JP2014190934A - 津波検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】津波検知システムを提供し、より早く周辺住民への情報提供（避難告知）を実施することができるようにすることを目的とする。
【解決手段】システムの開始・終了をするタイマー処理部１と、タイマー処理部１によって起動され、水位の状態を撮像する監視カメラ４を制御するとともに、監視カメラ４で撮像された画像に基づき水位測定を行う画像処理部２と、画像処理部２で測定された水位データを保存するデータ蓄積部５と、画像処理部２で測定された水位データとデータ蓄積部５に保存された過去の水位データとから水位上昇変化量を算出する水位変化演算部７と、水位変化演算部７で算出された水位上昇変化量と津波発生状態か否かを判定するための水位上昇判定閾値との大小比較から津波発生か否かを判定する津波判定部８と、津波発生時処理として警報を発生する警報発生部９とを備えたものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、津波検知システムに関するものであり、詳細には、津波発生を予知できるようにするものである。

従来、ＩＴＶカメラ、あるいはビデオカメラを用いて水位変化を撮影し、画像処理にて水位（潮位）を計測する方法及び装置が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００１−３５６０１５号（第５頁−第９頁、図１−図１７） 特許第３４４６８８８号（第２頁−第３頁、図１、図２）

上記特許文献１及び特許文献２のような従来の水位計測方法及び装置はあるが、従来、津波の検知はもっぱら気象庁が広い領域の観測で得られた潮位の変化をもとになされるものがあるが、個々の海域からのより早く精度のよい検知ができる津波検知システムが求められている。

この発明は上記のような状況に鑑みなされたものであり、個々の海域からのより早く精度のよい検知ができる津波検知システムを提供し、より早く周辺住民への情報提供（避難告知）を実施することができるようにすることを目的とする。

この発明に係る津波検知システムは、対象とする海面の水位の状態を撮像する撮像部を制御するとともに、上記撮像部で撮像された画像に基づき水位測定を行う水位測定部と、上記水位測定部で測定された水位データを保存するデータ蓄積部と、上記水位測定部で測定された水位データと上記データ蓄積部に保存された過去の水位データとから水位上昇変化量を算出する水位変化演算部と、上記水位変化演算部で算出された水位上昇変化量と津波発生か否かを判定するための水位上昇判定閾値との大小比較から津波発生状態か否かを判定する津波判定部と、津波発生時処理として警報を発生する警報発生部とを備えたものである。

また、対象とする海面の水位の状態を撮像する撮像部を制御するとともに、上記撮像部で撮像された画像に基づき水位測定を行う水位測定部と、上記水位測定部で測定された水位データを保存するデータ蓄積部と、上記水位測定部で測定された水位データと上記データ蓄積部に保存された過去の水位データとから水位低下変化量を算出する水位変化演算部と、上記水位変化演算部で算出された水位低下変化量と引き潮発生か否かを判定するための水位低下判定閾値との大小比較から引き潮発生状態か否かを判定する引き潮判定部と、引き潮発生時処理として警報を発生する警報発生部とを備えたものである。

この発明の津波検知システムは、上記のように構成されているため、より早く周辺住民への情報提供（避難告知）を実施することができるようになる。

この発明に係る津波検知システムの実施の形態１を示すブロック図である。 津波判定部の津波発生時処理までのフローチャートである。 図２における津波発生判定処理のフローチャートである。 この発明に係る津波検知システムの実施の形態２を示すブロック図である。 引き潮判定部の引き潮発生時処理までの処理を示すフローチャートである。 図５における引き潮判定処理を示すフローチャートである。 この発明に係る津波検知システムの実施の形態３を示すブロック図である。 この発明に係る津波検知システムの実施の形態４を示すブロック図である。 この発明に係る津波検知システムの実施の形態５における津波判定部の処理を示すフローチャートである。 図９の津波発生判定処理を示すフローチャートである。 この発明に係る津波検知システムの実施の形態５における引き潮判定部の処理を示すフローチャートである。 図１１の引き潮発生判定処理を示すフローチャートである。 この発明に係る津波検知システムの実施の形態６を示すブロック図である。

実施の形態１．
図１は、この発明に係る津波検知システムの実施の形態１を示すブロック図である。
図１に示したように、津波検知システムの動作開始及び動作終了を指令する開始・終了制御部としてのタイマー処理部１と、タイマー処理部１によって起動され、水位の状態を撮像する撮像部としての監視カメラ（可視カメラ）４をプリセット制御部３を介して制御するとともに、監視カメラ４で撮像された画像に基づき水位測定を行う水位測定部としての画像処理部２と、画像処理部２で測定された水位データとデータ蓄積部５に保存された過去の水位データから水位上昇変化量を算出する水位変化演算部７と、水位変化演算部７で算出された水位上昇変化量と津波発生か否かを判定するための水位上昇判定閾値との大小比較から津波発生かどうかを判定する津波判定部８と、津波発生時処理として警報を発生する警報発生部９、屋外スピーカ１０及び屋外表示板１１を備えている。

図１において、タイマー処理部１により起動された画像処理部２は、対象とする海面が画像処理用の撮影画角（所定の上下角、水平角、ズーム状態）に納まるようにプリセット制御部３に対して予め画像処理用の撮影画角を設定したプリセット番号を発行し、画像処理を開始し、水位を計測する。

プリセット制御部３は、監視カメラ４の撮影画角をプリセット番号との組合せで記憶（登録）し、プリセット番号を指定した際、記憶した撮影画角となるよう監視カメラ４を制御する。

画像処理における水位計測は、高さが判明している防波堤、防潮ゲートなどの鉛直構造物と観測ポイントの水面を撮影画角に納め、二値画像化した上でＨｏｕｇｈ変換により水面の水平エッジを抽出、画面上の水平エッジの座標と画面内の防波堤、防潮ゲートなどの鉛直構造物の座標との相対位置関係から実空間での高さに変換するといった手法を用いる。

このようにして画像処理部２にて計測された水位データは、観測時刻データを付加した上でデータ蓄積部５と水位変化演算部７に渡される。

データ蓄積部５は、受け取った水位データを保存・蓄積し、表示対象データをデータ表示部６に表示し、水位変化演算部７は、最新水位データを受け取ったタイミングで水位変化の算出処理を開始し、受け取った最新水位データと１周期前の時刻の水位データ（基準データ）をデータ蓄積部５から読み出し、１周期あたりの水位上昇変化量（水位上昇の増減を表すため増加の場合は＋、減少の場合は−を付す）を算出する。

また、水位変化演算部７は最新水位データを受け取った際、最高水位、最低水位も算出し、水位上昇変化量、最高水位観測時刻、最低水位観測時刻をデータ蓄積部５に渡し、最新水位データと算出した水位上昇変化量を津波判定部８に渡す。

データ蓄積部５は、最高水位観測時刻と最低水位観測時刻を、指定領域に上書き保存し、水位上昇変化量を算出した水位データ観測時刻と関連付けをした上で指定領域に保存・蓄積する。

津波判定部８は、津波発生と判定した場合の津波発生時処理として、警報発生部９に津波発生を通知し、屋外表示板１１に津波発生が表示され、屋外スピーカ１０で津波発生が放送される。

図２は、津波判定部８の津波発生時処理までのフローチャートであり、図３は、図２における津波発生判定処理のフローチャートである。
図２に示したように、津波判定部８は、水位変化演算部７からデータを受け取ったタイミングで津波発生判定処理（Ｓ１）を開始する。

次に、図３に示したように、津波判定部８は、起動後の初期化処理として、津波発生判定に用いる水位上昇判定閾値（干潮から満潮となる場合及び満潮から干潮となる場合の水位変化量を考慮した上で値を設定）と判定回数を設定ファイルより取得し（Ｓ１０）、津波発生ｆｌａｇを０に設定し、カウンタＮを０に設定して初期化する（Ｓ１１）。

そして、水位変化演算部７からのデータ受信を待って（Ｓ１２）、最新水位上昇変化量と最新水位データを取得し（Ｓ１３，Ｓ１４）、取得した最新水位上昇変化量と水位上昇判定閾値との大小比較を行う（Ｓ１５）。

最新水位上昇変化量＞水位上昇判定閾値と判断されたとき（Ｙｅｓ）、津波発生ｆｌａｇ＝１を設定し（Ｓ１６）、最新水位データを次の水位判定の基準水位とする（Ｓ１８）。カウンタＮをカウントアップ（＋１）し（Ｓ２０）、津波発生状態カウンタＮと判定回数とを比較し（Ｓ２１）、カウンタＮ＜判定回数（Ｙｅｓ）の場合には、水位変化演算部７からの次のデータ受信を待ち、Ｓ２１においてＮｏの場合には、図２に戻り、津波発生時処理（Ｓ３）を行う。

Ｓ１５においてＮｏの場合、通常の水位上昇（干潮から満潮または満潮から干潮への移行）と判断し、津波発生ｆｌａｇ＝０を設定し（Ｓ１７）、最新水位データを次の水位判定の基準水位とし（Ｓ１９）、図２に戻り、再度動作開始の指令が発生するまで津波判定部処理を停止する。

警報発生部９は、津波判定部８から津波発生通知を受け取ったタイミングで津波発生時処理を開始し、屋外表示板１１に対し、予め登録されたメッセージ（津波検知！や高台避難！等）を表示するとともに、予め登録された音声データ（例：津波を検知しました。至急、高台に避難して下さい。）を屋外スピーカ１０を経由して放送し、周辺住民に情報提供（避難告知）する。

この実施の形態１によれば、津波検知システムの開始・終了制御部としてのタイマー処理部１と、タイマー処理部１によって起動され、水位の状態を撮像する撮像部としての監視カメラ（可視カメラ）４をプリセット制御部３を介して制御するとともに、監視カメラ４で撮像された画像に基づき水位測定を行う水位測定部としての画像処理部２と、画像処理部２で測定された水位データとデータ蓄積部５に保存された過去の水位データから水位上昇変化量を算出する水位変化演算部７と、水位変化演算部７で算出された水位上昇変化量と津波発生か否かを判定するための水位上昇判定閾値との大小比較から津波発生かどうかを判定する津波判定部８と、津波発生時処理として警報を発生する警報発生部９、屋外スピーカ１０及び屋外表示板１１を備えた津波検知システムを提供し、より早く周辺住民への情報提供（避難告知）を実施することができる。

また、津波発生判定処理では、誤判定防止のため、指定された判定回数だけ判定処理を繰り返し行ない、連続して津波発生状態が継続している場合のみ、津波発生と判定し、誤判定をなくすようにしている。

例えば、判定回数が３回、Ｓ１３〜Ｓ２１での処理周期が１分である場合、３分間、津波発生状態が継続した場合に津波発生と判定する。

実施の形態２．
この実施の形態２は、津波が発生する前に異常な引き潮が発生することを検知することにより、津波発生を予知し、より早く周辺住民への情報提供（避難告知）を実施するものである。
図４は、この発明に係る津波検知システムの実施の形態２を示すブロック図である。
図４に示したように、この実施の形態２では、上記実施の形態１における図１の津波判定部８に替えて、引き潮判定部１２を設け、１周期あたりの水位低下変化量（水位低下の増減を表すため、増加の場合は＋、減少の場合は−を付す）が指定した水位低下判定閾値（満潮から干潮となる場合及び干潮から満潮になる場合の水位変化量を考慮した上で設定）より大きい場合に引き潮が発生したと判断する。

図５は、引き潮判定部１２の引き潮発生時処理までの処理を示すフローチャートであり、図６は、図５における引き潮判定処理を示すフローチャートである。
引き潮判定部１２は、水位変化演算部７からデータを受け取ったタイミングで処理を開始し、受け取った最新水位データと最新水位低下変化量に基づき、図５に示したように、現状の水位が引き潮状態か否かという引き潮判定処理を行う（Ｓ１）。

次に、図６に示したように、引き潮判定部１２が、起動後の初期化処理として、引き潮発生の判定に用いる水位低下判定閾値（満潮から干潮となる場合の水位変化量を考慮した上で値を設定）と判定回数を自己が持つ設定ファイルより取得し（Ｓ１０）、引き潮ｆｌａｇを０に設定し、カウンタＮを０に設定して初期化する（Ｓ１１）。

そして、水位変化演算部７からのデータ受信を待って（Ｓ１２）、最新水位低下変化量と最新水位データを取得し（Ｓ１３，Ｓ１４）、取得した最新水位変化量と水位低下判定閾値との大小比較を行う（Ｓ１５）。

最新水位低下変化量＞水位低下判定閾値と判断されたとき（Ｙｅｓ）に、引き潮ｆｌａｇ＝１を設定し（Ｓ１６）、最新水位データを次の水位判定の基準水位とする（Ｓ１８）。カウンタＮをカウントアップ（＋１）し（Ｓ２０）、カウンタＮと判定回数とを比較し（Ｓ２１）、カウンタＮ＜判定回数の場合（Ｙｅｓ）には、水位変化演算部７からの次のデータ受信を待ち、Ｓ２１でＮｏの場合には、図５に戻り、引き潮発生時処理（Ｓ３）とする。Ｓ１５においてＮｏの場合には、通常の水位変化（干潮から満潮または満潮から干潮への移行）と判断し、津波発生ｆｌａｇに０を設定し（Ｓ１７）、最新水位データを次の水位判定の基準水位とし（Ｓ１９）、図５に戻り、再度、動作開始の指令が発生するまで引き潮判定部処理を停止する。

警報発生部９は、引き潮判定部１２から引き潮波発生通知を受け取ったタイミングで引き潮発生時処理を開始し、屋外表示板１１に対し、予め登録されたメッセージ（引き潮波検知！や高台避難！等）を表示するとともに、予め登録された音声データ（例：引き潮を検知しました。至急、高台に避難して下さい。）を屋外スピーカ１０を経由して放送し、周辺住民に情報提供（避難告知）する。

この実施の形態２によれば、上記実施の形態１の津波判定部８を引き潮判定部１２に替えることによって、津波発生前の引き潮状態を検知することで、津波到達前に津波発生を検知し、上記実施の形態１に比べてより早い周辺住民への情報提供（避難告知）を実現することができる。

また、引き潮判定処理では、誤判定防止のため、指定された判定回数だけ判定処理を繰り返し行ない、連続して引き潮発生状態が継続している場合のみ、引き潮発生と判定し、誤判定をなくすようにしている。

例えば、判定回数が３回、Ｓ１３〜Ｓ２１の処理周期が１分である場合、３分間、水位が低下している状態が継続した場合に引き潮発生と判定する。

実施の形態３．
図７は、この発明に係る津波検知システムの実施の形態３を示すブロック図である。
図７に示したように、この実施の形態３では、上記実施の形態１及び２のように、撮像ができない夜間の停止をタイマー処理部１によって行うのではなく、タイマー処理部１（図１及び図４参照）に替えて、輝度判定部１３を設け、輝度判定部１３が、画像処理部２から入力画像を取得し、入力画像に対する平均輝度値を算出し、算出した平均輝度値が予め設定された画像処理による水位計測を行う際の限界となる平均輝度値（限界輝度値）以下となった場合、水位計測処理を停止し、限界輝度値を上回った場合は水位計測処理を再開する。

次に動作について説明する。
図７において、画像処理部２は、水位計測を行う際の画像処理の前処理で二値化画像（白黒画像）を生成した際に、輝度判定部１３に生成した二値化画像データを渡す。

輝度判定部１３は、起動時に初期化処理として自己が持つ設定ファイルより予め設定ファイル内に設定された限界輝度値（画像処理による水位計測を行う限界の平均輝度値）を読込んだ後、画像処理部２からのデータ受信を待つ。

画像処理部２からの二値化画像データを受信した輝度判定部１３は、受信した二値化画像データの平均輝度値を算出し、算出した平均輝度値と初期化時に読み込んだ限界輝度値との比較を行う。

算出した平均輝度値が、限界輝度値より大きい（明るい）場合は、水位計測処理を実行し、限界輝度値より小さい（暗い）場合は、水位計測処理をバイパスする。

上記実施の形態１では、日の出、日の入り等により時間設定をする必要があり、また、季節や天候によって誤検知する可能性もあるが、この実施の形態３によれば、季節や天候等による日照変動の影響も加味しながら柔軟に水位計測処理の実施可否を制御し、画像処理による津波発生検知処理の稼動時間を誤検知を防止しながら最適化することができる。

なお、上記説明では、上記実施の形態１（図１）の構成に対応する場合を説明したが、上記実施の形態２（図４）の構成にも同様に対応することができる。

実施の形態４．
図８は、この発明に係る津波検知システムの実施の形態４を示すブロック図である。
図８に示したように、この実施の形態４では、上記実施の形態１及び２の監視カメラ４に替えて３Ｄレーザースキャナ１４を設け、画像処理部２に替えて３次元データ計測部１５を設ける（図１及び図４参照）。

３次元データ計測部１５は、３Ｄレーザースキャナ１４から出力される３次元地形データから水位計測を行い、水位変化演算部７に水位データを出力する。また、プリセット制御部３は、３次元地形計測を行うセンサーポジション（上下左右方向、解像度）が登録され、指定したプリセット番号の内容に基づき、センサーポジションを制御する機能が追加されている。

次に、動作について説明する。
図８において、３Ｄレーザースキャナ１４は、設定された監視エリア内に逐次レーザービームを照射し、その反射時間により監視エリア内の距離を測定、測定した距離データ群を３次元地形データとして３次元データ計測部１５に渡す。

３次元データ計測部１５は、起動時に自己が持つ設定ファイル内に設定されている処理周期（分で指定）、３次元計測用の３Ｄレーザースキャナ１４の撮影画角となるプリセット番号を読み込み、プリセット制御部３に対して読み込んだプリセット番号を発行し、３次元計測を開始し、水位を計測する。

プリセット制御部３は、３Ｄレーザースキャナ１４の撮影画角（所定の上下角、水平角、ズーム状態）をプリセット番号との組合せで記憶（登録）し、プリセット番号を指定した際、記憶した撮影画角となるよう３Ｄレーザースキャナ１４を制御する。

３次元データ計測部１５における水位計測は、高さが判明している防波堤、防潮ゲートなどの鉛直構造物と観測ポイントの水面を画角に納め、水面はレーザー光を吸収または透過するため、距離データが存在しなくなる性質を利用し、監視エリア内のデータ不在領域とデータ存在領域の水平境界線を水面とし、監視エリアの上限とその鉛直方向の距離を水位として看做し、鉛直構造物の座標との相対位置関係から実空間での高さに変換する。

このようにして３次元データ計測部１５にて計測された水位データは、観測時刻データを付加した上でデータ蓄積部５と水位変化演算部７に渡される。

データ蓄積部５は、受け取った水位データを保存・蓄積し、水位変化演算部７は、最新水位データを受け取ったタイミングで処理を開始し、受け取った最新水位データと１周期前の水位データ（基準データ）をデータ蓄積部５から読み出し、１周期あたりの最新水位上昇変化量を算出する。

また、水位変化演算部７は、最新水位データを受け取った際、最高水位、最低水位も算出し、水位上昇変化量、最高水位観測時刻、最低水位観測時刻をデータ蓄積部５に渡し、最新水位データと算出した水位上昇変化量を津波判定部８に渡す。

データ蓄積部５は、最高水位観測時刻と最低水位観測時刻を、指定領域に上書き保存し、水位上昇変化量は、算出した水位データ観測時刻と関連付けをした上で指定領域に保存・蓄積する。

画像処理では、薄暮時や夜間に津波検知ができないが、この実施の形態４によれば、昼夜を問わず２４時間連続での津波検知を実現することができる。

なお、上記説明では、上記実施の形態１（図１）の構成に対応する場合を説明したが、上記実施の形態２（図４）の構成にも同様に対応することができる。

実施の形態５．
この実施の形態５は、上記実施の形態４と同様の構成であるが、上記実施の形態が１つの水位計測ポイントを繰り返し水位計測したのに対して、この実施の形態５では、３Ｄレーザースキャナ１４による水位計測ポイントを複数個所として水位計測を行う機能を追加し、水位変化演算部７に水位計測ポイント毎に水位上昇変化量を算出する機能を追加し、津波判定部８には観測ポイントのそれぞれにおける水位上昇変化量と対応した水位上昇判定閾値で津波判定を行なう機能を追加することで、各水位計測ポイントでの水位計測を１処理周期で実現するものである。

次に、上記実施の形態４の図８を使用して動作について説明する。
図８において、３Ｄレーザースキャナ１４は、設定された監視エリア内に逐次レーザービームを照射し、その反射時間により監視エリア内の距離を測定し、測定した距離データ群を３次元地形データとして３次元データ計測部１５に渡す。

３次元データ計測部１５は、起動時に自己が持つ設定ファイル内に定義されている処理周期（秒で指定）、３次元計測用の３Ｄレーザースキャナ１４の撮影画角となる複数のプリセット番号を読み込み、プリセット制御部３に対して読み込んだプリセット番号を発行し、複数ポイントに対する３次元計測を開始し、水位を計測する。

このようにして３次元データ計測部１５にて計測された水位データは、観測ポイント毎に観測時刻データを付加した上でデータ蓄積部５と水位変化演算部７に渡す。

データ蓄積部５は、受け取った水位データを観測ポイント毎に保存・蓄積し、水位変化演算部７は、最新水位データを受け取ったタイミングで処理を開始し、観測ポイント毎に受け取った水位データ（最新データ）と１周期前の時刻の水位データをデータ蓄積部５から読み出し、１周期あたりの水位上昇変化量を算出する。

また、水位変化演算部７は最新の水位データを受け取った際、観測ポイント毎に最高水位、最低水位も算出し、水位上昇変化量、最高水位観測時刻、最低水位観測時刻をデータ蓄積部５に渡し、最新水位データと算出した最新水位上昇変化量を観測ポイント毎に津波判定部８に渡す。

データ蓄積部５は、最高水位観測時刻、最低水位観測時刻は、指定領域に上書き保存し、水位上昇変化量は、算出した水位データ観測時刻と関連付けした上で保存・蓄積する。

図９は、この発明に係る津波検知システムの実施の形態５における津波判定部の処理を示すフローチャートであり、図１０は、図９の津波発生判定処理を示すフローチャートである。津波判定部８は、図９及び図１０に示したフローチャートで動作し、受け取った計測ポイントごとの水位上昇変化量と初期化時に設定ファイルから読み込んだ各計測ポイントに対応する水位上昇判定閾値に基づき、現状の水位上昇変化量が津波によるものかどうかを計測ポイント毎に判定し、計測ポイント全てで津波と判定した場合に、津波発生時処理として警報発生部９に津波発生通知を渡し、１か所でも津波によるものでないと判定した場合には、警報発生部９に津波発生通知を渡さない。

図９において、津波判定部８は、複数ポイント津波判定処理（Ｓ１）において、起動後、初期化処理として、津波発生時処理の実行可否を判断するための津波処理ｆｌａｇを０に設定し（Ｓ１０）、それぞれの計測ポイント毎の水位上昇変化量及び津波発生判定に用いる水位上昇判定閾値（干潮から満潮となる場合及び満潮から干潮となる場合の水位変化量を考慮した上で値を設定）を取得するためのループカウンタｎｕｍを０に設定する（Ｓ１１）。さらに、設定ファイルより計測ポイント数を取得し（Ｓ１２）、水位変化演算部７からのデータ受信を待って（Ｓ１３）、受け取った計測ポイント毎の水位上昇変化量と設定ファイルから読み込んだ各計測ポイントに対応する水位上昇判定閾値に基づき、現状の水位が津波によるものか否かを計測ポイント毎に判定する（Ｓ１４）。

図１０に示したように、津波発生判定処理Ｓ１４では、初期化処理として設定ファイルより各計測ポイントの水位上昇判定閾値を取得する（Ｓ２２）。

対応する計測ポイントの最新水位上昇変化量を取得し（Ｓ２３）、水位上昇変化量＞水位上昇判定閾値か否かを判定する（Ｓ２４）。

図９に戻り、Ｓ２４でＹｅｓの場合、津波処理ｆｌａｇ＝１を設定し（Ｓ１５）、ループカウンタｎｕｍをカウントアップ（＋１）し（Ｓ１６）、ｎｕｍ＜計測ポイント数か否かを判断し（Ｓ１７）、Ｙｅｓの場合には水位変化演算部７からデータが渡されるのを待つ。

そして、全ての計測ポイントで引き潮状態を検知した場合、すなわち、Ｓ１７でＮｏ、Ｓ１９でＹｅｓの場合は、津波発生時処理（Ｓ２０）を実行し、１箇所でも津波発生状態を検知しなかった場合、すなわち、Ｓ１４でＮｏで津波処理ｆｌａｇ＝０を設定した場合（Ｓ１８の場合）は、Ｓ１９のＮｏにより、Ｓ１０へ戻る。

この実施の形態５では、計測ポイントが複数ある場合の津波判定部処理で、誤判定防止のため、全ての計測ポイントで津波発生と判断した場合のみ、津波発生と判定している。

警報発生部９は、津波判定部８から津波発生通知を受け取ったタイミングで処理を開始し、屋外表示板１１に対し、予め登録されたメッセージ（津波検知！や高台避難！等）を表示するとともに、予め登録された音声データ（例：津波を検知しました。至急、高台に避難して下さい。）を屋外スピーカ１０を経由して放送し、周辺住民に情報提供（避難告知）する。

図８の津波判定部８に替えて、図４のように引き潮判定部１２を設けてもよい。図１１は、この発明に係る津波検知システムの実施の形態５における引き潮判定部の処理を示すフローチャートであり、図１２は、図１１の引き潮発生判定処理を示すフローチャートである。

引き潮判定部１２は、図１１に示したように、受け取った計測ポイント毎の水位低下変化量と初期化時に設定ファイルから読み込んだ対応する水位低下判定閾値に基づき、現状の水位が引き潮状態か否かを計測ポイント毎に判定し、計測ポイント全てで引き潮状態と判定した場合は、引き潮発生時処理として、警報発生部に引き潮発生通知を渡し、１箇所でも引き潮状態ではないと判定した場合は、引き潮発生通知をしない。

次に、図１１に示す計測ポイントが複数の場合の引き潮判定部処理の動作を説明する。
計測ポイントが複数ある場合の引き潮判定部処理（Ｓ１）では、起動後、初期化処理として、引き潮発生時処理の実行可否を判断する引き潮処理ｆｌａｇに０を設定し（Ｓ１０）、それぞれの計測ポイント毎に水位低下変化量及び引き潮発生判定に用いる水位低下判定閾値（満潮から干潮となる場合及び干潮から満潮になる場合の水位上昇変化量を考慮した上で値を設定）を取得するためのループカウンタｎｕｍに０を設定する（Ｓ１１）。

その後、水位上昇変化量の計測ポイント数を設定ファイルより取得（Ｓ１２）した後、水位変化演算部７からデータが渡されるのを待つ（Ｓ１３）。

水位変化演算部７からのデータを受信すると、計測ポイント毎に図１２に示す引き潮判定処理を実行する（Ｓ１４）。

図１２に示したように、設定ファイルより、各計測ポイントに対応する水位低下判定閾値を取得する（Ｓ２２）。

対応する計測ポイントの最新水位低下変化量を取得し（Ｓ２３）、最新水位低下変化量＞水位低下判定閾値か否かを判定する（Ｓ２４）。

図１１に戻り、Ｙｅｓの場合、引き潮処理ｆｌａｇ＝１を設定し（Ｓ１５）、ループカウンタｎｕｍをカウントアップ（＋１）し（Ｓ１６）、ｎｕｍ＜計測ポイント数か否かを判断し（Ｓ１７）、Ｙｅｓの場合には水位変化演算部７からデータが渡されるのを待つ。

そして、全ての計測ポイントで引き潮状態を検知した場合、すなわち、Ｓ１７でＮｏ、Ｓ１９でＹｅｓの場合は、引き潮発生時処理（Ｓ２０）を実行し、１箇所でも引き潮状態を検知しなかった場合、すなわち、Ｓ１４でＮｏで引き潮処理ｆｌａｇ＝０を設定した場合（Ｓ１８の場合）は、Ｓ１９のＮｏにより、Ｓ１０へ戻る。

このように、計測ポイントが複数ある場合の引き潮判定部処理では、誤判定防止のため、全ての計測ポイントで引き潮状態と判断した場合のみ、引き潮発生と判定している。

警報発生部９は、引き潮判定部１２から引き潮発生通知を受け取ったタイミングで処理を開始し、屋外表示板１１に対し、予め登録されたメッセージ（引き潮検知！や高台避難！等）を表示するとともに、予め登録された音声データ（例：引き潮を検知しました。至急、高台に避難して下さい。）を屋外スピーカ１０を経由して放送し、周辺住民に情報提供（避難告知）する。

この実施の形態５によれば、複数ポイントの各ポイントでの水位計測を１処理周期とし、津波検知または引き潮検知をより早く、かつ、誤判定なく実施することができる。

実施の形態６．
図１３は、この発明に係る津波検知システムの実施の形態６を示すブロック図である。
この実施の形態６は、津波検知システムに用いるとともに、水門の水位測定あるいは浮遊物の検知等他の用途に用いることができるようにして、高価な３Ｄレーザースキャナ１４を有効に利用しようとするものである。

この実施の形態６は、図１３に示したように、図８の構成に、監視員が遠隔地より３Ｄレーザースキャナ１４を遠隔操作するための遠隔制御部１８と３Ｄレーザースキャナ１４が計測した３次元地形データを遠隔地に送信するデータ送信部１６が追加され、３次元データ計測部１５が水位計測対象としている３Ｄレーザースキャナ１４の計測範囲と監視員が３次元計測したい範囲が異なり、３Ｄレーザースキャナ１４の計測範囲が津波検知の水位計測用に登録されたプリセット番号と異なった場合の誤動作防止のため、プリセット制御部３が予め水位計測用に登録されたプリセット番号以外では津波判定を実施しないプリセット判定部１９を備えたものである。

次に動作について説明する。
図１３において、遠隔制御部１８は、遠隔地の遠隔端末１７からの操作員の操作要求があると、３Ｄレーザースキャナ１４で計測したい測定ポイントとなるプリセット番号をプリセット判定部１９に渡す。

プリセット判定部１９は、設定ファイルに予め設定されている水位計測用途のプリセット番号（複数でも可）を起動時に設定ファイルから読み込み、遠隔制御部１８からのデータ受信を待つ。

そして、遠隔制御部１８からプリセット番号が渡されると、プリセット判定部１９は、読み込んだ水位計測用プリセット番号と渡されたプリセット番号が一致するか比較を行い、一致した場合は、渡されたプリセット番号をプリセット制御部３に渡すとともに、３次元データ計測部１５に対し、水位計測有効要求を渡す。

また一致しなかった場合、プリセット判定部１９は、プリセット制御部３に当該プリセット番号は渡さず、３次元データ計測部に対し、水位計測処理無効要求を渡す。

プリセット制御部３は、プリセット判定部１９から渡されたプリセット番号に基づき、３Ｄレーザースキャナ１４の画角を制御する。

３次元データ計測部１５は、起動時、水位計測処理を実行するモードで動作し、プリセット判定部１９から水位計測無効要求を渡された場合、水位計測処理を実行しないモードに遷移し、当該モードで動作する。

また、プリセット判定部１９から水位計測有効化要求が渡された場合、水位計測処理を実行するモードに遷移し、当該モードで動作する。

このように、この実施の形態６によれば、３Ｄレーザースキャナ１４を、津波検知システムに用いるとともに、他の用途にも利用して、他の用途による津波検知システムの誤動作を防止して、高価な３Ｄレーザースキャナ１４を有効に利用することができる。

なお、この実施の形態６の上記説明では、上記実施の形態１（図１）の構成に対応する場合を説明したが、上記実施の形態２（図４）の構成にも同様に対応することができる。

また、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

本発明に係る津波検知システムは、地震発生時の津波の検知あるいは高波の検知に有効に利用することができる。

１ タイマー処理部、２ 画像処理部、３ プリセット制御部、４ 監視カメラ、
５ データ蓄積部、６ データ表示部、７ 水位変化演算部、８ 津波判定部、
９ 警報発生部、１０ 屋外スピーカ、１１ 屋外表示板、１２ 引き潮判定部、
１３ 輝度判定部、１４ ３Ｄレーザースキャナ、１５ ３次元データ計測部、
１６ データ送信部、１７ 遠隔端末、１８ 遠隔制御部、１９ プリセット判定部。

Claims (9)

1. 対象とする海面の水位の状態を撮像する撮像部を制御するとともに、上記撮像部で撮像された画像に基づき水位測定を行う水位測定部と、上記水位測定部で測定された水位データを保存するデータ蓄積部と、上記水位測定部で測定された水位データと上記データ蓄積部に保存された過去の水位データとから水位上昇変化量を算出する水位変化演算部と、上記水位変化演算部で算出された水位上昇変化量と津波発生か否かを判定するための水位上昇判定閾値との大小比較から津波発生状態か否かを判定する津波判定部と、津波発生時処理として警報を発生する警報発生部とを備えたことを特徴とする津波検知システム。
2. 上記津波判定部は、指定された判定回数だけ上記津波発生状態か否かの判定を実行し、上記指定された判定回数連続して津波発生状態と判断した場合に、上記警報発生部に津波発生を通知することを特徴とする請求項１に記載の津波検知システム。
3. 対象とする海面の水位の状態を撮像する撮像部を制御するとともに、上記撮像部で撮像された画像に基づき水位測定を行う水位測定部と、上記水位測定部で測定された水位データを保存するデータ蓄積部と、上記水位測定部で測定された水位データと上記データ蓄積部に保存された過去の水位データとから水位低下変化量を算出する水位変化演算部と、上記水位変化演算部で算出された水位低下変化量と津波発生の前兆である引き潮発生か否かを判定するための水位低下判定閾値との大小比較から引き潮発生状態か否かを判定する引き潮判定部と、引き潮発生時処理として警報を発生する警報発生部とを備えたことを特徴とする津波検知システム。
4. 上記引き潮判定部は、指定された判定回数だけ上記引き潮発生状態か否かの判定を実行し、上記指定された判定回数連続して引き潮発生状態と判断した場合に、上記警報発生部に引き潮発生を通知することを特徴とする請求項３に記載の津波検知システム。
5. 上記水位測定部の動作開始及び動作終了を指令する開始・終了制御部を備え、上記開始・終了制御部は、開始及び終了の時間設定を行うタイマー処理部であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の津波検知システム。
6. 上記水位測定部の動作開始及び動作終了を指令する開始・終了制御部を備え、上記開始・終了制御部は、上記水位測定部から上記撮像部で撮像された画像を取得し、上記取得した画像に対する平均輝度値を算出し、算出した平均輝度値が、予め設定された水位計測を行う際の限界となる限界輝度値以下となった場合には上記水位測定部の処理を実行せず、上記限界輝度値を上回った場合は上記水位測定部の処理を実行することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の津波検知システム。
7. 上記撮像部は、３Ｄレーザースキャナであり、上記水位測定部は、上記３Ｄレーザースキャナで撮像された画像を取得する３次元データ計測部であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の津波検知システム。
8. 上記３Ｄレーザースキャナによる撮像の箇所を、複数箇所としたことを特徴とする請求項７に記載の津波検知システム。
9. 上記３Ｄレーザースキャナを制御するプリセット制御部と、上記３Ｄレーザースキャナのデータを遠隔操作端末に送信するデータ送信部と、上記遠隔操作端末から遠隔操作する遠隔制御部とを備え、
   上記３次元データ計測部は、上記３Ｄレーザースキャナの計測範囲を示すプリセット番号を、上記プリセット制御部を介して上記３Ｄレーザースキャナに入力して制御し、かつ、上記遠隔操作端末がプリセット番号を上記遠隔制御部から上記プリセット制御部を介して上記３Ｄレーザースキャナに入力して操作できるようにしたものであり、
   上記プリセット制御部と上記遠隔制御部との間に、上記遠隔操作端末から送られるプリセット番号が上記３Ｄレーザースキャナの計測範囲を示すプリセット番号と異なるか否かを判定するプリセット判定部を設け、上記判定結果がＹｅｓの場合には、上記プリセット判定部は、上記３次元データ計測部が上記水位測定を実施しないようにし、上記判定結果がＮｏの場合には、上記プリセット判定部は、上記３次元データ計測部が上記水位測定を実施するようにしたことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の津波検知システム。

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