(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザ自ら所持する端末の高度に基づいて、データパケットを送受信することができるデータパッケト送受信方法、システム及び送受信端末を提供する。【解決手段】複数の端末間で、データパケットを送受信するデータパケット送受信方法であって、送信元端末は、当該送信元端末の高度と、送信元端末の高度よりも高い高度の端末へ流す高位流向フラグ、又は、低い高度の端末へ流す低位流向フラグとを付与したデータパケットを送信する。受信先端末は、高位流向フラグが付与されたデータパケットを、送信元端末の高度よりも受信先端末の高度が高い場合にのみ受信し、又は、低位流向フラグが付与されたデータパケットを、送信元端末の高度よりも受信先端末の高度が低い場合にのみ受信する。【選択図】図３
2020046793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末間で、データパケットを送受信するデータパケット送受信方法であって、
送信元端末は、当該送信元端末の高度と、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へ流す高位流向フラグ、又は、低い高度の端末へ流す低位流向フラグとを付与したデータパケットを送信する第１のステップと、
受信先端末は、高位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が高い場合にのみ受信し、又は、低位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が低い場合にのみ受信する第２のステップと
を有することを特徴とするデータパケット送受信方法。
【請求項２】
複数の端末間で、データパケットを送受信するデータパケット送受信方法であって、
受信先端末は、各端末の高度を記憶した高度記憶部を有し、
送信元端末は、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へ流す高位流向フラグ、又は、低い高度の端末へ流す低位流向フラグを付与したデータパケットを送信する第１のステップと、
受信先端末は、高位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が高い場合にのみ受信し、又は、低位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が低い場合にのみ受信する第２のステップと
を有することを特徴とするデータパケット送受信方法。
【請求項３】
複数の端末間で、データパケットを中継サーバを介して送受信するデータパケット送受信方法であって、
中継サーバは、各端末の高度を蓄積した高度記憶部を有し、
送信元端末は、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へ流す高位流向フラグ、又は、低い高度の端末へ流す低位流向フラグを付与したデータパケットを、中継サーバへ送信する第１のステップと、
中継サーバは、高位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へのみ送信し、又は、低位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも低い高度の端末へのみ送信する第２のステップと
を有することを特徴とするデータパケット送受信方法。
【請求項４】
複数の端末間で、データパケットを送受信するデータパケット送受信方法であって、
送信元端末は、各端末の高度を記憶した高度記憶部を有し、
送信元端末は、データパケットを、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末のみへ流す高位流向として送信するか、又は、当該送信元端末の高度よりも低い高度の端末のみへ流す低位流向として送信する
ことを特徴とするデータパケット送受信方法。
【請求項５】
送信元端末及び受信先端末は、ユーザに所持される携帯端末であり、
低位流向フラグを含むデータパケットは、河川の氾濫、土石流、ダム放流、ダム若しくはため池の決壊、又は、天然ダム崩壊の段波現象を想定した警報に基づくものであり、
高位流向フラグを含むデータパケットは、沿岸津波、高潮、又は、河川津波を想定した警報に基づくものである
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のデータパケット送信方法。
【請求項６】
送信元端末又は受信先端末は、
高度を予め設定しているか、
加速度センサにより計測された加速度のうち、重力方向の加速度を積分することで高度を計測するか、
気圧センサによって計測された気圧値から、高度を計測するか、
加速度センサ及び気圧センサの両方を組み合わせて高度を計測するか、
ＧＰＳ(Global Positioning System)又は基地局測位によって位置を測位し、その位置から地図を用いて高度を取得するか、又は、
ＧＰＳによって、位置及び高度の両方を取得する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項にデータパケット送信方法。
【請求項７】
送信元端末の高度と受信先端末の高度とを比較する際に、所定閾値以上高いか又は低いかを判定する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のデータパケット送受信方法
【請求項８】
前記高度記憶部は、複数の端末を、高度に応じて降順にソートしており、
前記高度記憶部における送信元端末のソート位置から見て、高位流向又は低位流向の隣順となる次の端末に対してのみ、当該データパケットを送信することによって、１対１のマルチホップで転送する
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載のデータパケット送信方法。
【請求項９】
送信元端末及び受信先端末は、河川に設置された水位計であり、
前記高度記憶部は、河川の上流から下流に向けて配置された水位計の高度に応じて降順にソートしている
ことを特徴とする請求項８に記載のデータパケット送信方法。
【請求項１０】
送信元端末は、所定時間間隔で水位を計測しており、前後の水位差が、所定閾値以上上昇した場合、水位上昇時刻及び当該水位差を含むデータパケットを送信し、
受信先端末は、所定時間間隔で水位を計測しており、前後の水位差が、送信元端末から受信した前記水位差以上となった時、その水位上昇時刻と送信元端末から受信した水位上昇時刻との時間差と、送信元端末と受信元端末との間の距離とから水流速度を算出し、
受信先端末は、更に送信元端末として、前記水流速度及び低位流向フラグを含むデータパケットを送信する
ことを特徴とする請求項９に記載のデータパケット送信方法。
【請求項１１】
送信元端末は、所定時間間隔で水位に基づく流水断面積を計測しており、前後の流水断面積差が、所定閾値以上上昇した場合、流水断面積上昇時刻及び当該流水断面積差を含むデータパケットを送信し、
受信先端末は、所定時間間隔で水位に基づく流水断面積を計測しており、前後の流水断面積差が、送信元端末から受信した流水断面積差以上となった時、その水位上昇時刻と送信元端末から受信した流水断面積上昇時刻との時間差と、送信元端末と受信元端末との間の距離とから水流速度を算出し、
受信先端末は、更に送信元端末として、前記水流速度及び低位流向フラグを含むデータパケットを送信する
ことを特徴とする請求項９に記載のデータパケット送信方法。
【請求項１２】
複数の端末間で、データパケットを送受信するシステムであって、
送信元端末は、当該送信元端末の高度と、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へ流す高位流向フラグ、又は、低い高度の端末へ流す低位流向フラグとを付与したデータパケットを送信し、
受信先端末は、高位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が高い場合にのみ受信し、又は、低位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が低い場合にのみ受信する
ことを特徴とするシステム。
【請求項１３】
複数の端末間で、データパケットを送受信するシステムであって、
受信先端末は、各端末の高度を記憶した高度記憶部を有し、
送信元端末は、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へ流す高位流向フラグ、又は、低い高度の端末へ流す低位流向フラグを付与したデータパケットを送信し、
受信先端末は、高位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が高い場合にのみ受信し、又は、低位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が低い場合にのみ受信する
ことを特徴とするシステム。
【請求項１４】
複数の端末間で、データパケットを中継サーバを介して送受信するシステムであって、
中継サーバは、各端末の高度を蓄積した高度記憶部を有し、
送信元端末は、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へ流す高位流向フラグ、又は、低い高度の端末へ流す低位流向フラグを付与したデータパケットを、中継サーバへ送信し、
中継サーバは、高位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へのみ送信し、又は、低位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも低い高度の端末へのみ送信する
ことを特徴とするシステム。
【請求項１５】
データパケットを送信する送信元端末であって、
各端末の高度を記憶した高度記憶部を有し、
データパケットを、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末のみへ流す高位流向として送信するか、又は、当該送信元端末の高度よりも低い高度の端末のみへ流す低位流向として送信する
ことを特徴とする送信元端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データパケットの送受信方法の技術に関する。特に、自然水害における避難警報を含むデータパケットの送受信に適する。
【背景技術】
【０００２】
近年、日本国内では、豪雨よる河川氾濫や土石流、更には地震による津波など、自然水害が頻発している。そのため、有事の際には、避難警報を、膨大な数の住民へリアルタイムに配信する情報システムも普及してきている。特に、殆どの住民が携帯端末を所持しているために、避難警報を、個人へ直接的に配信することができる。避難警報を含むデータパケットは、一般的に、その地域の全ての住民へ同報送信される。
【０００３】
従来、自ら所持する携帯端末で、現在位置における河川氾濫の危険性を予測することができる技術がある（例えば特許文献１参照）。この技術によれば、河川水位の上昇のみならず、河川に降り注ぐ降雨データも考慮して、河川下流における河川氾濫状況を３次元地図上に表示することができる。
また、自然水害の観測データに基づいて、リアルタイムに被害予想マップを作成する技術もある（例えば特許文献２参照）。この技術によれば、雨量データに基づいて氾濫ハザードマップを計算し、ユーザの携帯端末に通知することができる。
【０００４】
尚、自然水害には関係しないが、通信端末の現在位置及び高度から高危険箇所であるか否かを判定し、偽（高危険箇所でない）と判定された場合、現在位置を含む特定情報を定期的に送信するように送信設定をオンとする技術がある（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３２３５６５号公報
【特許文献２】特開２００３−１６７１７９号公報
【特許文献３】特開２０１５−２１９６４１号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】平野宗夫・森山聡之・山下三平・中山比佐雄、「洪水位の短時間予測に関する研究」、第３１回土木学会、水理講演会論文集、137-142,(1987)、[online]、［平成３０年９月８日検索］、インターネット＜URL:http://committees.jsce.or.jp/hydraulic/node/40＞
【非特許文献２】森山聡之・平野宗夫・中山比佐雄・松尾景治・鐵谷浩之、「レーダ雨量計を用いた洪水位の短時間予測」、第３３回土木学会、水理講演会論文集、85-91,(1989)、[online]、［平成３０年９月８日検索］、インターネット＜URL:http://committees.jsce.or.jp/hydraulic/node/40＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述した従来技術によれば、自然水害に基づくユーザ個別の危険性については何ら考慮していない。即ち、避難警報や河川氾濫予測状況は、その地域全体の不特定多数のユーザに対する情報に過ぎない。結局、ユーザ自ら、避難警報や河川氾濫予測状況を見ながら、自然水害の危機を感じて行動する必要がある。
【０００８】
これに対し、本願の発明者らは、避難警報を含むデータパケットは、ユーザ個別の危険性を考慮して送受信すべきではないか、と考えた。即ち、自然水害は全て、ユーザ自らが位置する「高度」によってその危険性が異なる。例えば、豪雨による河川氾濫や土石流は、高度の高い方から低い方へ危険が及び、地震による津波や台風による高潮は、高度の低い方から高い方へ危険が及ぶ。
【０００９】
豪雨や津波が発生したとしても、その場所が直ぐに危険となるわけではない。例えば豪雨が発生した場合も、河川水位や地上水位が上昇するまで時間経過を要する。また、例えば海岸から津波や高潮が到来した場合、地上の水位が上昇するまで時間経過を要する。その危険性が及ぶ方向へ、避難警報を含むデータパケットを送受信させることが好ましい。
【００１０】
また、本願の発明者らは、自然水害の危険性は、河川の高度の傾斜に沿って向かうが、その方向にデータパケットを流すことができないか、と考えた。この場合、データパケットを送受信する端末を、河川に設置された水位計として構成することができるのではないか、と考えた。
【００１１】
そこで、本発明は、ユーザ自ら所持する端末の高度に基づいて、データパケットを送受信するデータパケット送受信方法、システム及び送信元端末を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、複数の端末間で、データパケットを送受信するデータパケット送受信方法であって、
送信元端末は、当該送信元端末の高度と、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へ流す高位流向フラグ、又は、低い高度の端末へ流す低位流向フラグとを付与したデータパケットを送信する第１のステップと、
受信先端末は、高位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が高い場合にのみ受信し、又は、低位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が低い場合にのみ受信する第２のステップと
を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、複数の端末間で、データパケットを送受信するデータパケット送受信方法であって、
受信先端末は、各端末の高度を記憶した高度記憶部を有し、
送信元端末は、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へ流す高位流向フラグ、又は、低い高度の端末へ流す低位流向フラグを付与したデータパケットを送信する第１のステップと、
受信先端末は、高位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が高い場合にのみ受信し、又は、低位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が低い場合にのみ受信する第２のステップと
を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、複数の端末間で、データパケットを中継サーバを介して送受信するデータパケット送受信方法であって、
中継サーバは、各端末の高度を蓄積した高度記憶部を有し、
送信元端末は、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へ流す高位流向フラグ、又は、低い高度の端末へ流す低位流向フラグを付与したデータパケットを、中継サーバへ送信する第１のステップと、
中継サーバは、高位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へのみ送信し、又は、低位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも低い高度の端末へのみ送信する第２のステップと
を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、複数の端末間で、データパケットを送受信するデータパケット送受信方法であって、
送信元端末は、各端末の高度を記憶した高度記憶部を有し、
送信元端末は、データパケットを、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末のみへ流す高位流向として送信するか、又は、当該送信元端末の高度よりも低い高度の端末のみへ流す低位流向として送信する
ことを特徴とする。
【００１６】
本発明のデータパケット送受信方法における他の実施形態によれば、
送信元端末及び受信先端末は、ユーザに所持される携帯端末であり、
低位流向フラグを含むデータパケットは、河川の氾濫、土石流、ダム放流、ダム若しくはため池の決壊、又は、天然ダム崩壊の段波現象を想定した警報に基づくものであり、
高位流向フラグを含むデータパケットは、沿岸津波、高潮、又は、河川津波を想定した警報に基づくものであることも好ましい。
【００１７】
本発明のデータパケット送受信方法における他の実施形態によれば、
送信元端末又は受信先端末は、
高度を予め設定しているか、
加速度センサにより計測された加速度のうち、重力方向の加速度を積分することで高度を計測するか、
気圧センサによって計測された気圧値から、高度を計測するか、
加速度センサ及び気圧センサの両方を組み合わせて高度を計測するか、
ＧＰＳ(Global Positioning System)又は基地局測位によって位置を測位し、その位置から地図を用いて高度を取得するか、又は、
ＧＰＳによって、位置及び高度の両方を取得する
ことも好ましい。
【００１８】
本発明のデータパケット送受信方法における他の実施形態によれば、
送信元端末の高度と受信先端末の高度とを比較する際に、所定閾値以上高いか又は低いかを判定することも好ましい。
【００１９】
本発明のデータパケット送受信方法における他の実施形態によれば、
高度記憶部は、複数の端末を、高度に応じて降順にソートしており、
高度記憶部における送信元端末のソート位置から見て、高位流向又は低位流向の隣順となる次の端末に対してのみ、当該データパケットを送信することによって、１対１のマルチホップで転送する
ことも好ましい。
【００２０】
本発明のデータパケット送受信方法における他の実施形態によれば、
送信元端末及び受信先端末は、河川に設置された水位計であり、
高度記憶部は、河川の上流から下流に向けて配置された水位計の高度に応じて降順にソートしている
ことも好ましい。
【００２１】
本発明のデータパケット送受信方法における他の実施形態によれば、
送信元端末は、所定時間間隔で水位を計測しており、前後の水位差が、所定閾値以上上昇した場合、水位上昇時刻及び当該水位差を含むデータパケットを送信し、
受信先端末は、所定時間間隔で水位を計測しており、前後の水位差が、送信元端末から受信した水位差以上となった時、その水位上昇時刻と送信元端末から受信した水位上昇時刻との時間差と、送信元端末と受信元端末との間の距離とから水流速度を算出し、
受信先端末は、更に送信元端末として、水流速度及び低位流向フラグを含むデータパケットを送信する
ことも好ましい。
【００２２】
本発明のデータパケット送受信方法における他の実施形態によれば、
送信元端末は、所定時間間隔で水位に基づく流水断面積を計測しており、前後の流水断面積差が、所定閾値以上上昇した場合、流水断面積上昇時刻及び当該流水断面積差を含むデータパケットを送信し、
受信先端末は、所定時間間隔で水位に基づく流水断面積を計測しており、前後の流水断面積差が、送信元端末から受信した流水断面積差以上となった時、その水位上昇時刻と送信元端末から受信した流水断面積上昇時刻との時間差と、送信元端末と受信元端末との間の距離とから水流速度を算出し、
受信先端末は、更に送信元端末として、水流速度及び低位流向フラグを含むデータパケットを送信する
ことも好ましい。
【００２３】
本発明よれば、複数の端末間で、データパケットを送受信するシステムであって、
送信元端末は、当該送信元端末の高度と、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へ流す高位流向フラグ、又は、低い高度の端末へ流す低位流向フラグとを付与したデータパケットを送信し、
受信先端末は、高位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が高い場合にのみ受信し、又は、低位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が低い場合にのみ受信する
ことを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、複数の端末間で、データパケットを送受信するシステムであって、
受信先端末は、各端末の高度を記憶した高度記憶部を有し、
送信元端末は、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へ流す高位流向フラグ、又は、低い高度の端末へ流す低位流向フラグを付与したデータパケットを送信し、
受信先端末は、高位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が高い場合にのみ受信し、又は、低位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が低い場合にのみ受信する
ことを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、複数の端末間で、データパケットを中継サーバを介して送受信するシステムであって、
中継サーバは、各端末の高度を蓄積した高度記憶部を有し、
送信元端末は、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へ流す高位流向フラグ、又は、低い高度の端末へ流す低位流向フラグを付与したデータパケットを、中継サーバへ送信し、
中継サーバは、高位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へのみ送信し、又は、低位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも低い高度の端末へのみ送信する
ことを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、データパケットを送信する送信元端末であって、
各端末の高度を記憶した高度記憶部を有し、
データパケットを、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末のみへ流す高位流向として送信するか、又は、当該送信元端末の高度よりも低い高度の端末のみへ流す低位流向として送信する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のデータパケット送受信方法、システム及び送信元端末によれば、ユーザ自ら所持する端末の高度に基づいて、データパケットを送受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明における河川流域の環境構成図である。
【図２】本発明における警報メッセージの送受信を表す説明図である。
【図３】低位流向フラグのデータパケットにおける受信先端末を表す第１の概略図である。
【図４】低位流向フラグのデータパケットにおける受信先端末を表す第２の概略図である。
【図５】高位流向フラグのデータパケットにおける受信先端末を表す概略図である。
【図６】本発明におけるデータパケットの送受信を表す第１のシーケンス図である。
【図７】本発明におけるデータパケットの送受信を表す第２のシーケンス図である。
【図８】河川に設置された水位計を端末とした環境構成図である。
【図９】水位計間でデータパケットの送受信を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下では、本発明を実施するための形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００３０】
図１は、本発明における河川流域の環境構成図である。
【００３１】
図１によれば、豪雨による河川氾濫や土石流、更には地震による津波など、自然水害が発生した河川流域を表している。河川流域の自然水害としては、例えば以下のようなものがある。
（１）豪雨による河川氾濫
（２）土石流の河川流下
（３）河川がせき止められた天然ダムの崩壊、多目的ダムの放流や決壊、治山ダムや砂防ダムの決壊、ため池の決壊による段波発生
（４）津波による河川遡上（河川津波）
（５）台風による高潮の河川遡上
このような、河川の水位上昇は、ユーザの位置の高度によって危険性が異なる。
【００３２】
河川流域の住民は、端末を所持しており、携帯電話網を介して端末同士で通信すると共に、インターネットに接続されたサーバと通信することもできる。端末としては、スマートフォンのような携帯端末であってもよいし、パーソナルコンピュータであってもよい。
【００３３】
本発明によれば、端末は、自らの高度（自己高度）を測位可能な高度取得部を搭載する。高度取得部としては、例えば以下のようなものがある
（１）気圧センサによって計測された気圧値から、高度を計測する。スマートフォンでも一般的に搭載されている「気圧センサ」を用いて、基準気圧との差分から高度を計測する。
（２）ＧＰＳ(Global Positioning System)又は基地局測位によって位置を測位し、その位置から地図を用いて高度を取得する。位置と海抜高度とを対応付けた標高データベースを用いる。
（３）少なくとも３つ以上のＧＰＳの電波を受信することによって、「位置及び高度」を測位する。
【００３４】
図２は、本発明における警報メッセージの送受信を表す説明図である。
【００３５】
図２によれば、送信元端末１ａのディスプレイと、受信先端末１ｂ及び１ｃのディスプレイとが表されている。送信元端末１ａのユーザは、以下の警報メッセージを送信しようとしている。
”至急、避難してください！”
このとき、送信元端末１ａのユーザは、その警報メッセージの受信先について、「低位流向」又は「高位流向」を選択する。
そのデータパケットには、選択された「低位流向フラグ」又は「高位流向フラグ」が付与される。
【００３６】
「低位流向」：そのデータパケットを、送信元端末の高度１ａよりも低い高度となる受信先端末１ｃへのみ送信する。低位流向のデータパケットは、例えば、河川の氾濫、土石流、ダム放流、又は、天然ダム崩壊の段波現象を想定した警報に基づくものである。
「高位流向」：そのデータパケットを、送信元端末１ａの高度よりも高い高度となる受信先端末１ｂへのみ送信する。高位流向のデータパケットは、例えば、沿岸津波、高潮、又は、河川津波を想定した警報に基づくものである。
【００３７】
図２によれば、送信元端末１ａのユーザは、その警報メッセージの受信先について、「低位流向」を選択している。そのために、そのデータパケットは、送信元端末１ａの高度よりも低い高度となる受信先端末１ｃへのみ送信される。
【００３８】
図３は、低位流向フラグのデータパケットにおける受信先端末を表す第１の概略図である。
【００３９】
図３によれば、複数のユーザａ〜ｅが、現在位置の高度に応じて表されている。ここで、土石流が発生し、ユーザｂが、警報メッセージを含むデータパケットを「低位流向」として送信したとする。
ユーザａの端末は、ユーザｂの送信元端末よりも高い高度に位置するために、そのデータパケットを受信しない。
ユーザｃ、ｄ、ｅの端末は、ユーザｂの送信元端末よりも低い高度に位置するために、そのデータパケットを受信する。これにより、ユーザｃ、ｄ、ｅは、そのデータパケットによって避難警報を認識する。
【００４０】
図４は、低位流向フラグのデータパケットにおける受信先端末を表す第２の概略図である。
【００４１】
図４によれば、河川氾濫が発生し、ユーザｄが、警報メッセージを含むデータパケットを「低位流向」として送信したとする。
ユーザａ〜ｃの端末は、ユーザｄの送信元端末よりも高い高度に位置するために、そのデータパケットを受信しない。
ユーザｅの端末は、ユーザｄの送信元端末よりも低い高度に位置するために、そのデータパケットを受信する。これにより、ユーザｅは、そのデータパケットによって避難警報を認識する。
【００４２】
図５は、高位流向フラグのデータパケットにおける受信先端末を表す概略図である。
【００４３】
図５によれば、津波や高潮が発生し、ユーザｅが、警報メッセージを含むデータパケットを「高位流向」として送信したとする。
ユーザｂ〜ｄの端末は、ユーザｅの送信元端末よりも高い高度に位置するために、そのデータパケットを受信する。これにより、ユーザｂ〜ｄは、そのデータパケットによって避難警報を認識する。
ユーザａの端末は、ユーザｅの送信元端末よりも高い高度に位置するが、所定閾値（例えば３０ｍ）以内の高度とならないために、そのデータパケットを受信しない。
【００４４】
前述した図３〜図５のようにデータパケットを送受信させるために、システムとして、以下の４つの実施形態がある。
図６は、本発明におけるデータパケットの送受信を表す第１のシーケンス図である。
図７は、本発明におけるデータパケットの送受信を表す第２のシーケンス図である。
【００４５】
＜第１のデータパケット送受信方法＞
図６（ａ）は、本発明における第１のデータパケット送受信方法を表す概念図である。
【００４６】
（第１のステップ）
送信元端末は、「当該送信元端末の高度」と「流向フラグ」と含むデータパケットを送信する。
流向フラグとしては、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へ流す「高位流向フラグ」、又は、低い高度の端末へ流す「低位流向フラグ」である。
図６（ａ）によれば、ユーザｂの送信元端末は、低位流向フラグが付与されたデータパケットを、ユーザａ、ｃ、ｄ、ｅ全ての端末へ、同報的に送信している。
【００４７】
（第２のステップ）
受信先端末は、以下の場合にのみ、当該データパケットを受信する。
（１）高位流向フラグが付与されたデータパケットを、送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が高い場合にのみ受信する。
（２）低位流向フラグが付与されたデータパケットを、送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が低い場合にのみ受信する。
図６（ａ）によれば、ユーザａ、ｃ、ｄ、ｅの受信先端末は、データパケットに含まれる送信元端末の高度と、当該受信先端末の高度とを比較して、そのデータパケットを受信するか否かを判定する。
ユーザｃ、ｄ、ｅの受信先端末は、データパケットに含まれる送信元端末の自己高度よりも、当該受信先端末の自己高度が低いために、そのデータパケットを受信する。
一方で、ユーザａの受信先端末は、送信元端末の自己高度よりも、当該受信先端末の自己高度の方が高いために、そのデータパケットを破棄する。
【００４８】
＜第２のデータパケット送受信方法＞
図６（ｂ）は、本発明における第２のデータパケット送受信方法を表す概念図である。
【００４９】
各端末は、管理サーバと定期的に通信し、当該端末自らの高度を管理サーバへ送信することが好ましい。管理サーバは、各端末の高度を管理すると共に、その情報を各端末へ送信する。これによって、各端末は、他の端末の高度を知ることができる。
【００５０】
受信先端末は、各端末の高度を記憶した高度記憶部を有する。これは、例えば管理サーバから、他の各端末の高度を受信して記憶したものである。
また、図６（ｂ）は、図６（ａ）と比較して、データパケットに、当該送信元端末の高度を含める必要はない。
【００５１】
（第１のステップ）
送信元端末は、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へ流す高位流向フラグ、又は、低い高度の端末へ流す低位流向フラグを付与したデータパケットを送信する。
図６（ｂ）によれば、ユーザｂの送信元端末は、低位流向フラグが付与されたデータパケットを、ユーザａ、ｃ、ｄ、ｅの受信先端末へ送信している。
【００５２】
（第２のステップ）
受信先端末は、高度記憶部を用いて、以下のように当該データパケットを受信する。
（１）高位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が高い場合にのみ受信する
（２）低位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも当該受信先端末の高度が低い場合にのみ受信する。
【００５３】
図６（ｂ）によれば、図６（ａ）と同様に、ユーザｃ、ｄ、ｅの受信先端末は、データパケットに含まれる当該送信元端末の高度よりも、当該受信先端末の自己高度が低いために、そのデータパケットを受信する。
一方で、ユーザａの受信先端末は、当該送信元端末の高度よりも高いために、そのデータパケットを破棄する。
【００５４】
＜第３のデータパケット送受信方法＞
図７（ａ）は、本発明における第３のデータパケット送受信方法を表す概念図である。
【００５５】
図７（ａ）によれば、複数の端末間で、データパケットを中継サーバを介して送受信する。中継サーバは、各端末の高度を蓄積した高度記憶部を有する。これは、例えば管理サーバから、他の各端末の高度を受信して記憶したものである。
【００５６】
（第１のステップ）
送信元端末は、「流向フラグ」と含むデータパケットを送信する。
流向フラグとしては、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へ流す「高位流向フラグ」、又は、低い高度の端末へ流す「低位流向フラグ」である。
図７（ａ）によれば、ユーザｂの送信元端末は、低位流向フラグが付与されたデータパケットを、中継サーバへ送信する。
【００５７】
（第２のステップ）
中継サーバは、高度記憶部を用いて、以下のように当該データパケットを転送する。
（１）高位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末へのみ送信する。
（２）低位流向フラグが付与されたデータパケットを、当該送信元端末の高度よりも低い高度の端末へのみ送信する。
図７（ａ）によれば、中継サーバは、ユーザｂの送信元端末よりも高度が低いユーザｃ、ｄ、ｅの端末へ、そのデータパケットを送信する。
一方で、中継サーバは、ユーザｂの送信元端末よりも高度が高いユーザａの端末へは、そのデータパケットを送信しない。
【００５８】
＜第４のデータパケット送受信方法＞
図７（ｂ）は、本発明における第４のデータパケット送受信方法を表す概念図である。
【００５９】
図７（ｂ）によれば、送信元端末は、各端末の高度を記憶した高度記憶部を有する。これは、例えば管理サーバから、他の各端末の高度を受信して記憶したものである。
【００６０】
送信元端末は、高度記憶部を用いて、以下のように当該データパケットを送信する。
（１）データパケットを、当該送信元端末の高度よりも高い高度の端末のみへ流す高位流向として送信する。
（２）データパケットを、当該送信元端末の高度よりも低い高度の端末のみへ流す低位流向として送信する。
図７（ｂ）によれば、ユーザｂの送信元端末は、当該送信元端末の高度よりも低いユーザｃ、ｄ、ｅへのみ、そのデータパケットを送信している。
一方で、ユーザｂの送信元端末は、当該送信元端末の高度よりも高いユーザａには、そのデータパケットを送信しない。
【００６１】
図８は、河川に設置された水位計を端末とした環境構成図である。
【００６２】
複数の水位計が、河道に沿って設置され、その位置の水位をリアルタイムに計測する。また、複数の水位計（端末）は、河川の上流から下流に向けた高度に応じて、降順にソートされる。
図８によれば、１０個の水位計が高度に応じてソートされ、その順序でデータパケットが送受信される。上流から下流へ向かう低位流向では、以下の３つの流向で、データパケットが転送される。
水位計［７］->［４］->［３］->［２］->［１］
水位計［１０］->［８］->［５］->［３］->［２］->［１］
水位計［９］->［６］->［３］->［２］->［１］
一方で、下流から上流へ向かう高位流向では、以下の流向で、データパケットが転送される。
水位計［１］->［２］->［３］->［４］->［７］
->［５］->［８］->［１０］
->［６］->［９］
このように、送信元端末の高度からみて、受信先端末の高度は、降順（下流）又は昇順（上流）における隣順となる。
また、送信元端末は、当該送信元端末のソート位置から見て、高位流向又は低位流向の隣順となる次の端末に対してのみ、当該データパケットを送信する。即ち、順次に１対１通信を繰り返すマルチホップ通信となる。これは、河川のトポロジに沿った通信を実現することができる。
【００６３】
図９は、水位計間でデータパケットの送受信を表す説明図である。
【００６４】
図９によれば、河川における第１の水位観測地点に水位計［１０］が設置され、第２の水位観測地点に水位計［８］が設置されている。ここで、第１の水位観測地点の水が、第２の水位観測地点に到達するまでの速度は、第２の水位観測地点より下流の地域へ影響する。
２つの水位観測地点それぞれに水位計を設けることにより、急激な水位変動を表す警報に基づくデータパケットを、下流の地域へリアルタイムに送信することができる。
【００６５】
図９によれば、例えば送信元端末を水位計［１０］とし、受信先端末を水位計［８］とする。ここで、第１の水位観測地点の水位計［１０］で発生した水位上昇は、到達時間τ後に、第２の水位観測地点の水位計［８］でかなり相似な形として水位上昇が発生する。尚、水位計の時間分解能を上げることによって、急激な河川水位の上昇に対応することができる。
【００６６】
各水位計の計測値としては、「水位」であるとする。
＜水位を計測する第１の水位観測地点の水位計＞
水位計［１０］（送信元端末）は、所定時間間隔で水位を計測しており、前後の水位差が、所定閾値以上上昇した場合、以下の情報を含むデータパケットを送信する。
データパケット：水位計［１０］の水位上昇時刻
水位計［１０］の水位差
低位流向フラグ
【００６７】
＜水位を計測する第２の水位観測地点の水位計＞
水位計［８］（受信先端末）は、所定時間間隔で水位を計測しており、前後の水位差が、送信元端末から受信した水位差以上となった時、以下のように、水流速度を算出する。
時間差  ＝水位計［８］（受信先端末）の水位上昇時刻
−水位計［１０］（送信元端末）から受信した水位上昇時刻
水流速度＝送信元端末と受信元端末との間の距離／時間差
受信先端末（水位計［８］）は、更に送信元端末として、以下の情報を含むデータパケットを送信する。
データパケット：算出した水流速度
水位計［８］の水位上昇時刻
水位計［８］の水位差
低位流向フラグ
【００６８】
他の実施形態として、各水位計の計測値としては、水位に基づく「流水断面積」であってもよい。各水位観測地点には、定期的に測量された河道断面形が対応付けられており、水位と河道断面形とによって、流水断面積ｍ3を算出することができる。
【００６９】
＜水位に基づく流水断面積を計測する第１の水位観測地点の水位計＞
水位計［１０］（送信元端末）は、所定時間間隔で水位に基づく流水断面積を計測しており、前後の流水断面積差が、所定閾値以上上昇した場合、以下の情報を含むデータパケットを送信する。
データパケット：水位計［１０］の流水断面積上昇時刻
水位計［１０］の流水断面積差
低位流向フラグ
【００７０】
＜水位に基づく流水断面積を計測する第２の水位観測地点の水位計＞
水位計［８］（受信先端末）は、所定時間間隔で水位に基づく流水断面積を計測しており、前後の流水断面積差が、送信元端末から受信した流水断面積差以上となった時、以下のように、水流速度を算出する。
時間差  ＝水位計［８］（受信先端末）の流水断面積上昇時刻
−水位計［１０］（送信元端末）から受信した流水断面積上昇時刻
水流速度＝送信元端末と受信元端末との間の距離／時間差
受信先端末（水位計［８］）は、更に送信元端末として、以下の情報を含むデータパケットを送信する。
データパケット：算出した水流速度
水位計［８］の流水断面積上昇時刻
水位計［８］の流水断面積差
低位流向フラグ
【００７１】
前述したように、第２の水位観測地点よりも下流に位置する端末は、水位計［８］から受信した水流速度によって、同じ水位上昇が発生するであろう時刻（現在時刻ｔから何分後）を推定することができる（例えば非特許文献１及び２参照）。
ｔ        ：現在時刻
ｔ＋Ｉ    ：予測したい未来時刻
τ        ：第１の水位観測地点から第２の水位観測地点までの河道の到達時間
ｔ−τ    ：現在時刻から、τだけ過去の時刻
ｔ＋Ｉ−τ：予測したい未来時刻から、τだけ過去の時刻
Ａ１       ：第１の水位観測地点における流水断面積
Ａ２       ：第２の水位観測地点における流水断面積
ΔＡ２     ：第２の水位観測地点における現在時刻ｔと未来時刻ｔ＋Ｉでの
流水断面積差
Ｌ        ：第１の水位観測地点と第２の水位観測地点間の河道距離
ｐ，αA    ：河道断面における特性値
Ｎ        ：マンニングの粗度係数
Ｉe        ：エネルギー勾配
ｆ        ：第１の水位観測地点と第２の水位観測地点との間における
斜面の流出係数
Ｋ        ：各河道断面で、Ｋ＝Ｎ／(αA√(Ｉe))により定義される値
Ｃ１        ：第１の水位観測地点の河道断面で、
Ｃ１＝Ｌ/(２ｐ) dＫ/dｘにより定義される値
Ｃ２        ：第２の水位観測地点の河道断面で、
Ｃ2＝Ｌ/(２ｐ) dＫ/dｘにより定義される値
ｋ１      ：第１の水位観測地点と第２の水位観測地点間で、
ｋ１＝(１−Ｃ１)／(１＋Ｃ２)により定義される値
ｍ        ：第１の水位観測地点と第２の水位観測地点間で、
ｍ＝(τｆＬ)／(１＋Ｃ2）により定義される値
【００７２】
以下の式は、流水断面積差ΔＡ２は、河道の到達時間τ分だけ、上流の第１の水位観測地点における流水断面積差ΔＡ１のｋ１倍となることを表す。
ΔＡ２＝Ａ２(ｔ＋Ｉ)−Ａ２(ｔ)
＝ｋ１｛Ａ１(ｔ＋Ｉ−τ)−Ａ１(ｔ−τ)｝
以下の式は、予測地点における流水断面積差ΔＡ３は、河道の到達時間αだけ、上流の第２の水位観測地点における流水断面積差のｋ２倍となることを表す。
ΔＡ３(ｔ)＝ｋ２｛Ａ２(ｔ＋Ｉ＋α)−Ａ２(ｔ−α)｝
ｋ２＝（１−Ｃ２）／（１＋Ｃ３）
尚、以下のように変数を規定する。
Ｃ３        第３の予測地点の河道断面で、
Ｃ３＝Ｌ/(２ｐ) dＫ/dｘにより定義される値
ｋ２      ：第２の水位観測地点と第３の予測地点との間で、
ｋ２＝(１−Ｃ２)／(１＋Ｃ３)により定義される値
α        ：第２の水位観測地点と第３の予測地点までの河道の到達時間
もし、予測地点に水位計があれば、以下の式でＩ時間先の水位を予測することができる。
Ａ３(ｔ＋Ｉ)＝ΔＡ３(ｔ)＋Ａ3(ｔ)
予測地点に水位計がない場合も、変動量ΔＡ３(ｔ)が予測できるので、変動量の規模に応じて警報メッセージを送信することができる。例えば、変動量が、河道の断面積より大きくなれば確実に危険となる。
【００７３】
このように、水位又は流水断面積に基づく河川の水位上昇を、警報メッセージとして下流の水位計へ送信することができる。これによって、河川のトポロジに応じて、上流から下流へ向けて、又は、下流から上流へ向けて、メッセージを送受信することができる。
尚、前述の実施形態によれば、端末は水位計であるとして説明したが、それに限られず、河川に設置されたセンサ（例えば振動センサ、光ファイバセンサ、水分量センサ）であってもよい。
【００７４】
以上、詳細に説明したように、本発明のデータパケット送受信方法、システム及び送信元端末によれば、ユーザ自ら所持する端末の高度に基づいて、データパケットを送受信することができる。
特に、本発明によれば、避難警報を含むデータパケットの場合、ユーザ個別の危険性を考慮して送受信することができる。また、本発明によれば、自然水害の危険性が、河川の高度の傾斜によって向かうように、データパケットを流すことができる。
【００７５】
前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【符号の説明】
【００７６】
１  端末
２  中継サーバ
【図１】
2020046793.tif 000003
【図２】
2020046793.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020046793.tif 000006
【図５】
2020046793.tif 000007
【図６】
2020046793.tif 000008
【図７】
2020046793.tif 000009
【図８】
2020046793.tif 000010
【図９】
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