(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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、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、柱状構築物での地震の揺れを検出するセンサーと、センサーが検出した柱状構築物での地震の揺れに基づいて、地表の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、振動計処理部が導出した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、サーバーは、複数の振動計の各々が送信した地震情報を受信するサーバー通信部と、サーバー通信部が受信した複数の地震情報の各々に含まれるパラメータと、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作成部とを備える。【選択図】図２
2019148515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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る、地震検知システム。
【請求項２】
前記柱状構築物は、電力設備、電柱、街灯、ポールのいずれかである、請求項１に記載の地震検知システム。
【請求項３】
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又は請求項２に記載の地震検知システム。
【請求項４】
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３に記載の地震検知システム。
【請求項５】
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４のいずれか一項に記載の地震検知システム。
【請求項６】
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５のいずれか一項に記載の地震検知システム。
【請求項７】
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６のいずれか一項に記載の地震検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、地震検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
強震観測網(K-NET、KiK-net)、高感度地震観測網(High Sensitivity Seismograph Network Japan、略称:Hi-net)、緊急地震速報、ＳＵＰＲＥＭＥなどの地震警報システムなどが知られている。
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。
【０００３】
地震に関する情報を配信する技術に関して、無関係の第三者が介入することを防ぎ、不正情報の侵入ならびに緊急地震速報の盗聴や改竄を防止できる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、地震情報発信センターから地震データを継続的に受信する地震情報配信センターにおいて、暗号情報付きの受信確認信号を配信先の地震速報制御装置に定時的に発信するとともに、地震データの受信時に、配信先の予測震度、主要動到達時間などの演算・解析を行い、配信先における予測震度が所定規模以上の場合に、暗号情報付きの地震速報信号を、インターネット回線を介して地震速報制御装置に送信し、該地震速報制御装置において、受信した地震速報信号の暗号情報を保存暗号情報と照合し、暗号が一致すれば音声信号または接点信号を含む各種の警告信号を個別配信先に通報する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４０３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
防災情報を、きめ細やかに提供したり、リスク管理に利用したり、耐震設計に利用したりするには、精緻な地震動評価が必要になる。しかし、前述した技術では、センサーが設置されている間隔が粗いなどの理由により、精緻な地震動評価が難しい。
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、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る、地震検知システムである。
本発明の一態様の地震検知システムにおいて、前記柱状構築物は、電力設備、電柱、街灯、ポールのいずれかである。
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。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態によれば、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できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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４】位置情報テーブルの一例を示す図である。
【図５】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６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本実施形態の地震検知システムを、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られない。
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。
【００１０】
（第１の実施形態）
（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。
【００１１】
振動計１００−１は、現行のルールにしたがって、電柱１−１の地表から５．０ｍ−５．３ｍの高さの位置に、腕金などの固定部材によって取り付けられる。振動計１００−２は、現行のルールにしたがって、電柱１−２の地表から５．０ｍ−５．３ｍの高さの位置に、腕金などの固定部材によって取り付けられる。振動計１００−Ｎは、現行のルールにしたがって、電柱１−Ｎの地表から５．０ｍ−５．３ｍの高さの位置に、腕金などの固定部材によって取り付けられる。振動計１００−１と、振動計１００−2と、振動計１００−Nとが取り付けられる位置は、地表から５．０ｍ−５．３ｍの高さの位置に限られず、任意でよい。以下、一例として、振動計１００−１と、振動計１００−2と、振動計１００−Nとが取り付けられる位置が、地表から５．０ｍ−５．３ｍの高さの位置である場合について、説明を続ける。
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。
【００１２】
振動計１００は、定期的に、加速度、速度、変位などの地震の揺れを取得する。ここで、地震の揺れは、振動計１００が、地表から５．０ｍ−５．３ｍの高さの位置に取り付けられているため、地表から５．０ｍ−５．３ｍの高さの位置の地震の揺れである。地表から５．０ｍ−５．３ｍの高さの位置の地震の揺れは、地表での地震の揺れと比較して、地震によって、電柱１が揺れることによって、異なる場合がある。このため、振動計１００は、取得した地震の揺れを、地表での地震の揺れに変換する。振動計１００は、得られた地表での地震の揺れを、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へ変換する。ここで、スペクトル強度は、地震の揺れを成分へ分解し、分解することによって得られた成分を、その強度の大小にしたがって配列したものである。以下、パラメータの一例として、震度を適用した場合について、説明を続ける。また、以下、地表での地震の揺れを、地表の震度へ変換した結果を、「地表震度」という。振動計１００は、地表震度と振動計の識別情報である振動計ＩＤと地震の揺れを取得した時刻情報とを含む地震情報を作成し、作成した地震情報を、中継装置２００へ送信する。
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。
【００１３】
サーバー３００は、振動計１００の振動計ＩＤ（振動計１００−１−振動計１００−Ｎの各々の振動計ＩＤ）と振動計１００が設置されている位置情報（振動計１００−１−振動計１００−Ｎの各々が設置されている位置情報）とを関連付けて記憶している。サーバー３００は、中継装置２００が送信した領域地震情報を受信する。サーバー３００は、受信した領域地震情報に含まれる振動計ＩＤに関連付けて記憶している位置情報を取得し、取得した位置情報と、領域地震情報に含まれる地震情報とに基づいて、各位置情報の地震情報を集計することによって、地震動分布を作成する。サーバー３００は、作成した地震動分布を、国、地方自治体などの通知先へ送信する。
【００１４】
以下、地震検知システムに含まれる振動計１００と、中継装置２００と、サーバー３００について、順次説明する。
（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。
【００１５】
記憶部１２０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、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１２０には、情報処理部１３０により実行されるプログラム１２１と、振動計１００の識別情報である振動計ＩＤｓｉｄとが記憶される。
【００１６】
センサー１４０は、振動計１００の加速度、速度、変位などの地震の揺れを計測する。以下、地震の揺れの一例として、センサー１４０が加速度を計測する場合について、説明を続ける。具体的には、センサー１４０は、加速度の時間領域信号として、上下動と南北動と東西動との三成分を計測する。センサー１４０は、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）情報を、情報処理部１３０へ出力する。センサー１４０の一例は、メムス(MEMS: Micro Electro Mechanical Systems)によって実現される。
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。
【００１７】
情報処理部１３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサが記憶部１２０に格納されたプログラム１２１を実行することにより実現される機能部（以下、ソフトウェア機能部と称する）である。なお、情報処理部１３０の全部または一部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウェア機能部とハードウェアとの組み合わせによって実現されてもよい。
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。
【００１８】
取得部１３１は、センサー１４０が出力した電柱１の地表から所定の高さの位置の加速度（地震の揺れ）情報を取得し、取得した電柱１の地表から所定の高さの位置の加速度（地震の揺れ）情報を、処理部１３２へ出力する。また、取得部１３１は、ＧＰＳが出力した時刻情報を取得し、取得した時刻情報を、作成部１３３へ出力する。また、取得部１３１は、記憶部１２０に記憶されている振動計ＩＤｓｉｄを取得し、取得した振動計ＩＤｓｉｄを、作成部１３３へ出力する。
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。
【００１９】
処理部１３２は、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）情報に含まれる三個の時間領域信号の各々をフーリエ変換することによって、三個の周波数領域の信号へ変換する。処理部１３２は、三個の周波数領域の信号の各々に対して、フィルタリング処理を施す。具体的には、処理部１３２は、三個の周波数領域の信号の各々に対して、周波数効果フィルタと、ハイカット（高域除去）フィルタと、ローカット（低域除去）フィルタとによって、フィルタリング処理を施す。
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。
【００２０】
【数１】
2019148515.tif 000003
【００２１】
【数２】
2019148515.tif 000004
【００２２】
式（１）−式（２）において、行列の各成分がクロススペクトルである。ここで、二つの時刻歴信号（地震記録）を、ｓｘ（ｔ）、ｓｙ（ｔ）とする。これらのフーリエ変換を、それぞれ、Ｓｘ（ω）、Ｓｙ（ω）で表す場合、「Ｓ*ｘ（ω）・Ｓ*ｙ（ω）」、「Ｓｘ（ω）・Ｓ*ｙ（ω）」が両者のクロススペクトルとなる。（・）＊は共役複素数を表す。
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）
【００２３】
処理部１３２は、伝達関数行列の逆行列Ｈ−１を記憶している。処理部１３２は、式（７）に示されるように、伝達関数行列の逆行列Ｈ−１に、所定の期間の間に得られた加速度（地震の揺れ）情報をフーリエ変換した結果（フィルタリング処理した三個の周波数領域信号）Ｆｋ（ω）（ｋは、ｋ＝１，２，３）を乗算することによって、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）（Ｉは、Ｉ＝１，２，３）を、取得する。
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。
【００２４】
作成部１３３は、取得部１３１が出力した時刻情報と振動計ＩＤｓｉｄとを取得し、処理部１３２が出力した地表震度を示す情報を取得する。作成部１３３は、中継装置２００を宛先とし、取得した時刻情報と振動計ＩＤｓｉｄ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。
【００２５】
（中継装置）
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。
【００２６】
通信部２１５は、通信モジュールによって実現される。通信部２１５は、サーバー３００などの他の装置と通信を行う。具体的には、通信部２１５は、情報処理部２３０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。
【００２７】
記憶部２２０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２２０には、情報処理部２３０により実行されるプログラム２２１と中継装置２００の識別情報である中継装置ｔｉｄが記憶される。
【００２８】
情報処理部２３０は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサが記憶部２２０に格納されたプログラム２２１を実行することにより実現されるソフトウェア機能部である。なお、情報処理部２３０の全部または一部は、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、またはＦＰＧＡなどのハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウェア機能部とハードウェアとの組み合わせによって実現されてもよい。
情報処理部２３０は、例えば、取得部２３１と、作成部２３３とを備える。
【００２９】
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。また、取得部２３１は、記憶部２２０に記憶されている中継装置ＩＤｔｉｄを取得し、取得した中継装置ＩＤｔｉｄ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。
【００３０】
（サーバー）
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。
【００３１】
記憶部３２０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３２０には、情報処理部３３０により実行されるプログラム３２１と、位置情報テーブル３２２とが記憶される。
（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。
【００３２】
情報処理部３３０は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサが記憶部３２０に格納されたプログラム３２１を実行することにより実現されるソフトウェア機能部である。なお、情報処理部３３０の全部または一部は、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、またはＦＰＧＡなどのハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウェア機能部とハードウェアとの組み合わせによって実現されてもよい。
情報処理部３３０は、例えば、取得部３３１と、作成部３３３とを備える。
【００３３】
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。
【００３４】
（地震検知システムの動作）
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。
【００３５】
（ステップＳ６）
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。
【００３６】
（ステップＳ１１）
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。
【００３７】
（ステップＳ１６）
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。
【００３８】
前述した第１の実施形態では、サーバー３００が、振動計ＩＤと、振動計１００が設置されている位置を示す情報とを関連付けたテーブル形式の情報である位置情報テーブル３２２を記憶し、記憶した位置情報テーブル３２２を使用して、地表震度を示す情報と振動計位置情報とを関連付け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、ＧＰＳ１５０が取得する位置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、中継装置２００へ送信するようにしてもよい。このように構成することによって、サーバー３００の処理負荷を低減できる。
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。
【００３９】
第１の実施形態の地震検知システムによれば、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、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、柱状構築物での地震の揺れを検出するセンサーと、センサーが検出した柱状構築物での地震の揺れに基づいて、地表の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、振動計処理部が導出した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、サーバーは、複数の振動計の各々が送信した地震情報を受信するサーバー通信部と、サーバー通信部が受信した複数の地震情報の各々に含まれるパラメータと、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る。電柱などの柱状構築物は、高感度地震計や、ＳＩセンサーなどよりも稠密に配置されている。このため、複数の電柱の各々に取り付けられたセンサーが検出した加速度、速度、変位などの地震の揺れに基づいて、地表震度、地表の最大加速度、地表の最大速度、地表のスペクトル強度などのパラメータを導出し、導出したパラメータと、そのパラメータが得られた位置情報とに基づいて、高密度な地震動分布を作成することができる。つまり、振動計の設置場所として、電柱などの柱状構築物を利用することによって、最小間隔数十ｍの超高密度な地震観測網を実現することができる。作成された地震動分布は、地震の防災などに役立てることができる。振動計を大量且つ高密度に設置し、ビッグデータ処理技術を利用することによって、地盤の揺れ方を把握することができる。
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。
【００４０】
（第２の実施形態）
（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。
【００４１】
振動計１００ａ−１は、電柱１−１の地表から５．０ｍ−５．３ｍの高さの位置に、腕金などの固定部材によって取り付けられる。振動計１００ａ−２は、電柱１−２の地表から５．０ｍ−５．３ｍの高さの位置に、腕金などの固定部材によって取り付けられる。振動計１００ａ−Ｎは、電柱１−Ｎの地表から５．０ｍ−５．３ｍの高さの位置に、腕金などの固定部材によって取り付けられる。
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。
【００４２】
振動計１００ａは、定期的に、加速度、速度、変位などの地震の揺れと画像とを取得する。ここで、地震の揺れは、振動計１００ａが、地表から５．０ｍ−５．３ｍの高さの位置に取り付けられているため、地表から５．０ｍ−５．３ｍの高さの位置の地震の揺れである。地表から５．０ｍ−５．３ｍの高さの位置の地震の揺れは、地表での加速度と比較して、地震によって、電柱１が揺れることによって、異なる場合がある。このため、振動計１００ａは、取得した地震の揺れを、地表での地震の揺れに変換する。振動計１００ａは、得られた地表での地震の揺れを、地表での地震の揺れへ変換する。画像は、振動計１００ａを取り付けた位置から下方を撮像することによって得られる画像であり、電柱１の近傍の画像である。振動計１００ａは、地表での地震の揺れと振動計の識別情報である振動計ＩＤと震度を取得した時刻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、中継装置２００へ送信する。
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。
【００４３】
サーバー３００ａは、振動計１００ａの振動計ＩＤと振動計１００が設置されている位置情報とを関連付けて記憶している。サーバー３００ａは、中継装置２００が送信した領域地震情報を受信する。サーバー３００ａは、受信した領域地震情報に含まれる振動計ＩＤに関連付けて記憶している位置情報を取得し、取得した位置情報と、領域地震情報に含まれる地震情報と画像情報とに基づいて、各位置情報の地震情報と画像情報とを集計することによって、地震動分布と被災度分布などの被災度情報を作成する。サーバー３００ａは、作成した地震動分布と被災度分布とを、市区町村などの通知先へ送信する。以下、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、説明を続ける。
【００４４】
以下、地震検知システム１０に含まれる振動計１００ａと、サーバー３００ａについて、順次説明する。
（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。
【００４５】
情報処理部１３０ａは、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサが記憶部１２０ａに格納されたプログラム１２１ａを実行することにより実現されるソフトウェア機能部である。なお、情報処理部１３０ａの全部または一部は、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、またはＦＰＧＡなどのハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウェア機能部とハードウェアとの組み合わせによって実現されてもよい。
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。
【００４６】
取得部１３１ａは、センサー１４０が出力した加速度情報を取得し、取得した加速度情報を、処理部１３２へ出力する。また、取得部１３１ａは、ＧＰＳが出力した時刻情報を取得し、取得した時刻情報を、作成部１３３ａへ出力する。また、取得部１３１ａは、記憶部１２０ａに記憶されている振動計ＩＤｓｉｄを取得し、取得した振動計ＩＤｓｉｄを、作成部１３３ａへ出力する。また、取得部１３１ａは、撮像装置１６０が撮像することによって得られた画像情報を取得し、取得した画像情報を、作成部１３３ａへ出力する。
【００４７】
作成部１３３ａは、取得部１３１ａが出力した時刻情報と振動計ＩＤｓｉｄと画像情報とを取得し、処理部１３２が出力した地表震度を示す情報を取得する。作成部１３３ａは、中継装置２００を宛先とし、取得した時刻情報と振動計ＩＤｓｉｄ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。
【００４８】
（サーバー）
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。
【００４９】
情報処理部３３０ａは、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサが記憶部３２０ａに格納されたプログラム３２１ａを実行することにより実現されるソフトウェア機能部である。なお、情報処理部３３０ａの全部または一部は、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、またはＦＰＧＡなどのハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウェア機能部とハードウェアとの組み合わせによって実現されてもよい。
情報処理部３３０ａは、例えば、取得部３３１と、作成部３３３ａとを備える。
【００５０】
作成部３３３ａは、取得部３３１ａ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地震情報に全てについて行う。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。ここで、被災分布は、地震における被災度の面的な分布をいう。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。
【００５１】
（地震検知システムの動作）
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。
【００５２】
（ステップＳ３６）
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。
【００５３】
（ステップＳ４１）
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。
【００５４】
（ステップＳ４６）
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。
【００５５】
（ステップＳ４９）
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。
【００５６】
前述した第２の実施形態では、サーバー３００ａが、振動計ＩＤと、振動計１００ａが設置されている位置を示す情報とを関連付けたテーブル形式の情報である位置情報テーブル３２２を記憶し、記憶した位置情報テーブル３２２を使用して、地表震度を示す情報と振動計位置情報と画像情報とを関連付け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、ＧＰＳ１５０が取得する振動計位置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、中継装置２００へ送信するようにしてもよい。このように構成することによって、サーバー３００ａの処理負荷を低減できる。この場合、サーバー３００ａは、ＧＰＳ１５０が取得した振動計位置情報に基づいて、地盤変状を導出するようにしてもよい。例えば、サーバー３００ａの作成部３３３ａは、基準とする日時からの地盤変状の時系列データを導出するようにしてもよい。さらに、サーバー３００ａの作成部３３３ａは、震度位置情報と画像情報とを組み合わせることによって、地盤変状の時系列データと、地盤の状態とを関連付けた時系列データを導出してもよい。地震や降雨などによる液状化による側方流動、地滑りなどの地盤変状を捉えることができるため、住民や自治体などに情報を発信できる。このため、地域防災に役立てることができる。
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。
【００５７】
第２の実施形態の地震検知システムによれば、第１の実施形態の地震検知システムに、撮像装置が撮像することによって得られた画像を含む被災度分布を作成する機能を備えることによって、広域且つ高密度な地盤の変状を観測することができるため、地震や降雨などによる液状化による側方流動、地滑りなどの住宅地の地盤変状を捉えることができる。このため、第１の実施形態の地震検知システムよりも、多くの情報を提供できる。
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。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。
【００５８】
以上、実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組合せを行うことができる。これら実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００５９】
なお、上述した振動計１００、中継装置２００、サーバー３００、振動計１００ａ、サーバー３００ａは、コンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、各機能ブロックの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録する。この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、ＣＰＵが実行することで実現してもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ(Operating System)や周辺機器などのハードウェアを含むものとする。
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。
【００６０】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、短時間の間、動的にプログラムを保持するものを含んでいてもよい。短時間の間、動的にプログラムを保持するものは、例えば、インターネットなどのネットワークや電話回線などの通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線である。
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。
【００６１】
なお、上述の振動計１００、中継装置２００、サーバー３００、振動計１００ａ、サーバー３００ａは内部にコンピュータを有している。そして、上述した振動計１００、中継装置２００、サーバー３００、振動計１００ａ、サーバー３００ａの各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。
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。
【符号の説明】
【００６２】
１、１−１、１−２、・・・、１−Ｎ…電柱、１０、１０ａ…地震検知システム、５０…ネットワーク、１００、１００−１、１００−２、・・・、１００−Ｎ、１００ａ、１００ａ−１、１００ａ−２、・・・、１００ａ−Ｎ…振動計、１１０…通信部、１２０、１２０ａ…記憶部、１２１、１２１ａ…プログラム、１３０、１３０ａ…情報処理部、１３１、１３１ａ…取得部、１３２…処理部、１３３、１３３ａ…作成部、１４０…センサー、１５０…ＧＰＳ、１６０…撮像装置、２００…中継装置、２１０、２１５…通信部、２２０…記憶部、２２１…プログラム、２３０…情報処理部、２３１…取得部、２３２…処理部、３００、３００ａ…サーバー、３１５…通信部、３２０、３２０ａ…記憶部、３２１、３２１ａ…プログラム、３２２…位置情報テーブル、３３０、３３０ａ…情報処理部、３３１、３３１ａ…取得部、３３３、３３３ａ…作成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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