緊急地震速報装置の機能的構成を示すブロック図である。緊急地震速報装置９００は、受信部９０１と、決定部９０２と、取得部９０３と、制御部９０４と、算出部９０６と、検出部９０７と、登録部９０８と、更新部９０９と、を含む構成である。これら機能は、具体的には、たとえば、図３に示したＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、磁気ディスク３０５、光ディスク３０７などの記憶装置に記憶されたプログラムをＣＰＵ３０１が実行することによりその機能を実現する。

受信部９０１は、地震が発生する都度、データ配信サーバー２０１から緊急地震速報データ１０１を受信する機能を有する。具体的には、たとえば、Ｉ／Ｆ３０９を介して緊急地震速報データ１０１をＣＰＵ３０１が記憶装置内に保持する。

図１０は、緊急地震速報データ１０１の一例を示す説明図である。緊急地震速報データ１０１には、地震ごとに地震ＩＤ、地震発生位置情報および地震発生時刻が埋め込まれている。この緊急地震速報データ１０１は、受信部９０１により取り込まれると、後述する登録部９０８により地震データ走時表ＤＢ７００に登録される。

図９において、決定部９０２は、ブロックデータベースの中から、受信部９０１によって受信された緊急地震速報データ１０１に含まれている地震発生位置情報に該当するブロックを震源ブロックに決定する機能を有する。具体的には、ＣＰＵ３０１が、記憶装置内に保持された緊急地震速報データ１０１内の地震発生位置情報に該当するブロックをブロックデータベースの中から検索する。たとえば、地震発生位置情報の緯度、経度、および深さが完全一致した場合、そのブロックが震源ブロックとなる。

また、完全一致ではなくても所定の許容範囲内であれば、そのブロックを震源ブロックとしてもよい。この許容範囲は、たとえば、ブロックのサイズ（１辺の長さ）に基づいて設定される。ブロックを特定する位置情報がブロックの中心である場合、ブロックの１辺の長さの半分が許容範囲となる。図１０に示した緊急地震速報データ１０１では、ブロック番号１４のブロックのブロック位置情報の緯度および経度が完全一致しており、深さが許容範囲であるため、ブロック番号１４のブロックが震源ブロックに決定される。震源ブロックのブロック番号は記憶装置に保持される。

また、決定部９０２では、ブロック単位ではなく図５（Ｂ）に示したようなエリアを特定する場合には、上述したように、震源ブロックをまず決定し、その震源ブロックを代表ブロックまたはその隣接ブロックとするエリアを震源ブロックのブロック番号から特定する。これにより、震源エリアが決定される。

なお、決定部９０２では、ブロック単位とエリア単位のいずれを選択するかは設定事項である。ブロックの粒度を高めて精度を上げたい場合は、ブロック単位で決定部９０２の決定処理を実行するように設定し、震源特定を簡略化したい場合や震源特定範囲を広げたい場合は、エリア単位で決定部９０２の決定処理を実行するように設定すればよい。

また、代表ブロックのみブロック単位で震源ブロックを決定し、隣接ブロックについては一律に震源エリアに決定することとしてもよい。これにより、ブロック粒度による精度向上を図りつつ、震源特定の簡略化や震源特定範囲の拡大化を図ることができる。

取得部９０３は、ブロックデータ走時表ＤＢ１０３の中から、決定部９０２によって決定された震源ブロックのＳ波到達予測時間を取得する機能を有する。具体的には、ブロック単位の場合、ＣＰＵ３０１が、ブロックデータ走時表ＤＢ１０３の震源ブロックのブロック内地震発生回数が０回であるか否かを判断する。０回でなければ、震源ブロックのＳ波到達予測時間を取得する。

ここで、震源ブロックのＳ波到達予測時間の求め方は各種設定することができる。たとえば、震源ブロックのレコードからすべてのブロック内Ｓ波到達実時間をブロック内地震発生回数で割ったブロック内Ｓ波到達平均予測時間を、震源ブロックのＳ波到達予測時間として取得する。また、震源ブロックのブロック内Ｓ波到達実時間の中央値を、震源ブロックのＳ波到達予測時間として取得することとしてもよい。さらに、直前に発生した地震のブロック内Ｓ波到達実時間を、震源ブロックのＳ波到達予測時間として取得することとしてもよい。いずれを選択するかは設定事項である。

同様に、エリア単位とする場合、震源エリアのＳ波到達予測時間の求め方も各種設定することができる。たとえば、震源エリア（震源ブロックまたは隣接ブロック）のレコードからすべてのエリア内Ｓ波到達実時間をエリア内地震発生回数で割ったエリア内Ｓ波到達平均予測時間を、震源ブロックのＳ波到達予測時間として取得する。また、震源エリアのエリア内Ｓ波到達実時間の中央値を、震源エリアのＳ波到達予測時間として取得することとしてもよい。さらに、直前に発生した地震のエリア内Ｓ波到達実時間を、震源エリアのＳ波到達予測時間として取得することとしてもよい。いずれを選択するかは設定事項である。

制御部９０４は、Ｓ波到達予測時間に基づいて、制御対象機器２０４に対する制御を実行する機能を有する。具体的には、たとえば、制御部９０４は、画面表示プログラム、音声出力プログラム、システム連携プログラムなどを実行する機能であり、Ｓ波到達予測時間に応じた制御を実行する。

図１１〜図１３は、制御対象機器２０４に対する制御例を示す説明図である。図１１は、制御対象機器２０４がブザーおよび警告灯の例である。図１１では、制御部９０４は、Ｓ波到達予測時間が１５秒以上の場合、警告灯を赤色に点灯させ、ブザーから『ブ、ブ、ブ』といった警報音を出力させる。また、Ｓ波到達予測時間が１０秒以上１５秒未満の場合、警告灯を赤色および黄色に点灯させ、ブザーから『ブブブ、ブブブ』といった『ブ、ブ、ブ』よりもやや強調気味の警報音を出力させる。

さらに、Ｓ波到達予測時間が０秒以上１０秒未満の場合、警告灯を赤色、黄色、および緑色に点灯させ、ブザーから『ブーーーーーーーー』といった最も強調された警報音を出力させる。また、各段階において、行動パターンを示した文字列を表示画面にテロップ表示することとしてもよい。これにより、Ｓ波到達予測時間に応じて警告灯の色やブザーの鳴り方をかえ、利用者に気づかせることでＳ波到達予測時間に応じた行動を取るように誘導することができる。

図１２は、制御対象機器２０４が車両向けラジオ放送設備の例である。図１２では、制御部９０４は、Ｓ波到達予測時間が１０秒以上の場合、放送パターンの音声『地震です。車を左側に止めてください。』という音声を放送させる。１０秒未満の場合、放送パターンの音声『地震です。ハザードランプをつけ、スピードを落としてください。』という音声を放送させる。これにより、Ｓ波到達予測時間に応じて放送パターンを変更することができ、運転手に適切な行動を促すことができる。

図１３は、制御対象機器２０４がエレベータ制御装置の例である。図１３では、制御部９０４は、Ｓ波到達予測時間が１５秒以上の場合、エレベータを地上階まで移動させ、ドアを開放させる。また、１５秒未満の場合、エレベータを最寄の階まで移動させ、ドアを開放させる。これにより、Ｓ波到達予測時間に応じて制御パターンを変更することができ、エレベータの利用者に適切な行動を促すことができる。

また、制御部９０４は、取得部９０３によって取得されたＳ波到達予測時間を表示画面に表示させる。また、地震発生時刻にＳ波到達予測時間を加算することでＳ波到達予測時刻を算出して表示画面に表示することとしてもよい。図１４は、表示画面の一例を示す説明図である。Ｓ波到達予測時間は表示後にカウントダウンされる。

算出部９０６は、取得部９０３によってＳ波到達予測時間が取得されなかった場合、緊急地震速報データ１０１に含まれている地震発生位置情報と観測位置情報との距離を算出する機能を有する。具体的には、震源ブロックのブロック内地震発生回数（エリア単位の場合は震源エリアのエリア内地震発生回数）が０回である場合、Ｓ波到達予測時間を抽出できない。したがって、標準走時表ＤＢ４００を用いることとなる。

その前提として、ＣＰＵ３０１は、緊急地震速報データ１０１に含まれている地震発生位置情報と観測位置情報との距離を算出する。観測位置情報とは、クライアント２０２である緊急地震速報装置９００の設置位置（緯度、経度）である。観測位置情報は、あらかじめ記憶装置に記憶させておいてもよく、また、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）により随時更新して記憶装置に記憶しておくこととしてもよい。算出距離は震源から設置位置までの震央距離となるため、標準走時表ＤＢ４００の該当する震央距離のレコードを引く。

標準走時表ＤＢ４００の震央距離では、たとえば、±１［ｋｍ］を許容範囲とすると、算出距離が３．４［ｋｍ］である場合、震央距離４［ｋｍ］のレコードを引く。引いたレコードのＳ波の走時が、Ｓ波到達予測時間となる。これにより、ブロックデータ走時表ＤＢ１０３の蓄積不足の場合は、標準走時表ＤＢ４００で補完することができ、Ｓ波到達予測時間の取得網羅性の向上を図ることができる。また、ブロックデータ走時表ＤＢ１０３を優先することとなるため、可能な限り妥当なＳ波到達予測時間を速報することができる。

検出部９０７は、地震が発生する都度、当該地震によるＳ波到達実時刻を検出する機能を有する。具体的には、たとえば、緊急地震速報装置９００に接続された地震計２０３で取得されたＳ波をＣＰＵ３０１が取り込んだ時刻を、Ｓ波到達実時刻として検出する。Ｓ波到達実時刻は記憶装置に保持される。

登録部９０８は、地震実績情報を地震ごとに地震データ走時表ＤＢ７００に登録する機能を有する。ここで、地震実績情報とは、緊急地震速報データ１０１、震源ブロック（のブロック番号）、検出部９０７によって検出されるＳ波到達実時刻、および当該Ｓ波到達実時刻と緊急地震速報データ１０１に含まれている地震発生時刻との差分となるＳ波到達実時間を含む。具体的には、ＣＰＵ３０１は、地震データ走時表ＤＢ７００に新規レコードとして地震実績情報を登録する。

図１５は、登録部９０８による地震実績情報の登録例を示す説明図である。（Ａ）は、地震ＩＤ＝９９の地震の発生後、地震ＩＤ＝１００の発生前の間震期の記憶内容を示している。（Ｂ）は、地震ＩＤ＝１００の地震が発生した場合、その地震実績情報のレコードが登録された状態を示している。新規レコードの登録は、地震計２０３がＳ波を検出したあとの間震期に実行されるため、今回の地震における緊急地震速報処理の処理負荷に影響を与えることはない。したがって、Ｓ波到達予測時間を、処理負荷によるロスがほとんどない状態で速報することができる。

図９において、更新部９０９は、登録部９０８によって地震データ走時表ＤＢ７００に新規登録された地震実績情報に含まれている震源ブロックおよびそのＳ波到達実時間に基づいて、ブロックデータ走時表ＤＢ１０３に登録されている震源ブロックのＳ波到達予測時間を更新する機能を有する。具体的には、たとえば、ＣＰＵ３０１が、ブロック内地震情報のフィールド項目において、ブロック内地震発生回数を１ポイント加算し、対応地震ＩＤとそのブロック内Ｓ波到達実時間を追加登録する。そして、ブロック内Ｓ波到達平均予測時間を再計算する。

同様に、ＣＰＵ３０１は、エリア内地震情報のフィールド項目において、エリア内地震発生回数を１ポイント加算し、対応地震ＩＤとそのエリア内Ｓ波到達実時間を追加登録する。そして、エリア内Ｓ波到達平均予測時間を再計算する。この更新処理もＳ波の検出後に実行されるため、次回の地震発生時には、更新結果を地震データ走時表ＤＢ７００から読み出すだけで、Ｓ波到達予測時間を取得することができる。

このように、間震期に更新を実行するため、次回の地震における緊急地震速報処理の処理負荷に影響を与えることはない。これにより、地震が発生する都度、Ｓ波到達予測時間を、処理負荷によるロスがほとんどない状態で速報することができる。

図１６は、ブロックデータ走時表ＤＢ１０３の更新例を示す説明図である。図１６は、図８の状態から地震ＩＤ＝１００の地震が発生したことにより、ブロック内地震発生回数およびエリア内地震発生回数が１ポイント加算されている。また、対応地震ＩＤとそのブロック内Ｓ波到達実時間が追加登録され、ブロック内Ｓ波到達平均予測時間が再計算されている。同様に、対応地震ＩＤとそのエリア内Ｓ波到達実時間が追加登録され、エリア内Ｓ波到達平均予測時間が再計算されている。

（緊急地震速報処理手順）
つぎに、本実施の形態にかかる緊急地震速報装置９００による緊急地震速報処理手順について説明する。ここでは、ブロック単位での処理手順について説明するが、エリア単位でおこなってもよく、代表ブロックのみブロック単位で、隣接ブロックはエリア単位でおこなってもよい。

図１７は、緊急地震速報装置９００による緊急地震速報処理手順を示すフローチャートである。まず、受信部９０１により、緊急地震速報データ１０１が受信されるのを待ち受け（ステップＳ１７０１：Ｎｏ）、緊急地震速報データ１０１が受信された場合（ステップＳ１７０１：Ｙｅｓ）、決定部９０２により震源ブロックを決定する（ステップＳ１７０２）。

そして、震源ブロックのブロック番号を手がかりとしてブロックデータ走時表ＤＢ１０３にアクセスして、震源ブロックにおいて過去に地震が発生したか否か、すなわち、地震発生回数が０か否かを判断する（ステップＳ１７０３）。過去に地震発生あり（地震発生回数が１以上）である場合（ステップＳ１７０３：Ｙｅｓ）、取得部９０３により、震源ブロックのレコードからＳ波到達予測時間を取得し（ステップＳ１７０４）、ステップＳ１７０７に移行する。

一方、過去に地震発生なし（地震発生回数０回）である場合（ステップＳ１７０３：Ｎｏ）、算出部９０６により、緊急地震速報データ１０１内の地震発生位置情報と観測位置情報により、震源とクライアント２０２間の距離を算出する（ステップＳ１７０５）。そして、算出距離に該当する標準走時表ＤＢ４００のレコードに登録されているＳ波の走時をＳ波到達予測時間として取得し（ステップＳ１７０６）、ステップＳ１７０７に移行する。

そして、制御部９０４により、取得されたＳ波到達予測時間を用いて制御対象機器２０４を制御する（ステップＳ１７０７）。このあと、検出部９０７によりＳ波到達実時刻を検出するのを待ち受け（ステップＳ１７０８：Ｎｏ）、検出された場合（ステップＳ１７０８：Ｙｅｓ）、地震実測情報を地震データ走時表ＤＢ７００に新規登録する（ステップＳ１７０９）。さらに、登録部９０８によりブロックデータ走時表ＤＢ１０３を更新する（ステップＳ１７１０）。これにより、一連の処理を終了する。

このように、本実施の形態では、緊急地震速報データ１０１を受信する都度、震源ブロックを特定して、その震源ブロックにおける過去の統計（Ｓ波到達実時間）に基づく今回のＳ波到達予測時間を取得する。したがって、震源ブロックに固有の妥当なＳ波到達予測時間を速報することができる。

また、ブロック単位ではなくエリア単位で震源を特定することにより、震源特定の簡略化を図ることができ、速報性の向上を図ることができる。さらに、代表ブロックのみブロック単位で震源を特定し、隣接ブロックについてはエリア単位で震源を特定することにより、震源ごとに妥当なＳ波到達予測時間を速報するとともに、震源特定の簡略化による速報性の向上を同時に実現することができる。

また、Ｓ波到達予測時間が取得されなかった場合、標準走時表ＤＢ４００を用いてＳ波到達予測時間を取得することにより、震源ブロック（震源エリア）でははじめての地震であってもＳ波到達予測時間を速報することができる。また、１回でも震源ブロック（震源エリア）となれば、次回以降は、過去の統計データとして利用することができるため、震源ブロックの網羅性の向上を図ることができる。また、震源ブロックを優先してＳ波到達予測時間を取得するため、可能な限り震源に固有の妥当なＳ波到達予測時間を速報することができる。

また、ブロックのサイズ（１辺の長さ）を、標準走時表ＤＢ４００における震央距離の間隔よりも短く設定することにより、標準走時表ＤＢ４００よりもブロックデータ走時表ＤＢ１０３のブロック粒度が細かくなる。したがって、震源ブロックを優先することにより、標準走時表ＤＢ４００を用いた場合よりも高精度なＳ波到達予測時間を速報することができる。

また、Ｓ波到達実時刻を検出して、間震期に地震実績情報を新規登録することにより、今回のＳ波到達予測処理に影響を与えることなく、Ｓ波到達予測時間を取得することができる。したがって、高精度なＳ波到達予測時間を速報することができる。また、震源ブロックのＳ波到達予測時間の更新も間震期に実行するため、次回のＳ波到達予測処理に影響を与えることなく、Ｓ波到達予測時間を取得することができる。したがって、次回以降も高精度なＳ波到達予測時間を速報することができる。

また、取得されたＳ波到達予測時間を用いて制御対象機器２０４を制御することにより、利用者は、精度のよい妥当なＳ波到達予測時間に応じた対応策を講じることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、簡単かつ高精度にＳ波到達時間を予測することができるという効果を奏する。したがって、利用者はＳ波到達予測時間に応じた適切な行動や措置を採ることができ、安全性の向上を図ることができる。

なお、本実施の形態で説明した緊急地震速報方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能である。

上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）地震が発生する都度、データ配信サーバーから緊急地震速報データを受信する受信手段と、
土地の地下構造をブロック単位で３次元モデル化した第１のデータベースの中から、前記受信手段によって受信された緊急地震速報データに含まれている地震発生位置情報に該当するブロックを震源ブロックに決定する決定手段と、
前記ブロックごとに当該ブロック内で過去に発生した地震に関するＳ波到達実時間から得られたＳ波到達予測時間を記憶する第２のデータベースの中から、前記決定手段によって決定された震源ブロックのＳ波到達予測時間を取得する取得手段と、
前記Ｓ波到達予測時間に基づいて、制御対象機器に対する制御を実行する制御手段と、
を備えることを特徴とする緊急地震速報装置。

（付記２）前記第２のデータベースは、前記ブロック群の中の特定のブロックをその隣接ブロック群により包含するエリアごとに当該エリアを構成する各ブロック内で過去に発生した地震に関するＳ波到達実時間から得られた前記エリア内のＳ波到達予測時間を記憶しており、
前記決定手段は、
前記震源ブロックを包含する震源エリアを、前記エリア群の中から決定し、
前記取得手段は、
前記第２のデータベースの中から、前記震源エリアのＳ波到達予測時間を取得することを特徴とする付記１に記載の緊急地震速報装置。

（付記３）前記第２のデータベースは、前記ブロック群のうち特定のブロック内で過去に発生した地震に関するＳ波到達実時間から得られたＳ波到達予測時間を記憶するとともに、前記特定のブロックをその隣接ブロック群により包含するエリアごとに当該エリアを構成する各ブロック内で過去に発生した地震に関するＳ波到達実時間から得られた前記エリア内のＳ波到達予測時間を記憶しており、
前記決定手段は、
前記震源ブロックを包含する震源エリアを、前記エリア群の中から決定し、
前記取得手段は、
前記震源ブロックが前記震源エリア内の前記特定のブロックである場合、前記第２のデータベースの中から、前記震源ブロックのＳ波到達予測時間を取得し、前記震源ブロックが前記震源エリア内の前記隣接ブロックである場合、前記第２のデータベースの中から、前記震源エリアのＳ波到達予測時間を取得することを特徴とする付記１または２に記載の緊急地震速報装置。

（付記４）前記取得手段によって前記Ｓ波到達予測時間が取得されなかった場合、前記緊急地震速報データに含まれている地震発生位置情報と装置本体の観測位置情報との距離を算出する算出手段を備え、
前記取得手段は、
震央距離とＳ波の走時とを関連付けた第３のデータベースの中から、前記算出手段によって算出された距離に該当する震央距離に関連付けられているＳ波の走時を前記Ｓ波到達予測時間として取得することを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の緊急地震速報装置。

（付記５）前記ブロックのサイズは、前記第３のデータベースにおける前記震央距離の間隔よりも短く設定されていることを特徴とする付記４に記載の緊急地震速報装置。

（付記６）地震が発生する都度、当該地震によるＳ波到達実時刻を検出する検出手段と、
前記緊急地震速報データ、前記震源ブロック、前記検出手段によって検出されるＳ波到達実時刻、および当該Ｓ波到達実時刻と前記緊急地震速報データに含まれている地震発生時刻との差分となるＳ波到達実時間を含む地震実績情報を前記地震ごとに第４のデータベースに登録する登録手段と、
前記登録手段によって前記第４のデータベースに新規登録された地震実績情報に含まれている震源ブロックおよびそのＳ波到達実時間に基づいて、前記第２のデータベースに登録されている前記震源ブロックのＳ波到達予測時間を更新する更新手段を備え、
前記受信手段は、
前記更新手段による更新後に発生した地震について、前記気象業務サーバーから緊急地震速報データを受信し、
前記決定手段は、
前記第１のデータベースの中から、前記受信手段によって更新後に受信された緊急地震速報データに含まれている前記地震発生位置情報に該当するブロックを更新後の震源ブロックに決定し、
前記取得手段は、
前記更新手段によって更新された第２のデータベースの中から、前記決定手段によって決定された更新後の震源ブロックのＳ波到達予測時間を取得することを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の緊急地震速報装置。

（付記７）データ配信サーバーとアクセス可能なコンピュータが、
地震が発生する都度、前記データ配信サーバーから緊急地震速報データを受信する受信工程と、
土地の地下構造をブロック単位で３次元モデル化した第１のデータベースの中から、前記受信工程によって受信された緊急地震速報データに含まれている前記地震発生位置情報に該当するブロックを震源ブロックに決定する決定工程と、
前記ブロックごとに当該ブロック内で過去に発生した地震に関するＳ波到達実時間から得られたＳ波到達予測時間を記憶する第２のデータベースの中から、前記決定工程によって決定された震源ブロックのＳ波到達予測時間を取得する取得工程と、
前記Ｓ波到達予測時間に基づいて、制御対象機器に対する制御を実行する制御工程と、
を実行することを特徴とする緊急地震速報方法。

（付記８）気象業務サーバーとアクセス可能なコンピュータを、
地震が発生する都度、前記気象業務サーバーから緊急地震速報データを受信する受信手段、
土地の地下構造をブロック単位で３次元モデル化した第１のデータベースの中から、前記受信手段によって受信された緊急地震速報データに含まれている前記地震発生位置情報に該当するブロックを震源ブロックに決定する決定手段、
前記ブロックごとに当該ブロック内で過去に発生した地震に関するＳ波到達実時間から得られたＳ波到達予測時間を記憶する第２のデータベースの中から、前記決定手段によって決定された震源ブロックのＳ波到達予測時間を取得する取得手段、
前記Ｓ波到達予測時間に基づいて、制御対象機器に対する制御を実行する制御手段、
として機能させることを特徴とする緊急地震速報プログラム。

本実施の形態にかかる緊急地震速報の概要を示す説明図である。 本実施の形態にかかる緊急地震速報システムのシステム構成図である。 実施の形態にかかる緊急地震速報装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 標準走時表ＤＢの記憶内容を示す説明図である。 土地の地下構造をブロック単位で３次元モデル化したブロック集合データの一部を示す説明図である。 ブロックＤＢの記憶内容を示す説明図である。 地震データ走時表ＤＢの記憶内容を示す説明図である。 ブロックデータ走時表ＤＢの記憶内容を示す説明図である。 緊急地震速報装置の機能的構成を示すブロック図である。 緊急地震速報データの一例を示す説明図である。 制御対象機器に対する制御例（その１）を示す説明図である。 制御対象機器に対する制御例（その２）を示す説明図である。 制御対象機器に対する制御例（その３）を示す説明図である。 表示画面の一例を示す説明図である。 登録部による地震実績情報の登録例を示す説明図である。 ブロックデータ走時表ＤＢの更新例を示す説明図である。 緊急地震速報装置による緊急地震速報処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０１ 緊急地震速報データ
１０２ ブロックＤＢ
１０３ ブロックデータ走時表ＤＢ
２００ 緊急地震速報システム
２０１ データ配信サーバー
２０２ クライアント
４００ 標準走時表ＤＢ
７００ 地震データ走時表ＤＢ
９００ 緊急地震速報装置
９０１ 受信部
９０２ 決定部
９０３ 取得部
９０４ 制御部
９０６ 算出部
９０７ 検出部
９０８ 登録部
９０９ 更新部

Claims (7)

1. 地震が発生する都度、データ配信サーバーから緊急地震速報データを受信する受信手段と、
   土地の地下構造をブロック単位で３次元モデル化した第１のデータベースの中から、前記受信手段によって受信された緊急地震速報データに含まれている地震発生位置情報に該当するブロックを震源ブロックに決定する決定手段と、
   前記ブロックごとに当該ブロック内で過去に発生した地震に関するＳ波到達実時間から得られたＳ波到達予測時間を記憶する第２のデータベースの中から、前記決定手段によって決定された震源ブロックのＳ波到達予測時間を取得する取得手段と、
   前記Ｓ波到達予測時間に基づいて、制御対象機器に対する制御を実行する制御手段と、 を備えることを特徴とする緊急地震速報装置。
2. 前記第２のデータベースは、前記ブロック群の中の特定のブロックをその隣接ブロック群により包含するエリアごとに当該エリアを構成する各ブロック内で過去に発生した地震に関するＳ波到達実時間から得られた前記エリア内のＳ波到達予測時間を記憶しており、
   前記決定手段は、
   前記震源ブロックを包含する震源エリアを、前記エリア群の中から決定し、
   前記取得手段は、
   前記第２のデータベースの中から、前記震源エリアのＳ波到達予測時間を取得することを特徴とする請求項１に記載の緊急地震速報装置。
3. 前記第２のデータベースは、前記ブロック群のうち特定のブロック内で過去に発生した地震に関するＳ波到達実時間から得られたＳ波到達予測時間を記憶するとともに、前記特定のブロックをその隣接ブロック群により包含するエリアごとに当該エリアを構成する各ブロック内で過去に発生した地震に関するＳ波到達実時間から得られた前記エリア内のＳ波到達予測時間を記憶しており、
   前記決定手段は、
   前記震源ブロックを包含する震源エリアを、前記エリア群の中から決定し、
   前記取得手段は、
   前記震源ブロックが前記震源エリア内の前記特定のブロックである場合、前記第２のデータベースの中から、前記震源ブロックのＳ波到達予測時間を取得し、前記震源ブロックが前記震源エリア内の前記隣接ブロックである場合、前記第２のデータベースの中から、前記震源エリアのＳ波到達予測時間を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の緊急地震速報装置。
4. 前記取得手段によって前記Ｓ波到達予測時間が取得されなかった場合、前記緊急地震速報データに含まれている地震発生位置情報と装置本体の観測位置情報との距離を算出する算出手段を備え、
   前記取得手段は、
   震央距離とＳ波の走時とを関連付けた第３のデータベースの中から、前記算出手段によって算出された距離に該当する震央距離に関連付けられているＳ波の走時を前記Ｓ波到達予測時間として取得することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の緊急地震速報装置。
5. 前記ブロックのサイズは、前記第３のデータベースにおける前記震央距離の間隔よりも短く設定されていることを特徴とする請求項４に記載の緊急地震速報装置。
6. データ配信サーバーとアクセス可能なコンピュータが、
   地震が発生する都度、前記データ配信サーバーから緊急地震速報データを受信する受信工程と、
   土地の地下構造をブロック単位で３次元モデル化した第１のデータベースの中から、前記受信工程によって受信された緊急地震速報データに含まれている前記地震発生位置情報に該当するブロックを震源ブロックに決定する決定工程と、
   前記ブロックごとに当該ブロック内で過去に発生した地震に関するＳ波到達実時間から得られたＳ波到達予測時間を記憶する第２のデータベースの中から、前記決定工程によって決定された震源ブロックのＳ波到達予測時間を取得する取得工程と、
   前記Ｓ波到達予測時間に基づいて、制御対象機器に対する制御を実行する制御工程と、 を実行することを特徴とする緊急地震速報方法。
7. 気象業務サーバーとアクセス可能なコンピュータを、
   地震が発生する都度、前記気象業務サーバーから緊急地震速報データを受信する受信手段、
   土地の地下構造をブロック単位で３次元モデル化した第１のデータベースの中から、前記受信手段によって受信された緊急地震速報データに含まれている前記地震発生位置情報に該当するブロックを震源ブロックに決定する決定手段、
   前記ブロックごとに当該ブロック内で過去に発生した地震に関するＳ波到達実時間から得られたＳ波到達予測時間を記憶する第２のデータベースの中から、前記決定手段によって決定された震源ブロックのＳ波到達予測時間を取得する取得手段、
   前記Ｓ波到達予測時間に基づいて、制御対象機器に対する制御を実行する制御手段、
   として機能させることを特徴とする緊急地震速報プログラム。

Images