JP2012127932A

JP2012127932A - 地上デジタル放送環境を利用した地震予知システム

Info

Publication number: JP2012127932A
Application number: JP2010294686A
Authority: JP
Inventors: Kenji Higa; 健治比嘉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2010-12-13
Publication date: 2012-07-05

Abstract

【課題】広範囲の観測網を備えながら、低コストで地震予知が可能なシステムを提供する。
【解決手段】一般家庭２に広く普及している地上デジタル受信機４において、電波塔１から出力された地デジのＵＨＦ帯の電波７をＵＨＦアンテナ３で受信した際の、各家庭でのそれぞれのチャンネルのアンテナ受信レベル、シグナルレベル、ＢＥＲ、ＭＥＲ等のデータを、一定時刻毎、あるいは視聴者の視聴時間帯を利用してリアルタイムにて蓄積し、そのデータを地上デジタル受信機４の通信システム５を利用して、地域別にサーバー６に収集し、それぞれのチャンネルのアンテナ受信レベル、シグナルレベル、ＢＥＲ、ＭＥＲ等の蓄積されたデータを元に、地域別、時間帯別に比較して、電波異常が発生していないか観測する事で、電波異常の原因となる地震発生源から発生する電磁波ノイズを検知し、地域別に分析することで地震発生時期、震源地、地震規模を予知する。
【選択図】図２

Description

本発明品は地震予知システムに関し、特に地上デジタル用受信機と、地デジの使用するＵＨＦ帯を監視するシステムと、地デジ受信機の使用する通信システムを利用した地震予知システムに関する。

長期的な地震予測は可能であるが、短期的な地震の発生時期、地震発生地域、及び地震の規模を予測する事は、今現在でも困難とされている。

図３は地震前に電磁波ノイズが発生するメカニズムを簡単に説明した図である。

プレートＡ８とプレートＢ９間の境界部１０は、プレートＡＢがお互いに押し合っている為に、歪みが蓄積しやすい場所となっている。

岩盤が固い地形では、蓄積された歪みの圧力１２により、亀裂が生じ、断層１１が形成される場合がある。

断層１１が形成されると岩盤の密度は低くなり、歪みからの圧力１２で温度（粘性）が高くなり、摩擦力も高くなる。

そして、断層１１が歪みからの圧力１２に耐え切れなくなるか、あるいは断層１１の摩擦力が低下し、局所的に蓄積された歪みが開放されると地震となる。

歪みが蓄積しやすい場所では、一度断層化すると一定期間ごとに歪みの蓄積と開放が行われる活断層となる。

ところで、岩石（石英や花崗岩）に圧力を加えると圧電効果により、電流や電磁波を発生するという事が知られている。

（０００９）の事から、図３の状態において、歪みが局所的に蓄積されている断層１１内部の岩石が、歪みからの圧力１２により圧迫されると、電流や電磁波ノイズ１３を発生すると考えることができる。

断層１１内部の岩石が、強く圧迫されている場所ほど、強い電流、電磁波ノイズを発生させ、また広範囲であるほど電流、電磁波ノイズの発生源は広くなり、地震の規模も大きくなる。

したがって、これらの電磁波ノイズ発生源を広く観測する事で、地震の発生時期、地震の規模、地震の震源地域をあらかじめ予知するが可能となるはずである。

しかしながら、これらの電磁波ノイズを観測するには広範囲の観測網が必要となり、設備費用も膨大になる。

本考案では、広範囲の観測網を備えながら、低コストで地震予知が可能なシステムを提供する。

課題を解決する為の手段

一般家庭２に広く普及している地上デジタル受信機４において、電波塔１から出力された地デジのＵＨＦ帯の電波７をＵＨＦアンテナ３で受信した際の、各家庭でのそれぞれのチャンネルのアンテナ受信レベル、シグナルレベル、ＢＥＲ、ＭＥＲ等のデータを、一定時刻毎、あるいは視聴者の視聴時間帯を利用してリアルタイムにて蓄積し、そのデータを地上デジタル受信機４の通信システム５を利用して、地域別にサーバー６に収集し、それぞれのチャンネルのアンテナ受信レベル、シグナルレベル、ＢＥＲ、ＭＥＲ等の蓄積されたデータを元に、地域別、時間帯別に比較して、電波異常が発生していないか観測する事で、電波異常の原因となる地震発生源から発生する電磁波ノイズを検知し、地域別に分析することで地震発生時期、震源地、地震規模を予知する。

地震予知システム構築において地デジ環境を利用する優位な点は以下のとおりである。

地デジ受信機は一般家庭に広く普及している規格である。地デジ受信機、ＵＨＦアンテナ、居住地域設定を地震予知観測網として応用することで、ほぼ全国をカバーする事が可能である。

緊急警報放送に対応したテレビ・ラジオでは、緊急地震警報を出すことができる。

双方向サービス機能用のＬＡＮやモデム等の通信機能を備えており、受信機側で観測したデータをサーバーに送る事が可能である。

視聴者の視聴時間帯を利用して、リアルタイムのデータを取得可能である。

また、受信機を自動的に内部起動して、一定時刻毎のデータ取得も可能である。

地上デジタル受信機にはアンテナの受信レベルを目安にできるアンテナ受信レベル、あるいは、単に受信レベルという機能がある。

このアンテナ受信レベルは、シグナルレベルを元に、ＢＥＲ（ビット・エラー・レート）、ＭＥＲ（モジュレーション・エラー・レシオ）等から算出される数値である。

このアンテナ受信レベルはメーカー独自の算出方式で表されるので注意が必要である。

シグナルレベルはアンテナから得られる端子電圧を表している。

ＢＥＲ（ビット・エラー・レート）は、受信データの誤り率を表している。受信データにおいてどれくらいの誤り率があるかを数値化したものである。

ＭＥＲ（モジュレーション・エラー・レシオ）は信号の品質を表した数値である。信号にノイズなどが加わると劣化し、この数値は低くなる。

各チャンネルのアンテナ受信レベル、シグナルレベル、ＢＥＲ、ＭＥＲの値を時間帯別にそれぞれ取得し、電界強度の減衰等の異常値が発生してないか比較することで、電界強度において、地震発生前におこる電磁波ノイズが発生してないか検出することができる。

これらのデータを通信機能を用い、サーバーに蓄積し、地域別に分析する事で、低コストながら、全国をほぼカバーできる地震予知システムの構築が可能となる。

各地域から送られた観測データを元にサーバー側で行う分析は以下である。

同一地域において複数の電波異常が観測されていないか。もし同一地域において複数の電波異常が観測されていれば、その地域に地震が発生する確率が高くなる。

また、通常地震は複数の地域をまたぐ事が多いので、隣接する地域にて電波異常が多数観測された場合には、どれくらいの規模で地震が発生するか想定することができる。

更に隣接する地域において、電磁波ノイズ発生が一番強い地域が震源地になる可能性が高い。

電磁波ノイズの発生時間、電磁波ノイズの強度、及び電磁波ノイズの発生地域を、総括的に分析することで、地震の発生時期、震源になると思われる地域、及び地震規模を想定することが可能となる。

発明の効果

発明を実地する為の最良の形態

以下、図１の地震予知システムのフローチャート図に沿って簡単な説明をする。

Ａでは視聴者の居住地域の取得をする。地デジ環境では指定された地域の放送局を選択する時に、郵便コードを利用するが、これにより視聴者の地域を特定することができる。

Ｂでは地デジ受信機側の登録が行われる。受信機の型番、シリアル、メーカー別の登録が行われる。

Ｃでは地デジ受信機の各チャンネルのアンテナ受信レベル、シグナルレベル、ＢＥＲ、ＭＥＲの取得が行われる。視聴時間帯、及び一定時刻毎のデータをそれぞれ取得する。

ＤではＣで取得したデータを下にデータベース化を行う。データベース化されたデータは通信機能をもちい、Ｇのサーバーに送られる。

ＥではＤでデータベース化したデータを下に電波異常がないか検知を行う。電波異常が検知された場合、Ｇのサーバーにデータが送られる。

Ｆではなんらかの電波異常が検知された場合、受信機にて異常を知らせる警告を行う。

Ｇではサーバーにて、各家庭の地デジ受信機の各種データ、電波異常の数値、電波異常の発生した地域などのデータ収集を行う。

Ｈでは送られたデータを下に地域別に電波異常が検知されてないか分析を行う。

Ｉでは同地域内、あるいは隣接する地域において多数の電波異常が検知されていないか分析を行う。

Ｊでは地域別のデータ元に、地震が発生しようとしている地域、地震の規模、震源地になりそうな地域の特定を行う。

ＫではＴＶやラジオ等の放送にて地震注意報の発令を行う。

Ｌでは実際に地震が発生したかの判断が行われる。地震が発生した際の、各地域の地震規模、震度、震源、各地域の電波異常の発生したデータをＨのサーバー側に送り、フィードバックを行う。

また、地震が発生しなかった場合においても、分析する必要があるため、同フィードバックを行う。

図４はアンテナ受信レベル、図５はシグナルレベルを測定した表である。ＣＮは地デジのチャンネル、日付は測定した日にち、Ｔは測定した時間帯を表している。それぞれ、２０１０年１０月２７日から１１月７日までの記録データであり、時間帯はバラバラながら二つのレベルを測定した時間は、ほぼ同一時刻である。

図４の表によれば、１０月２７日から１０月２８日においてアンテナ受信レベルは＋−１〜２レベルの誤差しかなく、またシグナルレベルはまったく変動なしであり、電波状態は安定していることがわかる。

しかし、翌日の１０月２９日の午前７時３分から、１０月３０日の午前６時４０分のデータにおいては、各チャンネルのアンテナ受信レベルが低下しており、最大で１２レベルのアンテナ受信レベルの低下が確認できる。

一方、図５の同時間に計測されたシグナルレベルは常時安定しているのがわかる。

このアンテナ受信レベルの減衰現象は１０月３０日の午前１０時３０分頃まで続き、その後は通常の電波状態に戻っている。

１０月２９日の午前７時３分から１０月３０日の午前６時４０分の間、シグナルレベルは安定しているが、アンテナ受信レベルが低下している為、ＢＥＲ、ＭＥＲになんらかのノイズが影響して、アンテナ受信レベルが低下していることがわかる。

２０１０年１１月３日に沖縄本島近海にて地震が観測されている。

図６、図７は２０１０年１２月１日から１２月１３日までアンテナ受信レベル、シグナルレベルの記録データで、計測した時間帯は午前中の６時から１１時頃である。

図６のアンテナ受信レベル表によれば、１２月１日から１２月７日までの数値の変化は少なく電波状態は安定しているのがわかる。

しかしながら１２月８日から１２月１０日の間、１３ＣＨだけ最大で７レベルの低下が確認できる。

この時の１３ＣＨのアンテナ受信レベルは、終始安定しなく、６０〜６７レベルの変動を繰り返していた。

一方で、図７のシグナルレベルと、図６の他のチャンネルのアンテナ受信レベルは常時安定しているのがわかる。

１３ＣＨのアンテナ受信レベルの変動は１２月１１日の午前６時５０分頃には治まっている。

２０１０年１２月１１日１２時１７分頃、沖縄本島近海にて地震が観測されている。

地震予知システムのフローチャート図である。地震予知システムのミニモデル図である。地震前に電磁波ノイズが発生するメカニズムを簡単に説明した図である。２０１０年１０月２７日から１１月７日までのアンテナ受信レベルを測定した表である。２０１０年１０月２７日から１１月７日までのシグナルレベルを測定した表である。２０１０年１２月１日から１２月１３日までのアンテナ受信レベルを測定した表である。２０１０年１２月１日から１２月１３日までのシグナルレベルを測定した表である。

１電波塔
２一般家庭
３ＵＨＦアンテナ
４地デジ受信機
５通信システム
６サーバー
７ＵＨＦ帯電波
８プレートＡ
９プレートＢ
１０境界部
１１断層
１２圧力
１３電磁波ノイズ

Claims

地上デジタル受信機において、電波塔から出力された地デジのＵＨＦ帯の電波をＵＨＦアンテナで受信した際の、それぞれのチャンネルのアンテナ受信レベル、シグナルレベル、ＢＥＲ、ＭＥＲ等のデータを、一定時刻毎、あるいは視聴者の視聴時間帯を利用してリアルタイムに蓄積し、それぞれのチャンネルのアンテナ受信レベル、シグナルレベル、ＢＥＲ、ＭＥＲ等の蓄積されたデータを元に、時間帯別に比較して、電波異常が発生していないか観測する事で、電波異常の原因となる地震発生源から発生する電磁波ノイズを検知し、分析することで地震発生時期、地震規模を予知する地上デジタル受信機。
地上デジタル受信機において、それぞれのチャンネルのアンテナ受信レベル、シグナルレベル、ＢＥＲ、ＭＥＲ等の蓄積したデータを元に、現在のデータにおいて、なんらかの電波異常を検知した場合、受信機側で警告を行う請求項１記載の地上デジタル受信機。
請求項１記載の地上デジタル受信機において、観測したデータを通信機能を用い、サーバーに送り、それぞれの地域別に送られたデータを収集分析し、地震発生時期、震源地、地震規模を想定し、ＴＶやラジオ等のメディアを通して地震注意報の発令を行う地震予知システム。