JP7075240B2 - 地震検知システム - Google Patents
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Description
強震観測網は、全国約1000ヶ所に約20kmの間隔で地表に設置されたK-NET(Kyoshin Net:全国強震観測網)と、地表と地中に設置されたKiK-net(Kiban-Kyoshin Net:基盤強震観測網)から構成される。強震観測網は、防災科学技術研究所により整備・運用されている地震観測網のひとつで、強震動と呼ぶ被害を及ぼす様な強い揺れを確実に記録するための強い震動でも計測データが飽和しにくい「広ダイナミック・レンジの加速度型ディジタル強震計」による観測網である。
高感度地震観測網は、日本各地、地域毎の地震の特徴を詳しく把握するために約20km間隔で設置された、無人で微弱な揺れの感知が可能な24時間稼働の高感度地震計による地震観測網である。高感度地震観測網は、防災科学技術研究所によって1995年から整備され1996年に観測が開始された。
緊急地震速報は、地震発生後大きな揺れが到達する数秒から数十秒前に警報を発することを企図した地震早期警報システムの一つで、日本の気象庁が中心となって提供している予報・警報である。
SUPREMEは、低圧のガスを供給する約4000箇所のガバナーにSIセンサーと呼ばれる地震計が設置され、導管や構造物に被害を及ぼすような地震を検知した場合、自動的にガス供給を遮断する。SUPREMEは、約1km四方に、超高密度なSIセンサーが1基設置される。SUPREMEは、東京ガスによって提供される。
また、気象庁は、観測点に設置された震度計が観測した震度情報を取得し、取得した震度情報に基づいて、地震発生直後の震度観測結果を含む震度情報を発表する。
また、国や自治体が地震防災用に作成している表層地盤モデルは、最も詳細なもので、250m格子である。また、国や自治体が提供している揺れの情報は、地盤をモデル化して解析することによって得られた情報である。
本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであり、その目的は、精緻な地震動評価を得るための情報を提供できる地震検知システムを提供することである。
本発明の一態様の地震検知システムにおいて、振動計処理部は、前記柱状構築物での地震の揺れに基づいて、地表での地震の揺れを導出し、導出した前記地表での地震の揺れを、前記パラメータへ変換する。
本発明の一態様の地震検知システムにおいて、前記柱状構築物の応答特性に基づいて、前記柱状構築物で地震の揺れから地表での地震の揺れを導出する。
本発明の一態様の地震検知システムにおいて、振動計は、前記柱状構築物に取り付けられた撮像装置を備え、振動計通信部は、撮像装置が撮像することによって得られた画像情報を含む地震情報を、サーバーへ送信し、処理部は、複数の振動計の各々が送信した地震情報に含まれる画像情報に基づいて、被災度情報を作成する。
本発明の一態様の地震検知システムにおいて、振動計は、柱状構築物に取り付けられた時刻取得部を備え、振動計通信部は、時刻取得部が取得した時刻情報を含む地震情報を、サーバーへ送信し、処理部は、複数の振動計の各々が送信した地震情報に含まれる時刻情報に基づいて、地震動分布を作成する。
本発明の一態様の地震検知システムにおいて、振動計は、振動計通信部は、振動計の識別情報を含む地震情報を、サーバーへ送信し、サーバーは、振動計の識別情報と該振動計の位置情報とを関連付けて記憶する記憶部を備え、処理部は、複数の振動計の各々が送信した地震情報に含まれる振動計の識別情報に関連付けられている位置情報を、記憶部に記憶されている位置情報から取得し、取得した複数の前記位置情報に基づいて、地震動分布を作成する。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
また、本願でいう「XXに基づく」とは、「少なくともXXに基づく」ことを意味し、XXに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「XXに基づく」とは、XXを直接に用いる場合に限定されず、XXに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「XX」は、任意の要素(例えば、任意の情報)である。
(地震検知システム)
図1は、第1の実施形態に係る地震検知システムの一例を示す図である。第1の実施形態に係る地震検知システム10は、複数の振動計の各々が取得した地震情報に基づいて、地震動分布、災害情報などの通知情報を作成する。地震動分布は、地震における地面の揺れ動きの強さの面的な分布をいう。以下、通知情報の一例として、地震動分布を作成する場合について、説明を続ける。
地震検知システム10は、振動計100-1と、振動計100-2と、・・・、振動計100-N(Nは、N>0の整数)と、中継装置200と、サーバー300とを備える。振動計100-1、振動計100-2、・・・、振動計100-Nの各々は、電力設備、配電線用電柱、街灯、ポールなどの地上に設置されている柱状構築物に取り付けられる。図1には、柱状構築物の一例として、配電用電柱(以下「電柱」という)1-1、電柱1-2、・・・、電柱1-Nが示されている。電柱1-1、電柱1-2、・・・、電柱1-Nは、町などの所定の領域に、30m-50mなどの所定の間隔で配置され、配電線2-1と配電線2-2とを支持する。
中継装置200は、振動計100-1、振動計100-2、・・・、振動計100-Nの各々と通信可能である。図1には、一台の中継装置200が示されているが、中継装置200は、町などの所定の領域毎に設置されている。中継装置200とサーバー300とは、インターネットなどのネットワーク50を介して接続される。サーバー300は、中継装置200と通信可能である。
以下、振動計100-1、振動計100-2、・・・、振動計100-Nのうち、任意の振動計を振動計100と記載する。また、電柱1-1、電柱1-2、・・・、電柱1-Nのうち、任意の電柱を電柱1と記載する。
中継装置200は、町などの所定の領域毎に設置されている。中継装置200は、所定の領域毎に設置されている振動計100が送信した地震情報を受信する。中継装置200は、受信した地震情報と、中継装置200の識別情報などの中継装置IDとを含む地震情報(以下「領域地震情報」という)を、サーバー300へ送信する。
(振動計)
図2は、第1の実施形態に係る地震検知システムに含まれる振動計と、中継装置と、サーバーとを示すブロック図である。
第1の実施形態に係る振動計100は、通信部110と、記憶部120と、情報処理部130と、センサー140と、GPS150とを備える。
通信部110は、通信モジュールによって実現される。通信部110は、中継装置200などの他の装置と通信を行う。具体的には、通信部110は、情報処理部130が出力した地震情報を、中継装置200へ送信する。
GPS150は、時刻情報を受信し、受信した時刻情報を、情報処理部130へ出力する。
情報処理部130は、例えば、取得部131と、処理部132と、作成部133とを備える。
処理部132は、取得部131が出力した加速度(地震の揺れ)情報を取得し、取得した加速度情報を地表の加速度情報へ変換する。具体的に、図3を参照して説明する。
図3は、第1の実施形態に係る振動計が実行する処理の一例を示す図である。
図3において、応答R(x,y,z)は、振動計100が検出した電柱1の地表から所定の高さの位置の加速度を示し、xとyとは地表に平行な二成分(南北動と東西動)を示し、zは地表に垂直な成分(上下動)を示す。振動計100が計測することによって得られた電柱1の地表から所定の高さの位置の加速度(地震の揺れ)を、地表の加速度(地震の揺れ)へ変換するにあたり、地表に設置された振動計100Gを考える。振動計100Gへ入力される震度I(x,y,z)を仮定する。入力I(x,y,z)は、振動計100Gが検出する地表での加速度(地震の揺れ)を示し、xとyとは地表に平行な二成分(南北動と東西動)を示し、zは地表に垂直な成分(上下動)を示す。
ここで、電柱1(柱状構築物)の応答特性の一例として、伝達関数行列を求めるために、地表での加速度(地震の揺れ)の成分(ベクトル)間のクロススペクトル行列である入力ベクトル間クロススペクトル行列IISと、地表での加速度(地震の揺れ)の成分(ベクトル)と電柱1の地表から所定の高さの位置の加速度(地震の揺れ)の成分(ベクトル)との間のクロススペクトル行列である入出力ベクトル間クロススペクトル行列RISとを定義する。
入出力ベクトル間クロススペクトル行列RISは、入力ベクトル間クロススペクトル行列IISと、伝達関数行列(周波数応答関数)Hとの積で表されるため、式(3)が得られる。
RIS=IIS・H (3)
式(3)の両辺に、入力ベクトル間クロススペクトル行列IISの逆行列であるIIS-1を左から乗算することによって、式(4)が得られる。
H=IIS-1・RIS (4)
さらに、偶然的誤差を除去することによって、安定的な、伝達関数を得ることができる。具体的には、複数の観測データのアンサンブル平均を求めると、式(5)が得られる。
E[RI -S]=E[II -S]・H (5)
式(5)において、II -SとRI -Sとは、正規化クロススペクトルであり、E[・]は期待値である。式(5)から式(6)が得られる。
H=E[II -S-1]・E[RI -S] (6)
FI(ω)=H-1・Fk(ω) (7)
処理部132は、地表の加速度(地震の揺れ)情報をフーリエ変換した結果FI(ω)を逆フーリエ変換することによって、地表の加速度(地震の揺れ)の三成分の時間領域信号を取得する。以下、一例として、加速度から震度を求める場合について説明する。
処理部132は、三成分の時間領域信号を合成することによって、合成加速度を作成する。処理部132は、作成した合成加速度の絶対値がある値α以上になる時間の合計が0.3秒であるαを導出する。
処理部132は、2×log10α+0.94を算出することによって、地表震度を導出する。処理部132は、導出した地表震度を示す情報を、作成部133へ出力する。図2に戻り説明を続ける。
中継装置200は、PC、ノートPCなどによって実現される。
中継装置200は、通信部210と、通信部215と、記憶部220と、情報処理部230とを備える。
通信部210は、通信モジュールによって実現される。通信部210は、振動計100などの他の装置と通信を行う。具体的には、通信部210は、振動計100が送信した地震情報を受信し、受信した地震情報を、情報処理部230へ出力する。
情報処理部230は、例えば、取得部231と、作成部233とを備える。
作成部233は、取得部231が出力した地震情報と中継装置IDtidとを取得し、取得した地震情報と中継装置IDtidとを含み、サーバー300を宛先とする領域地震情報を作成する。作成部233は、作成した領域地震情報を、通信部215へ出力する。
サーバー300は、PC、ノートPCなどによって実現される。
サーバー300は、通信部315と、記憶部320と、情報処理部330とを備える。
通信部315は、通信モジュールによって実現される。通信部315は、ネットワーク50を経由して、中継装置200などの他の装置と通信を行う。具体的には、通信部315は、中継装置200が送信した領域地震情報を受信し、受信した領域地震情報を、情報処理部330へ出力する。また、通信部315は、情報処理部330が出力した地震動分布を示す情報を、国、地方自治体などの通知先へ送信する。
(位置情報テーブル)
図4は、位置情報テーブルの一例を示す図である。
位置情報テーブル322は、振動計IDと、振動計100が設置されている位置を示す情報(以下「振動計位置情報」という)とを関連付けたテーブル形式の情報である。ここで、振動計100の位置は、振動計100が設置された電柱1の地表の位置であり、経度と緯度で表される。図4に示される例では、振動計ID「aaa」と振動計位置情報「(xxx,yyy)」とが関連付けられている。図2に戻り説明を続ける。
情報処理部330は、例えば、取得部331と、作成部333とを備える。
作成部333は、取得部331が出力した領域地震情報を取得し、取得した領域地震情報に含まれる複数の地震情報を取得する。作成部333は、記憶部320に記憶されている位置情報テーブル322を参照し、取得した複数の地震情報の各々に含まれる振動計IDに関連付けて記憶されている振動計位置情報を取得する。作成部333は、取得した振動計位置情報と、地震情報に含まれる地表震度を示す情報とを関連付ける。作成部333は、振動計位置情報と地表震度を示す情報との関連付けを、領域地震情報に含まれる地震情報に全てについて行う。作成部333は、振動計位置情報と地表震度を示す情報との関連付けの全てに基づいて、地震動分布を作成する。作成部333は、通知先をあて先とし、地震動分布を表す情報と地震情報に含まれる時刻情報とを含む通知情報を作成し、作成した通知情報を、通信部315へ出力する。
図5は、第1の実施形態に係る地震検知システムの動作の一例を示すシーケンスチャートである。図5に示される例では、町などの所定の領域に、振動計100-1-振動計100-Nが設置されている。そして、中継装置200は、振動計100-1-振動計100-Nが送信する地震情報を受信する。ここでは、地震の揺れの一例として、加速度を適用した場合について説明する。
(ステップS1)
振動計100-1のセンサー140は、加速度を取得する。センサー140は、取得した加速度を示す情報を、情報処理部130へ出力する。
(ステップS2)
振動計100-1において、取得部131は、センサー140が出力した加速度を示す情報を取得し、取得した加速度を示す情報を、処理部132へ出力する。処理部132は、取得部131が出力した加速度を示す情報を取得し、取得した加速度を示す情報に基づいて、加速度を地表の加速度へ変換する。
(ステップS3)
振動計100-1において、処理部132は、地表の加速度を、地表震度へ変換する。処理部132は、地表震度を示す情報を示す情報を、作成部133へ出力する。
(ステップS4)
振動計100-1において、作成部133は、振動計IDと時刻情報と地表震度を示す情報とを含む地震情報を作成し、作成した地震情報を、通信部110へ出力する。
(ステップS5)
振動計100-1において、通信部110は、作成部133が出力した地震情報を、中継装置200へ送信する。
振動計100-2のセンサー140は、加速度を取得する。センサー140は、取得した加速度を示す情報を、情報処理部130へ出力する。
(ステップS7)
振動計100-2において、取得部131は、センサー140が出力した加速度を示す情報を取得し、取得した加速度を示す情報を、処理部132へ出力する。処理部132は、取得部131が出力した加速度を示す情報を取得し、取得した加速度を示す情報に基づいて、加速度を地表の加速度へ変換する。
(ステップS8)
振動計100-2において、処理部132は、地表の加速度を、地表震度へ変換する。処理部132は、地表震度を示す情報を、作成部133へ出力する。
(ステップS9)
振動計100-2において、作成部133は、振動計IDと時刻情報と地表震度を示す情報とを含む地震情報を作成し、作成した地震情報を、通信部110へ出力する。
(ステップS10)
振動計100-2において、通信部110は、作成部133が出力した地震情報を、中継装置200へ送信する。
振動計100-Nのセンサー140は、加速度を取得する。センサー140は、取得した加速度を示す情報を、情報処理部130へ出力する。
(ステップS12)
振動計100-Nにおいて、取得部131は、センサー140が出力した加速度を示す情報を取得し、取得した加速度を示す情報を、処理部132へ出力する。処理部132は、取得部131が出力した加速度を示す情報を取得し、取得した加速度を示す情報に基づいて、加速度を地表の加速度へ変換する。
(ステップS13)
振動計100-Nにおいて、処理部132は、地表の加速度を、地表震度へ変換する。処理部132は、地表震度を示す情報を、作成部133へ出力する。
(ステップS14)
振動計100-Nにおいて、作成部133は、振動計IDと時刻情報と地表震度を示す情報とを含む地震情報を作成し、作成した地震情報を、通信部110へ出力する。
(ステップS15)
振動計100-Nにおいて、通信部110は、作成部133が出力した地震情報を、中継装置200へ送信する。
中継装置200の通信部210は、振動計100-1-振動計100-Nの各々が送信した地震情報を受信し、受信した複数の地震情報を情報処理部230へ出力する。取得部231は、通信部210が出力した複数の地震情報を取得し、取得した複数の地震情報を、作成部233へ出力する。作成部233は、取得部231が出力した複数の地震情報を取得し、取得した複数の地震情報に基づいて、領域地震情報を作成する。
(ステップS17)
作成部233は、作成した領域地震情報を、通信部210へ出力する。通信部215は、作成部233が出力した領域地震情報を取得し、取得した領域地震情報を、サーバー300へ送信する。
(ステップS18)
サーバー300の通信部315は、中継装置200が送信した領域地震情報を受信し、受信した領域地震情報を、情報処理部330へ出力する。取得部331は、通信部315が出力した領域地震情報を取得し、取得した領域地震情報を、作成部333へ出力する。作成部333は、取得部331が出力した領域地震情報を取得し、取得した領域地震情報に含まれる複数の地震情報を取得する。作成部333は、記憶部320に記憶されている位置情報テーブル322を参照し、取得した複数の地震情報の各々に含まれる振動計IDに関連付けて記憶されている振動計位置情報を取得する。作成部333は、取得した振動計位置情報と、地震情報に含まれる地表震度を示す情報とを関連付ける。作成部333は、振動計位置情報と地表震度を示す情報との関連付けを、領域地震情報に含まれる複数の地震情報の全てについて行う。作成部333は、振動計位置情報と地表震度を示す情報との関連付けの全てに基づいて、地震動分布を作成する。作成部333は、通知先をあて先とし、地震動分布を表す情報と、地震情報に含まれる時刻情報とを含む通知情報を作成し、作成した通知情報を、通信部315へ出力する。
(ステップS19)
サーバー300の通信部315は、作成部333が出力した通知情報を、通知先へ送信する。具体的には、地方自治体へ通知された場合には、地方自治体は、防災計画に役立てることができる。具体的には、地方自治体は、小地震や中地震の場合には災害を想定するのに役立てることができ、大地震の場合には被災度を把握するのに役立てることができる。また、住民に通知された場合には、住民は、地震の揺れやすさを把握し、被災の想定に役立てることができる。
前述した第1の実施形態では、振動計100が、センサー140が取得した加速度から、地表震度を導出する場合について、説明したがこの例に限られない。例えば、サーバー300が、加速度から地表震度を導出するようにしてもよい。
前述した第1の実施形態では、振動計100が、センサー140が取得した加速度から、地表震度を導出する場合について、説明したがこの例に限られない。例えば、振動計100は、センサー140が取得した速度、変位から、地表震度を導出してもよい。
前述した第1の実施形態では、振動計100が、センサー140が取得した加速度から、地表震度を導出する場合について、説明したがこの例に限られない。例えば、振動計100は、センサー140が取得した加速度から、最大加速度、最大速度、スペクトル強度などを導出してもよい。この場合、サーバー300は、震度、最大加速度、最大速度、スペクトル強度などのパラメータから、被害、リスクなどの評価対象毎に適切なパラメータを選択するようにしてもよい。
前述した第1の実施形態では、クロススペクトル行列を使用して、伝達関数を導出する場合について説明したが、この限りでない。例えば、クロススペクトル行列を使用することなく、伝達関数を導出してもよい。
前述した第1の実施形態では、振動計100が地震情報を中継装置200に送信し、中継装置200が、振動計100が送信した地震情報を複数含む領域地震情報を、サーバー300へ送信する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、振動計100が、直接サーバー300へ地震情報を送信するようにしてもよい。
前述した第1の実施形態では、振動計100と中継装置200とが無線で通信行う場合について説明したが、この例に限られない。例えば、振動計100と中継装置200とが有線接続されてもよい。
現在、国や地方自治体が地震防災用に作成している表層地盤モデルは、最も詳細なもので250m格子である。第1の実施形態の地震検知システムによれば、その1/10程度の間隔で、データを得ることができる。このため、より従来よりも精緻な地震動評価が可能となる。
また、現在、国や地方自治体が地震防災用に作成している表層地盤モデルは、地盤をモデル化して解析的に得られた推定結果を公表しているに過ぎない。第1の実施形態の地震検知システムによれば、取得するデータは、実際に観測されたデータであり、さらにリアルタイムに、情報を提供できる。
また、センサーとして、サーボ型加速度計(サーボ型地震計)に代えて、サーボ加速度計よりも安価なMEMSを使用することによって、多くの振動計を設置した場合でも、費用を抑えることができる。
同時多発的被害が広域で発生した場合、行政だけでは対応が難しく、自助、共助、公助が重要になってくる。しかし、現状では、自助、共助の準備が整っているとは言い難く、自助、共助を促進するための仕組みが必要である。第1の実施形態の地震検知システムでは、振動計で取集した地震情報に基づいて、地震動分布を作成し、作成した地震動分布を提供できるため、人々の震災時の対応をサポートできる。さらに、通常時に、住宅や橋梁などの健全性の評価に役立てたり、地域の脆弱性を事前に把握するのに役立てたりすることができる。
(地震検知システム)
図6は、第2の実施形態に係る地震検知システムの一例を示す図である。第2の実施形態に係る地震検知システム10aは、複数の振動計の各々が取得した地震情報と画像とに基づいて、地震動分布を作成する。
地震検知システム10aは、振動計100a-1と、振動計100a-2と、・・・、振動計100a-N(Nは、N>0の整数)と、中継装置200と、サーバー300aとを備える。振動計100a-1、振動計100a-2、・・・、振動計100a-Nの各々は、電力設備、配電線用電柱、街灯、ポールなどの地上に設置されている柱状構築物に取り付けられる。図6には、柱状構築物の一例として、電柱1-1、電柱1-2、・・・、電柱1-Nが示されている。電柱1-1、電柱1-2、・・・、電柱1-Nは、町などの所定の領域に、30m-50mなどの所定の間隔で配置され、配電線2-1と配電線2-2とを支持する。
中継装置200は、振動計100a-1、振動計100a-2、・・・、振動計100a-Nの各々と通信可能である。図6には、一台の中継装置200が示されているが、中継装置200は、町などの所定の領域毎に設置されている。中継装置200とサーバー300aとは、ネットワーク50を介して接続される。サーバー300aは、中継装置200と通信可能である。
以下、振動計100a-1、振動計100a-2、・・・、振動計100a-Nのうち、任意の振動計を振動計100aと記載する。
中継装置200は、町などの所定の領域毎に設置されている。中継装置200は、所定の領域に設置されている振動計100aが送信した地震情報を受信する。中継装置200は、受信した地震情報と、中継装置200の識別情報などの中継装置IDとを含む領域地震情報を、サーバー300aへ送信する。
(振動計)
図7は、第2の実施形態に係る地震検知システムに含まれる地震計と、中継装置と、サーバーとを示すブロック図である。
第2の実施形態に係る振動計100aは、通信部110と、記憶部120aと、情報処理部130aと、センサー140と、GPS150と、撮像装置160とを備える。
記憶部120aは、例えば、RAM、ROM、HDD、フラッシュメモリ、またはこれらのうち複数が組み合わされたハイブリッド型記憶装置などにより実現される。記憶部120aには、情報処理部130aにより実行されるプログラム121aと、振動計100aの識別情報である振動計IDsidとが記憶される。
情報処理部130aは、例えば、取得部131aと、処理部132と、作成部133aとを備える。
サーバー300aは、PC、ノートPCなどによって実現される。
サーバー300aは、通信部315と、記憶部320aと、情報処理部330aとを備える。
記憶部320aは、例えば、RAM、ROM、HDD、フラッシュメモリ、またはこれらのうち複数が組み合わされたハイブリッド型記憶装置などにより実現される。記憶部320aには、情報処理部330aにより実行されるプログラム321aと、位置情報テーブル322とが記憶される。
情報処理部330aは、例えば、取得部331と、作成部333aとを備える。
図8は、第2の実施形態に係る地震検知システムの動作の一例を示すシーケンスチャートである。図8に示される例では、町などの所定の領域に、振動計100a-1-振動計100a-Nが設置されている。そして、中継装置200は、振動計100a-1-振動計100a-Nが送信する地震情報を受信する。
(ステップS31)
振動計100a-1の撮像装置160は、撮像し、撮像することによって得られる画像情報を取得する。撮像装置160は、取得した画像情報を、情報処理部130aへ出力する。
(ステップS32)
振動計100a-1のセンサー140は、加速度を取得する。センサー140は、取得した加速度を示す情報を、情報処理部130aへ出力する。
(ステップS33)
振動計100a-1において、取得部131aは、センサー140が出力した加速度を示す情報を取得し、取得した加速度を示す情報を、処理部132へ出力する。処理部132は、取得部131aが出力した加速度を示す情報を取得し、取得した加速度を示す情報に基づいて、加速度を地表の加速度へ変換する。
(ステップS34)
振動計100a-1において、処理部132は、地表の加速度を、地表震度へ変換する。処理部132は、地表震度を示す情報を示す情報を、作成部133aへ出力する。
(ステップS35)
振動計100a-1において、作成部133aは、振動計IDと時刻情報と地表震度を示す情報と画像情報とを含む地震情報を作成し、作成した地震情報を、通信部110へ出力する。
振動計100a-1において、通信部110は、作成部133aが出力した地震情報を、中継装置200へ送信する。
(ステップS37)
振動計100a-2の撮像装置160は、撮像し、撮像することによって得られる画像情報を取得する。撮像装置160は、取得した画像情報を、情報処理部130aへ出力する。
(ステップS38)
振動計100a-2センサー140は、加速度を取得する。センサー140は、取得した加速度を示す情報を、情報処理部130aへ出力する。
(ステップS39)
振動計100a-2において、取得部131aは、センサー140が出力した加速度を示す情報を取得し、取得した加速度を示す情報を、処理部132へ出力する。処理部132は、取得部131aが出力した加速度を示す情報を取得し、取得した加速度を示す情報に基づいて、加速度を地表の加速度へ変換する。
(ステップS40)
振動計100a-2において、処理部132は、地表の加速度を、地表震度へ変換する。処理部132は、地表震度を示す情報を、作成部133aへ出力する。
振動計100a-2において、作成部133aは、振動計IDと時刻情報と地表震度を示す情報と画像情報とを含む地震情報を作成し、作成した地震情報を、通信部110へ出力する。
(ステップS42)
振動計100a-2において、通信部110は、作成部133aが出力した地震情報を、中継装置200へ送信する。
(ステップS43)
振動計100a-Nの撮像装置160は、撮像し、撮像することによって得られる画像情報を取得する。撮像装置160は、取得した画像情報を、情報処理部130aへ出力する。
(ステップS44)
振動計100a-Nのセンサー140は、加速度を取得する。センサー140は、取得した加速度を示す情報を、情報処理部130aへ出力する。
(ステップS45)
振動計100a-Nにおいて、取得部131aは、センサー140が出力した加速度を示す情報を取得し、取得した加速度を示す情報を、処理部132へ出力する。処理部132は、取得部131aが出力した加速度を示す情報を取得し、取得した加速度を示す情報に基づいて、加速度を地表の加速度へ変換する。
振動計100a-Nにおいて、処理部132は、地表の加速度を、地表震度へ変換する。処理部132は、地表震度を示す情報を、作成部133aへ出力する。
(ステップS47)
振動計100a-Nにおいて、作成部133aは、振動計IDと時刻情報と地表震度を示す情報と画像情報とを含む地震情報を作成し、作成した地震情報を、通信部110へ出力する。
(ステップS48)
振動計100a-Nにおいて、通信部110は、作成部133aが出力した地震情報を、中継装置200へ送信する。
中継装置200の通信部210は、振動計100a-1-振動計100a-Nの各々が送信した地震情報を受信し、受信した地震情報を情報処理部230へ出力する。取得部231は、通信部210が出力した地震情報を取得し、取得した地震情報を、作成部233へ出力する。作成部233は、取得部231が出力した地震情報を取得し、取得した地震情報に基づいて、領域地震情報を作成する。
(ステップS50)
作成部233は、作成した領域地震情報を、通信部210へ出力する。通信部215は、作成部233が出力した領域地震情報を取得し、取得した領域地震情報を、サーバー300aへ送信する。
(ステップS51)
サーバー300aの通信部315は、中継装置200が送信した領域地震情報を受信し、受信した領域地震情報を、情報処理部230へ出力する。取得部331は、通信部315が出力した領域地震情報を取得し、取得した領域地震情報を、作成部333aへ出力する。作成部333aは、取得部331が出力した領域地震情報を取得し、取得した領域地震情報に含まれる複数の地震情報を取得する。作成部333aは、記憶部320aに記憶されている位置情報テーブル322を参照し、取得した複数の地震情報の各々に含まれる振動計IDに関連付けて記憶されている振動計位置情報を取得する。作成部333aは、取得した振動計位置情報と、地震情報に含まれる地表震度を示す情報と画像情報とを関連付ける。作成部333aは、振動計位置情報と地表震度を示す情報と画像情報との関連付けを、領域地震情報に含まれる複数の地震情報に全てについて行う。作成部333aは、振動位置情報と地表震度を示す情報と画像情報との関連付けの全てに基づいて、地震動分布と被災度分布とを作成する。作成部333aは、通知先をあて先とし、地震動分布を表す情報と被災度分布を表す情報と地震情報に含まれる時刻情報とを含む通知情報を作成し、作成した通知情報を、通信部315へ出力する。
(ステップS52)
サーバー300aの通信部315は、作成部333aが出力した通知情報を、通知先へ送信する。具体的には、地方自治体へ通知された場合には、地方自治体は、防災計画に役立てることができる。具体的には、地方自治体は、小地震や中地震の場合には災害を想定するのに役立てることができ、大地震の場合には被災度を把握するのに役立てることができる。また、住民に通知された場合には、住民は、地震の揺れやすさを把握し、被災の想定に役立てることができる。また、住民に通知された場合には、住民は、道路情報(日常,震災時,冠水状況)、周辺火災状況、避難所状況情報(混雑,食料の余裕等)を知ることができる。
前述した第2の実施形態では、振動計100aが、センサー140が取得した加速度から、地表震度を導出する場合について、説明したがこの例に限られない。例えば、サーバー300aが、加速度から地表震度を導出するようにしてもよい。
前述した第2の実施形態では、振動計100aが、センサー140が取得した加速度から、地表震度を導出する場合について、説明したがこの例に限られない。例えば、振動計100aは、センサー140が取得した速度、変位から、地表震度を導出してもよい。
前述した第2の実施形態では、振動計100aが地震情報を中継装置200に送信し、中継装置200が、振動計100aが送信した地震情報を複数含む領域地震情報を、サーバー300aへ送信する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、振動計100aが、直接サーバー300aへ地震情報を送信するようにしてもよい。
前述した第2の実施形態では、振動計100aと中継装置200とが無線で通信行う場合について説明したが、この例に限られない。例えば、振動計100aと中継装置200とが有線接続されてもよい。
同時多発的被害が広域で発生した場合、行政だけでは対応が難しく、自助、共助、公助が重要になってくる。しかし、現状では、自助、共助の準備が整っているとは言い難く、自助、共助を促進するための仕組みが必要である。本実施形態の地震検知システムでは、振動計で取集した地震情報と画像情報とに基づいて、地震動分布を作成し、作成した地震動分布を提供できるため、人々の震災時の対応をサポートできる。さらに、通常時に、住宅や橋梁などの健全性の評価に役立てたり、地域の脆弱性を事前に把握するのに役立てたりすることができる。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROMなどの可搬媒体のことをいう。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」は、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記憶装置を含む。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、サーバーやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。また、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。また、上記プログラムは、プログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。プログラマブルロジックデバイスは、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)である。
ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリなどをいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
前述した第1の実施形態と第2の実施形態において、センサーはセンサーの一例であり、処理部132は振動計処理部の一例であり、通信部110は振動計通信部の一例であり、通信部315はサーバー通信部の一例であり、GPSは時刻取得部の一例である。
Claims (6)
- 複数の振動計とサーバーとを備える地震検知システムであって、
前記振動計は、
地上に設置されている柱状構築物に取り付けられ、前記柱状構築物での地震の揺れを検出するセンサーと、
前記センサーが検出した前記柱状構築物での地震の揺れに基づいて、地表の前記地震の揺れを表すパラメータを導出する振動計処理部と、
前記振動計処理部が導出した前記パラメータを含む地震情報をサーバーへ送信する振動計通信部と
を備え、
前記センサーは、前記柱状構築物での地震の揺れとして、上下動と南北動と東西動との三成分を計測し、
前記振動計処理部は、前記センサーが計測した前記三成分の時間領域信号を合成することによって合成加速度を作成し、作成した前記合成加速度に基づいて、地表での地震の揺れを導出し、
前記サーバーは、
複数の前記振動計の各々が送信した前記地震情報を受信するサーバー通信部と、
前記サーバー通信部が受信した複数の前記地震情報の各々に含まれるパラメータと、前記パラメータが得られた位置情報とに基づいて、地震動分布を作成するサーバー処理部とを備え、
前記柱状構築物は、電柱、街灯のいずれかである、地震検知システム。 - 前記振動計処理部は、前記柱状構築物での地震の揺れに基づいて、地表での地震の揺れを導出し、導出した前記地表での地震の揺れを、前記パラメータへ変換する、請求項1に記載の地震検知システム。
- 前記振動計処理部は、前記柱状構築物の応答特性に基づいて、前記柱状構築物での揺れから前記地表での地震の揺れを導出する、請求項2に記載の地震検知システム。
- 前記振動計は、
前記柱状構築物に取り付けられた撮像装置を備え、
前記振動計通信部は、前記撮像装置が撮像することによって得られた画像情報を含む地震情報を、前記サーバーへ送信し、
前記サーバー処理部は、複数の前記振動計の各々が送信した前記地震情報に含まれる画像情報に基づいて、被災度情報を作成する、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の地震検知システム。 - 前記振動計は、
前記柱状構築物に取り付けられた時刻取得部を備え、
前記振動計通信部は、前記時刻取得部が取得した時刻情報を含む地震情報を、前記サーバーへ送信し、
前記サーバー処理部は、複数の前記振動計の各々が送信した前記地震情報に含まれる時刻情報に基づいて、地震動分布を作成する、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の地震検知システム。 - 前記振動計通信部は、前記振動計の識別情報を含む地震情報を、前記サーバーへ送信し、
前記サーバーは、
複数の振動計の各々の識別情報と各振動計の位置情報とを関連付けて記憶する記憶部を備え、
前記サーバー処理部は、複数の前記振動計の各々が送信した前記地震情報に含まれる振動計の識別情報に関連付けられている位置情報を、前記記憶部に記憶されている位置情報から取得し、取得した複数の前記位置情報に基づいて、地震動分布を作成する、請求項1
から請求項5のいずれか一項に記載の地震検知システム。
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