JP2016223822A - 災害監視システム、監視装置、センサデバイスおよび災害監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワーク内に輻輳が発生するのを防止するとともに、誤検知の発生を抑制しながら災害の発生を検知することができる災害監視システムを得る。
【解決手段】監視対象に配置され、状態変化を検知する複数のセンサデバイスから収集したセンシング情報に基づいて、監視装置で災害の発生を検知する災害監視システムであって、監視装置は、状態変化を検知した１台のセンサデバイスからのセンシング情報と、状態変化を検知した１台のセンサデバイスの周辺に位置するセンサデバイスからのセンシング情報とに基づいて、災害の発生を検知するものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数のセンサデバイスから受信した情報に基づいて、監視装置で自然災害の発生を検知する災害監視システムおよび災害監視方法に関するものである。

昨今、地球環境の変化に伴って、深刻な被害をもたらす自然災害の発生が増加してきている。特に、地球温暖化が与える影響は大きく、例えば、積乱雲の発達により、ゲリラ豪雨や台風が頻発することによって、大雨や集中豪雨等が発生する頻度も高くなってきている。

大雨が与える影響は甚大であり、例えば、大雨により山や崖等の斜面が崩落し、崩れた土砂が麓まで押し寄せて交通を麻痺させたり、また、河川の氾濫や洪水により浸水したり、家屋が流される等の人命を脅かす大災害に発展したりするため、こうした種々の自然災害を早期に発見し、被害を最小限に抑えることが求められている。

なお、こうした自然災害の監視および検知には、センサが用いられるのが一般的であるが、自然災害の監視に各種センサ等を用いる場合、電源を確保することが困難であるといった課題があり、電池で駆動する通信機能を備えたセンサで無線センサネットワークを構築し、自然災害を監視することが検討されている。

しかしながら、常にセンサのデータを通信機能により送信すると、電池を消耗してしまうため、センサで異常を検知したときや一定周期でのみデータを送信することが多い。ところが、センサによる監視を行っていると、例えば加速度センサを用いて災害を検知するような場合、加速度センサに動物が接触した場合等、明らかに自然災害とは異なる事象に反応して誤検知が発生する恐れがある。また、発生頻度は低いものの、電気的なノイズにより、センサが異常検知することも考えられる。

こうした監視システムにおいて、誤検知により不要な警報が発令されるのは、システムの信頼性を低くし、また、不要な対応に人員が割かれることにつながるため好ましくない。そのため、センサを用いて自然災害を監視するシステムにおいては、誤検知の発生を防ぐことが重要になってくる。

そこで、１台のセンサデバイスが加速度を検知した場合に、ネットワーク内の他のセンサデバイスに信号を送信して、このとき、スリープモードにあるセンサデバイスも全て起こして、全てのセンサデバイスで観測を行い、加速度を検知したセンサデバイスが閾値以上あった場合において崩落が発生したと判断することで、誤検知の発生を抑制しながら斜面の崩落を検知する崩落検知方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−９８１２８号公報

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
すなわち、特許文献１に記載された崩落検知方法では、１台のセンサデバイスが加速度を検知すると、ネットワーク内の全てのセンサデバイスで観測が行われるので、多くの通信が発生することになる。

そのため、例えば小規模な範囲で発生した揺れを検知した場合等、全てのセンサデバイスで観測を行う必要がないときであっても、全てのセンサデバイスが信号を送信することでネットワーク内に輻輳が発生し、ネットワークの通信品質を低下させる恐れがある。そこで、適切な台数のセンサデバイスのみが起動して観測することが望ましい。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ネットワーク内に輻輳が発生するのを防止するとともに、誤検知の発生を抑制しながら災害の発生を検知することができる災害監視システムを得ることを目的とする。

この発明に係る災害監視システムは、例えば、斜面や河川等の監視対象に配置され、状態変化を検知する複数のセンサデバイスから収集したセンシング情報に基づいて、監視装置で災害の発生を検知する災害監視システムであって、監視装置は、状態変化を検知した１台のセンサデバイスからのセンシング情報と、状態変化を検知した１台のセンサデバイスの周辺に位置するセンサデバイスからのセンシング情報とに基づいて、災害の発生を検知するものである。

この発明に係る災害監視システムによれば、監視装置は、監視対象に配置された複数のセンサデバイスのうち、状態変化を検知した１台のセンサデバイスからのセンシング情報と、状態変化を検知した１台のセンサデバイスの周辺に位置するセンサデバイスからのセンシング情報とに基づいて、災害の発生を検知する。
そのため、ネットワーク内に輻輳が発生するのを防止するとともに、誤検知の発生を抑制しながら災害の発生を検知することができる。

この発明の実施の形態１に係る災害監視システムを示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る災害監視システムの監視センタが備えるデータベースを示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る災害監視システムのセンサデバイスの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る災害監視システムのセンサデバイスにおける測定データ管理フォーマットを例示する説明図である。 この発明の実施の形態１に係る災害監視システムの監視センタの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る災害監視システムの監視センタにおけるセンシング情報解析部の解析手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る災害監視システムの監視センタにおけるセンシング情報管理部が備えるセンシング情報管理フォーマットを例示する説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、この発明の実施の形態１に係る災害監視システムのセンサデバイスにおける測定データ管理フォーマットを例示する説明図である。 この発明の実施の形態１に係る災害監視システムにおける斜面崩落検知シーケンスを示す説明図である。 この発明の実施の形態２に係る災害監視システムを示す構成図である。 この発明の実施の形態３に係る災害監視システムを示す構成図である。

以下、この発明に係る災害監視システムの好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る災害監視システムを示す構成図である。この災害監視システムは、山や崖等の斜面に設置された複数のセンサデバイスから収集した情報に基づいて、斜面崩落を監視するシステムである。

図１において、この災害監視システムは、監視装置である監視センタ１００、ルータ１０１、センサデバイス１０２〜１１２およびケーブル１１３を備えている。また、この発明の実施の形態１では、ルータ１０１およびセンサデバイス１０２〜１１２が斜面に設置されている。

センサデバイス１０２〜１１２は、それぞれ加速度センサとＷｉ−ＳＵＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｍａｒｔ Ｕｔｉｌｉｔｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信モジュールとを備えている。また、ルータ１０１およびセンサデバイス１０２〜１１２は、Ｗｉ−ＳＵＮに準拠する無線ネットワークで構成され、ルータ１０１とセンサデバイス１０２〜１１２との間でマルチホップ通信を行うことで、メッシュ型トポロジを形成している。

また、監視センタ１００は、斜面から離れた場所に存在しており、監視センタ１００とルータ１０１とは、例えば光ファイバ等のケーブル１１３で接続されている。そのため、ルータ１０１は、有線のインタフェースも備えている。

各センサデバイス１０２〜１１２は、一定の周期で加速度値の測定結果を監視センタ１００へ通知するか、または、状態変化である振動を検知すると、そのタイミングで測定結果を監視センタ１００へ通知する。監視センタ１００では、各センサデバイス１０２〜１１２から通知された測定結果に基づいて、斜面崩落が発生したか否かを判断する。

また、監視センタ１００は、図２に示すデータベースを内部に備え、各センサデバイス１０２〜１１２の位置情報を管理している。なお、図２は一例を示しており、センサデバイス１０２〜１１２の位置情報管理手段がこれに限定されるものではない。また、図２において、センサデバイスのノード番号は、図１に示す符号と対応している。

図２によれば、例えば、ノード番号１０２のセンサデバイスの周辺に位置するのは、ノード番号１０４、１０５のセンサデバイスであり、監視センタ１００は、この情報から、センサデバイス１０２が、センサデバイス１０４、１０５と通信できる位置にあることを知ることができる。なお、センサデバイス１０３〜１１２についても同様である。このように、監視センタ１００は、センサデバイス１０２〜１１２のそれぞれがどのセンサデバイスと通信できる位置に設置されているかを把握している。

図３は、この発明の実施の形態１に係る災害監視システムのセンサデバイスの構成を示すブロック図である。ここでは、この発明の実施の形態１の説明に必要な構成のみを示し、電池等は示していない。なお、この構成は、センサデバイス１０２〜１１２のそれぞれに共通の構成である。

図３において、このセンサデバイスは、加速度を測定する検知部３００、測定データを管理するデータ管理部３０１、信号の変復調等の送受信処理を行う通信部３０２およびアンテナ３０３を有している。なお、検知部３００およびデータ管理部３０１がセンサモジュールを構成し、通信部３０２およびアンテナ３０３がＷｉ−ＳＵＮ通信モジュールを構成している。

検知部３００では、定期的に加速度値が測定され、検知部３００で測定された加速度値は、データ管理部３０１へ送信される。データ管理部３０１では、測定された加速度値にタイムスタンプを付与し、加速度値と測定時刻とを紐付けて管理する。

ここで、この発明の実施の形態１における加速度センサは、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の３方向の加速度値を測定できるものとし、各軸で測定された加速度値を同時に管理している。測定データは、定期的に、または、後述するデータ管理部３０１内の解析により振動を検知すると、センシング情報として監視センタ１００へ送信される。

このとき、センシング情報に対して、通信部３０２でデータフレーム化や変調等の送信処理を施し、アンテナ３０３から送信する。アンテナ３０３から送信されたセンシング情報は、センサデバイス毎にあらかじめ決められた経路でルータ１０１へ中継され、ルータ１０１からケーブル１１３を介して監視センタ１００へ送信される。

以下、図１に示した災害監視システムにおいて斜面が崩落し、センサデバイス１０３が振動を検知する場合を例に挙げて、監視センタ１００とセンサデバイス１０２〜１１２との間で行われる処理の流れを示し、この発明の実施の形態１における斜面崩落検知方法を説明する。

このとき、センサデバイス１０３のデータ管理部３０１では、図４に示す測定データが管理されている。図４では、加速度の測定値を（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）で表し、タイムスタンプを年／月／日／時刻で表している。なお、図４は、測定データ管理フォーマットの一例であるが、測定データの管理の仕方はこれに限定されない。

検知部３００は、１秒間隔で加速度値を測定し、データ管理部３０１は、１０秒間分の測定データを管理している。また、データ管理部３０１には、あらかじめ加速度参考値および振動閾値が設定されており、１０秒間の測定データのうち、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の何れかの測定値において、次式（１）が満たされる場合に振動を検知する。

｜（加速度の測定値）−（加速度参考値）｜＞振動閾値 ・・・（１）

なお、式（１）は一例であり、また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸全ての測定値が式（１）を満たした場合に振動を検知する等、振動検知の基準も、必ずしも上述のとおりである必要はない。ここでは、加速度参考値が１００、振動閾値が３００に設定されている。

また、これらの値は、センサデバイス毎に設定しても、全てのセンサデバイスで同じ値に設定してもよい。この発明の実施の形態１においては、全てのセンサデバイスで同じ値が設定されているものとする。すなわち、図４に従えば、センサデバイス１０３では、１２時３４分５８秒から１２時３５分０４秒までの間で振動が検知されることが分かる。

また、センサデバイスは、振動を検知したタイミングで、それまで保持していた測定情報を監視センタ１００へ通知してもよく、この発明の実施の形態１に係るセンサデバイスも同様である。すなわち、センサデバイス１０３は、振動を検知した１２時３４分５８秒の段階で、１２時３４分５６秒〜１２時３４分５８秒までの測定データを監視センタ１００へ通知する。

図５は、この発明の実施の形態１に係る災害監視システムの監視センタの構成を示すブロック図である。図５において、監視センタ１００は、信号の変復調等の送受信処理を行う送受信処理部５００、受信したセンシング情報を処理するセンシング情報解析部５０１、センサデバイスに送信するメッセージを生成するメッセージ生成部５０２、センシング情報を管理するセンシング情報管理部５０３および斜面崩落の検知結果を出力する出力部５０４を有している。

以下、図５を用いて監視センタ１００におけるセンシング情報の処理手順を説明する。まず、ケーブル１１３を介して送信されたセンシング情報は、送受信処理部５００で復調等の受信処理が行われた後に、センシング情報解析部５０１へ送信される。センシング情報解析部５０１では、図６のフローチャートに従い、センシング情報を解析する。

図６は、この発明の実施の形態１に係る災害監視システムの監視センタにおけるセンシング情報解析部の解析手順を示すフローチャートである。図６において、まず、センシング情報解析部５０１では、加速度値取得ステップ６００として、センシング情報から加速度の測定値を取得すると、送信元情報取得ステップ６０１として、送信元となるセンサデバイスのノード番号を取得する。

ここで、各センサデバイス１０２〜１１２では、センシング情報を監視センタ１００へ通知する際に、自身のノード番号をヘッダ情報として付加して送信する。送信元情報取得ステップ６０１では、このヘッダ情報を確認することにより、送信元のノード番号を取得し、送信元を特定する。

加速度値取得ステップ６００および送信元情報取得ステップ６０１が完了すると、続いて振動判定ステップ６０２に移る。加速度値変動判定ステップ６０２では、加速度値取得ステップ６００にて取得した加速度値から、振動検知の有無を判定する。センシング情報解析部５０１には、センサデバイスと同値の加速度参考値および振動閾値が設定されており、加速度値から振動検知の有無を判定する。

すなわち、図４を参照すると、１２時３４分５６秒および１２時３４分５７秒では、振動が検知されておらず、１２時３４分５８秒で振動が検知されたと判定する。なお、加速度参考値および振動閾値は、一定である必要はなく、例えば、風が強いときには加速度参考値を小さくし、振動閾値を大きくする等、天候に合わせて設定値を変えられるようにしてもよい。

また、センシング情報解析部５０１は、受信したセンシング情報を上記６００〜６０２の手順で解析し、解析結果をセンシング情報管理部５０３に通知する。つまり、センシング情報解析部５０１は、センサデバイス１０３が振動を検知したことを通知する。センシング情報管理部５０３は、センシング情報解析部５０１からの通知に基づいて、各センサデバイスでの加速度の測定値と振動検知の有無とを管理する。

図７は、この発明の実施の形態１に係る災害監視システムの監視センタにおけるセンシング情報管理部が備えるセンシング情報管理フォーマットを例示する説明図である。なお、センシング情報の管理手段はこれに限定されない。

図７では、各センサデバイスでの測定データおよび振動検知の有無を、センサデバイスのノード番号と紐付けて管理している。すなわち、振動が検知されなければ振動判定の欄が０、振動が検知されれば振動判定の欄が１で表され、図７のセンシング情報管理フォーマットを参照することにより、センサデバイス１０３で１２時３４分５８秒に振動が検知されたと判断する。

上記の手順により、監視センタ１００は、センサデバイス１０３で振動が検知されたことを把握することができる。しかしながら、この振動が斜面崩落に起因するものであるか否かを、１台のセンサデバイスの測定結果から判断するのは危険である。これは、動物の接触に伴う振動検知や、センサの不具合による誤検知の可能性が考えられるためである。そこで、この発明の実施の形態１における特徴として、監視センタ１００は、振動が検知されたセンサデバイスの周辺に位置するセンサデバイスのセンシング情報も収集する。

具体的には、センシング情報管理部５０３は、センサデバイス１０３で振動が検知されたと判断すると、センサデバイス１０３に周辺に位置するセンサデバイスのセンシング情報を収集するために、「センシング情報通知指示送信要求」をメッセージ生成部５０２に送信する。ここでは、センサデバイス１０３から送信された信号がシングルホップで直接届く範囲内に位置するセンサデバイスを、周辺に位置するセンサデバイスとする。

つまり、センシング情報管理部５０３は、センサデバイス１０４、１０６、１１０のセンシング情報の収集を試みる。そのため、センシング情報管理部５０３は、図２のデータベースを参照して、「センシング情報通知指示送信要求」の宛先情報として、センサデバイス１０３との通信が可能なセンサデバイス１０４、１０６、１１０を指定する。

なお、センシング情報の収集対象である周辺に位置するセンサデバイスは、センサデバイス１０３と直接通信が可能なセンサデバイスに限定されるものではなく、伝搬距離や地形、データサイズやチャネル容量、起動しているか否か等を考慮して、様々な収集対象を決定することができる。例えば、センサデバイスが密に配置されている場合、センサデバイス１０３から３ホップで届くセンサデバイスを対象として、収集範囲を少し広めにするといった運用も可能である。

また、このとき同時に、センシング情報管理部５０３が「センシング情報通知指示送信要求」をメッセージ生成部５０２に送信したことを、センシング情報解析部５０１に通知することで、センシング情報解析部５０１は、センサデバイス１０４、１０６、１１０からセンシング情報が通知されることをあらかじめ知ることができる。

メッセージ生成部５０２では、センシング情報管理部５０３から「センシング情報通知指示送信要求」を受信すると、宛先に上記センサデバイスのノード番号を指定した「センシング情報通知指示メッセージ」を生成し、送受信処理部５００へ送信する。「センシング情報通知指示メッセージ」は、送受信処理部５００で変調等の送信処理が行われると、有線ケーブル１１３を介して図１のルータ１０１へ送信される。

ルータ１０１へ送信された「センシング情報通知指示メッセージ」は、無線ネットワーク上をマルチホップし、宛先に指定されているセンサデバイスまで送信される。つまり、「センシング情報通知指示メッセージ」は、センサデバイス１０４、１０６、１１０へ送信される。「センシング情報通知指示メッセージ」を受信した各センサデバイスは、指示に従い自身のセンシング情報を監視センタ１００へ通知する。

このとき、センサデバイス１０４、１０６、１１０がそれぞれで管理していた測定データ管理フォーマットを図８に示す。図８（ａ）がセンサデバイス１０４での測定データ、図８（ｂ）がセンサデバイス１０６での測定データ、図８（ｃ）がセンサデバイス１１０での測定データをそれぞれ表しており、図８より、センサデバイス１０６、１１０で振動が検知され、センサデバイス１０４では振動は検知されていないことが分かる。

監視センタ１００は、各センサデバイスからセンシング情報を受信すると、センシング情報解析部５０１で前述の手順により解析を行い、解析結果をセンシング情報管理部５０３で管理する。センシング情報管理部５０３は、各センサデバイスのセンシング情報の解析結果に基づいて、センサデバイス１０６およびセンサデバイス１１０でも振動が検知されたと判定し、センサデバイス１０３で検知された振動は斜面の崩落に起因するものであると判断する。

なお、具体例として、センシング情報を追加収集したセンサデバイスのうち、２台のセンサデバイスにおいて振動が検知される場合を挙げたが、例えば、そのうち１台のセンサデバイスのみからしか振動が検知されなかった場合でも、検知された振動が斜面の崩落に起因するものであると判断してもよく、その判断基準は、上述したものに限定されない。

続いて、検知された振動が斜面崩落に起因するものであると判断したセンシング情報管理部５０３は、斜面崩落を検知した旨を通知する情報を出力部５０４に送信する。その情報を受信した出力部５０４は、図示していないが、例えば「斜面が崩落しています」といった画面表示やアラーム等の出力によって、斜面崩落が発生したことを監視員に知らせる。

次に、図９を参照しながら、上述した斜面崩落検知までの手順を示す。図９は、この発明の実施の形態１に係る災害監視システムにおける斜面崩落検知シーケンスを示す説明図である。なお、図９において、センシング情報解析部５０１の解析手順６００〜６０２は、図６に示すステップ番号と対応している。

センサデバイス１０３が振動を検知し、センシング情報を監視センタ１００へ通知するまでがＳｅｑ１、受信したセンシング情報をセンシング情報解析部５０１が手順６００〜６０２で解析し、センシング情報管理部５０３でセンシング情報の解析結果を管理するまでがＳｅｑ２となる。

続いて、Ｓｅｑ３では、監視センタ１００がセンサデバイス１０３の周辺に位置するセンサデバイス１０４、１０６、１１０に対してセンシング情報通知指示を送信する。また、監視センタ１００からセンシング情報通知指示を受信した各センサデバイスでは、Ｓｅｑ４〜６により、指示に従い各々のセンシング情報を通知する。

次に、監視センタ１００では、センシング情報解析部５０１にてセンサデバイス１０４、１０６、１１０から受信したセンシング情報を解析した後、Ｓｅｑ７ではセンサデバイス１０４のセンシング情報解析結果を、Ｓｅｑ８ではセンサデバイス１０６のセンシング情報解析結果を、Ｓｅｑ９ではセンサデバイス１１０のセンシング情報解析結果をそれぞれセンシング情報管理部５０３へ通知する。

続いて、センシング情報管理部５０３では、通知された解析結果から、追加で収集した３台のセンサデバイスのうち２台で振動を検知したことが分かり、Ｓｅｑ１０で出力部５０４へ斜面崩落を検知した旨を通知する。

なお、図９では、Ｓｅｑ９が完了したタイミングでセンシング情報管理部５０３が斜面崩落を検知しているが、Ｓｅｑ８完了のタイミング、つまり、センサデバイス１０６のセンシング情報の解析結果が通知されたタイミングで、センシング情報管理部５０３が斜面崩落を検知してもよい。

また、この発明の実施の形態１におけるその他の斜面崩落の検知方法として、例えば、図１においてセンサデバイス１０３がセンシング情報を監視センタ１００へ通知したのとほとんど同じタイミングでセンサデバイス１０６、１１０が振動を検知し、センシング情報を監視センタ１００へ通知した場合に、センシング情報管理部５０３がセンシング情報の追加収集を行わずに、斜面崩落を検知してもよい。

一方、センシング情報を追加で収集したセンサデバイス１０４、１０６、１１０の何れからも振動が検知されなかった場合、すなわち、収集した測定値が全て上記式（１）を満たさなかった場合、センサデバイス１０３が誤検知したと判断する。

このように、この発明の実施の形態１に係る災害監視システムにおいて、監視センタ１００では、１台のセンサデバイスで振動が検知されたとき、その周辺に位置するセンサデバイスからセンシング情報を追加収集し、追加収集したセンシング情報からも振動が検知される場合にのみ、当該振動が斜面崩落に起因するものであると判断することで、１台のセンサデバイスの誤検知に起因する斜面崩落の誤検知を排除することができる。

また、監視センタ１００がセンシング情報を収集するのに必要なセンサデバイスを指定し、センシング情報の通知を指示することで、必要以上の通信が発生するのを防ぎ、センサネットワーク内の輻輳を防止することができる。さらに、監視センタ１００が管理することで、各センサデバイスから定期的に送信されるセンシング情報の受信をトリガにして、周辺に位置するセンサデバイスのからのセンシング情報の追加収集を行うことも可能である。

なお、この発明の実施の形態１の適用は、加速度センサに限定されるものではなく、例えば、振動センサのように斜面の崩落を検知できる他のセンサデバイスにも適用できることは明らかである。また、無線通信のプロトコルもＷｉ−ＳＵＮに限定されるものではなく、例えば、ＺｉｇＢｅｅ等の他のプロトコルを用いてセンサネットワークを構築する場合においても同様に実施することが可能である。

以上のように、実施の形態１によれば、監視装置は、監視対象に配置された複数のセンサデバイスのうち、状態変化を検知した１台のセンサデバイスからのセンシング情報と、状態変化を検知した１台のセンサデバイスの周辺に位置するセンサデバイスからのセンシング情報とに基づいて、災害の発生を検知する。
そのため、ネットワーク内に輻輳が発生するのを防止するとともに、誤検知の発生を抑制しながら斜面の崩落を検知することができる。

ここでは、実施例として加速度センサを用いた災害監視システムを挙げたが、例えば、振動センサを用いた地震監視等、センシング情報を定期的に、または、状態の変化を検知したタイミングで送信できるセンサデバイスを備えた監視システムで、上記実施の形態１で示した災害検知手段が実現できるものであれば、この発明が斜面崩落の監視のみの適用に限定されることはない。これは、以降に示す実施の形態においても同じである。

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２に係る災害監視システムについて説明する。なお、この発明の実施の形態２に係る災害監視システムの構成および設定等は、上記実施の形態１と同様とし、実施の形態１と重複する部分については詳しい説明を省略する。

上記実施の形態１における災害監視システムは、複数台のセンサデバイスからセンシング情報を収集することで、斜面崩落の誤検知を防ぐものであった。具体的には、１台のセンサデバイスで振動を検知した場合、監視センタ１００において当該センサデバイスの周辺に位置するセンサデバイスのセンシング情報を追加収集することで、１台のセンサデバイスの誤検知によって斜面崩落を誤って検知することを防いでいた。

しかしながら、斜面の崩落に伴ってセンサデバイス自体が土砂に埋没したり、破損したりする可能性もあり、そのような状態にあるセンサデバイスが通信不能となる可能性は十分に考えられる。そのため、センサデバイスが土砂に埋没したり、破損したりした場合には、「センシング情報通知指示送信要求」を送信したセンサデバイスからセンシング情報を収集することができず、斜面の崩落を検知することができない恐れがある。

そこで、この発明の実施の形態２における災害監視システムは、周辺に位置するセンサデバイスからセンシング情報が収集できるか否かによって、斜面崩落が発生したか否かを判断するものである。

図１０は、この発明の実施の形態２に係る災害監視システムを示す構成図である。図１０では、図１に示した災害監視システムにおいて斜面が崩落し、センサデバイス１０４、１０６、１１０が土砂に埋もれている状態を表している。

なお、この発明の実施の形態２における説明においても、上記実施の形態１と同様に、センサデバイス１０３が振動を検知し、監視センタ１００へセンシング情報を通知するものとする。また、このときの測定値は、上記実施の形態１の説明で用いたときの値と同じとする。

また、この発明の実施の形態２においても、センサデバイス１０３からシングルホップで届く範囲にあるセンサデバイスを周辺に位置するセンサデバイスとする。つまり、土砂に埋没しているセンサデバイス１０４、１０６、１１０である。

図１０において、センサデバイス１０３は、振動を検知するとセンシング情報を監視センタ１００へ通知する。監視センタ１００では、通知されたセンシング情報からセンサデバイス１０３にて振動が検知されたと判断し、センサデバイス１０３の周辺に位置するセンサデバイス１０４、１０６、１１０に対し「センシング情報通知指示メッセージ」を送信する。

ここで、監視センタ１００におけるセンシング情報の受信から「センシング情報通知指示メッセージ」の送信までの手順は、上記実施の形態１で説明したとおりであり、ここでの説明は省略する。

しかしながら、センサデバイス１０４、１０６、１１０は、土砂に埋もれているので、電波を送受信することができない。つまり、センサデバイス１０４、１０６、１１０では、監視センタ１００からの「センシング情報通知指示メッセージ」を受信することも、「センシング情報通知指示メッセージ」に応答してセンシング情報を監視センタ１００へ通知することもできない。そのため、監視センタ１００では、センサデバイス１０４、１０６、１１０からのセンシング情報を得られない状態にある。

このとき、監視センタ１００内のセンシング情報解析部５０１では、センシング情報管理部５０３からの通知により、センサデバイス１０４、１０６、１１０からセンシング情報が通知されることを知っている。

そこで、例えば、センシング情報解析部５０１が内部にタイマを備え、センシング情報管理部５０３からの通知を受信後、一定時間経過してもセンサデバイス１０４、１０６、１１０からのセンシング情報が通知されない場合は、センシング情報解析部５０１がセンシング情報管理部５０３に対して、センサデバイス１０４、１０６、１１０からのセンシング情報が得られなかったことを通知する。

これに対して、センシング情報管理部５０３は、センシング情報解析部５０１からの通知内容に基づいて、センシング情報の通知を指示したセンサデバイス１０４、１０６、１１０からセンシング情報を収集できていないことを把握することで、センサデバイス１０３が検知した振動が、斜面崩落に起因するものであると判断する。

すなわち、センサデバイス１０４、１０６、１１０のセンシング情報が得られないのは、これらのセンサデバイスが斜面の崩落により土砂に埋没したり、破損したりする等の異常事態にあり、通信ができない状態にあるためだと判断する。その後は、上記実施の形態１と同様に、センシング情報管理部５０３が、斜面崩落を検知した旨を出力部５０４へ通知し、出力部５０４によって斜面崩落の発生が監視員に知らされる。

このように、この発明の実施の形態２に係る災害監視システムにおいて、監視センタ１００では、１台のセンサデバイスで振動が検知された場合に、その周辺に位置するセンサデバイスからセンシング情報を得られたかどうかにより、検知された振動が斜面の崩落に起因するものであるか否かを判断する。

これにより、振動を検知したセンサデバイスの周辺に位置するセンサデバイスが土砂に埋没したり、破損したりする等の異常事態にある場合においても、１台のセンサデバイスの誤検知に起因する斜面崩落の誤検知を防ぐことができる。また、このような場合に、定期的に通知されるはずのセンシング情報が、一部のセンサデバイスからは受信できない状態にあるため、定期的な通知を受信できないことをトリガにして斜面の崩落を検知することが可能である。

また、この発明の実施の形態２では、センサデバイス１０３の周辺に位置するセンサデバイス１０４、１０６、１１０全てのセンシング情報を得られない場合を例に挙げて説明したが、例えば、周辺に位置するセンサデバイスの一部からはセンシング情報を得られないが、その他のセンサデバイスからは正常にセンシング情報が得られるような場合でも、崩落が発生したと判断してもよい。

その際、センシング情報を収集できた一部のセンサデバイスにおいて振動が検知される場合に、上記実施の形態１に基づく判断基準にて斜面の崩落を検知してもよい。このように、この発明の実施の形態２における災害監視システムが、上記実施の形態１で示した機能を同時に備えてもよい。

さらに、この発明の実施の形態２の適用についても、上記実施の形態１と同様に、加速度センサやＷｉ−ＳＵＮのみに限定されないことは明らかである。

実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３に係る災害監視システムについて説明する。なお、この発明の実施の形態３に係る災害監視システムの構成および設定等は、上記実施の形態１、２と同様とし、実施の形態１、２と重複する部分については詳しい説明を省略する。

上記実施の形態１および２では、センシング情報の収集、およびセンサデバイスが検知した振動が斜面崩落に起因するものか否かの判断を行う監視センタ１００が、振動を検知したセンサデバイスの周辺に位置するセンサデバイスに対して、センシング情報を通知するように指示していた。

これに対して、この発明の実施の形態３における災害監視システムは、振動を検知したセンサデバイスが、自発的に周辺に位置するセンサデバイスに対して、監視センタ１００へセンシング情報を通知するよう促すものである。

図１１は、この発明の実施の形態３に係る災害監視システムを示す構成図である。ここで、各センサデバイスは、Ｗｉ−ＳＵＮに規定された送信方式としてブロードキャスト送信が可能であり、図１１では、センサデバイス１０３が周辺に位置する他のセンサデバイスに対して報知情報を送信している。

図１１において、センサデバイス１０３にて振動が検知されると、センサデバイス１０３は、振動の検知をトリガにして、自身の周辺に位置するセンサデバイスに対して報知情報のブロードキャスト送信を行う。この点が、上記実施の形態１および２と異なるこの発明の実施の形態３における特徴である。この報知情報は、図３に示すセンサデバイスのデータ管理部３０１で生成されるものであり、監視センタ１００へセンシング情報を送信することを促すメッセージが含まれている。

データ管理部３０１で生成された報知情報は、通信部３０２へ送信され、通信部３０２でデータフレーム化や変調等の送信処理が施された後、アンテナ３０３から送信される。この報知情報は、センサデバイス１０３との通信が可能なセンサデバイス１０４、１０６、１１０へ送信される。なお、図１１に示した各センサデバイスは、図２に示すデータベースを内部に備えているものとする。

センサデバイス１０４、１０６、１１０では、通信部３０２で報知情報を含む受信信号の受信処理を行った後、報知情報に示される指示に従って、データ管理部３０１で管理している図８の測定データをセンシング情報として、それぞれ監視センタ１００へ通知する。このとき、センサデバイス１０３も同時にセンシング情報を監視センタ１００へ通知してもよいし、周辺のセンサデバイスのみがセンシング情報を通知してもよい。ここでは、センサデバイス１０３も同時にセンシング情報を通知するものとする。

監視センタ１００では、センサデバイス１０３およびセンサデバイス１０４、１０６、１１０からセンシング情報を受け取ると、上記実施の形態１で説明した手順に従い、センシング情報解析部５０１で各センサデバイスから通知されたセンシング情報を解析した後、センシング情報管理部５０３にてセンシング情報の解析結果を管理する。

このとき、振動を検知したセンサデバイスが複数台あった場合、監視センタ１００は、検知された振動が斜面崩落に起因するものであると判断する。また、振動を検知したセンサデバイスが１台のみである場合、センシング情報管理部５０３は、振動を検知したセンサデバイスの周辺に位置するセンサデバイスからセンシング情報を追加収集するといった、上記実施の形態１に示す手段を用いて、斜面崩落の検知を試みてもよい。

このように、この発明の実施の形態３に係る災害監視システムでは、監視センタ１００がセンサデバイスに対してセンシング情報の通知を指示する前に、センサデバイス側で自発的にセンシング情報を監視センタ１００へ通知する。そのため、１台のセンサデバイスの誤検知に起因する斜面崩落の誤検知を防ぐのと同時に、斜面崩落の早期検知が可能となる。

また、センサデバイスが振動を検知した際に、当該センサデバイスとの通信が可能なセンサデバイスのみにセンシング情報の通知を促す点が、特許文献１に記載された崩落検知方法と異なっている。これにより、この発明の実施の形態３では、センサネットワーク内の輻輳を防止しながら、センサデバイスの誤検知による斜面崩落の誤検知を抑制することが可能となる。

なお、この発明の実施の形態３に係る災害監視システムが、上記実施の形態１および２で示した機能を同時に備えてもよい。すなわち、１台のセンサデバイスが斜面の崩落を検知する場合において、監視センタ１００が当該センサノードの周辺に位置するセンサノードにセンシング情報の通知を指示する手段と、センサデバイスが直接周辺に位置するセンサデバイスにセンシング情報の通知を促す手段とが同時に、または、段階的に行われてもよい。

さらに、この発明の実施の形態３の適用についても、上記実施の形態１、２と同様に、加速度センサやＷｉ−ＳＵＮのみに限定されないことは明らかである。

１００ 監視センタ、１０１ ルータ、１０２〜１１２ センサデバイス、１１３ ケーブル、３００ 検知部、３０１ データ管理部、３０２ 通信部、３０３ アンテナ、５００ 送受信処理部、５０１ センシング情報解析部、５０２ メッセージ生成部、５０３ センシング情報管理部、５０４ 出力部。

Claims (11)

1. 監視対象に配置され、状態変化を検知する複数のセンサデバイスから収集したセンシング情報に基づいて、監視装置で災害の発生を検知する災害監視システムであって、
   前記監視装置は、状態変化を検知した１台のセンサデバイスからのセンシング情報と、状態変化を検知した１台のセンサデバイスの周辺に位置するセンサデバイスからのセンシング情報とに基づいて、災害の発生を検知する
   災害監視システム。
2. 請求項１に記載の災害監視システムに適用される監視装置であって、
   前記複数のセンサデバイスのうちの１台のセンサデバイスが状態変化を検知した場合に、状態変化を検知した１台のセンサデバイスの周辺に位置するセンサデバイスに対して、センシング情報の送信を要求する
   監視装置。
3. 前記監視装置は、センシング情報の送信を要求したセンサデバイスからのセンシング情報に基づいて、センシング情報の送信を要求したセンサデバイスのうち、少なくとも１台のセンサデバイスで状態変化が検知された場合に、災害が発生したと判断する
   請求項２に記載の監視装置。
4. 前記監視装置は、センシング情報の送信を要求したセンサデバイスのうち、少なくとも１台のセンサデバイスからセンシング情報が送信されない場合に、災害が発生したと判断する
   請求項２または請求項３に記載の監視装置。
5. 請求項１に記載の災害監視システムに適用されるセンサデバイスであって、
   状態変化を検知した場合に、自身の周辺に位置するセンサデバイスに対して、前記監視装置にセンシング情報を送信することを要求する
   センサデバイス。
6. 請求項１に記載の災害監視システムに適用されるセンサデバイスであって、
   状態変化を検知したセンサデバイスからの要求に応じて、前記監視装置にセンシング情報を送信する
   センサデバイス。
7. 請求項５および請求項６に記載のセンサデバイスと組み合わせて用いられる監視装置であって、
   受信したセンシング情報に基づいて、センシング情報を受信したセンサデバイスのうち、複数のセンサデバイスで状態変化が検知された場合に、災害が発生したと判断する
   監視装置。
8. 前記監視装置は、前記複数のセンサデバイスのうちの１台のセンサデバイスが状態変化を検知した場合に、状態変化を検知した１台のセンサデバイスの周辺に位置するセンサデバイスに対して、センシング情報の送信を要求する
   請求項７に記載の監視装置。
9. 監視対象に配置され、状態変化を検知する複数のセンサデバイスから収集したセンシング情報に基づいて、監視装置で災害の発生を検知する災害監視システムにおける災害監視方法であって、
   前記監視装置により、前記複数のセンサデバイスのうちの１台のセンサデバイスが状態変化を検知した場合に、状態変化を検知した１台のセンサデバイスの周辺に位置するセンサデバイスに対して、センシング情報の送信を要求するステップと、
   前記監視装置により、センシング情報の送信を要求したセンサデバイスからのセンシング情報に基づいて、センシング情報の送信を要求したセンサデバイスのうち、少なくとも１台のセンサデバイスで状態変化が検知された場合に、災害が発生したと判断するステップと、
   を有する災害監視方法。
10. 監視対象に配置され、状態変化を検知する複数のセンサデバイスから収集したセンシング情報に基づいて、監視装置で災害の発生を検知する災害監視システムにおける災害監視方法であって、
    前記監視装置により、前記複数のセンサデバイスのうちの１台のセンサデバイスが状態変化を検知した場合に、状態変化を検知した１台のセンサデバイスの周辺に位置するセンサデバイスに対して、センシング情報の送信を要求するステップと、
    前記監視装置により、センシング情報の送信を要求したセンサデバイスのうち、少なくとも１台のセンサデバイスからセンシング情報が送信されない場合に、災害が発生したと判断するステップと、
    を有する災害監視方法。
11. 監視対象に配置され、状態変化を検知する複数のセンサデバイスから収集したセンシング情報に基づいて、監視装置で災害の発生を検知する災害監視システムにおける災害監視方法であって、
    前記センサデバイスにより、状態変化を検知した場合に、自身の周辺に位置するセンサデバイスに対して、前記監視装置にセンシング情報を送信することを要求するステップと、
    前記センサデバイスにより、状態変化を検知したセンサデバイスからの要求に応じて、前記監視装置にセンシング情報を送信するステップと、
    前記監視装置により、受信したセンシング情報に基づいて、センシング情報を受信したセンサデバイスのうち、複数のセンサデバイスで状態変化が検知された場合に、災害が発生したと判断するステップと、
    を有する災害監視方法。

Images