(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地震の観測を行う地震観測システムであって、
階層を有する構造物内の高さ方向に配置され、近隣の携帯端末に向けて、各々の高さ位置を報知する多数の高度報知手段と、
自機の振動を検出する振動検出手段を備えるとともに、自機の現在地及び高度を取得する位置情報取得手段を備え、通信ネットワークに接続可能な複数の携帯端末と、
前記携帯端末の姿勢を検出し、その姿勢の継続時間に基づいて前記振動検出手段による前記振動の検出を開始させる観測制御手段と、
前記振動の検出を開始した携帯端末の数、及びそれぞれの現在位置を取得するとともに、各携帯端末の振動検出手段による検出結果を収集する情報収集手段と、
前記情報収集手段が収集した検出結果に基づいて、振動を検出した携帯端末本体の数が所定数を超えたときに地震による振動であると判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする地震観測システム。
【請求項２】
前記高度報知手段は、自機の振動を検出する振動検出手段をそれぞれ備え、
前記情報収集手段は、前記携帯端末からの検出結果とともに、前記高度報知手段による検出結果を収集する
ことを特徴とする請求項１に記載の地震観測システム。
【請求項３】
地中に埋設される構造物に深さ方向に配置され、自機の振動を検出する振動検出手段をそれぞれ備えた複数の地中振動検出手段をさらに備え、
前記情報収集手段は、前記携帯端末からの検出結果とともに、前記地中振動検出手段による検出結果を収集する
ことを特徴とする請求項１に記載の地震観測システム。
【請求項４】
前記情報収集手段が収集した検出結果を解析して、各振動検出手段が検出した振動の振幅、発生時刻の分布に基づいて震源位置及び地震規模を特定するとともに、前記震源位置及び地震規模と前記分布との相関を算出する相関算出手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の地震観測システム。
【請求項５】
各振動検出手段が検出した振幅、発生時刻の分布に基づいて、前記構造物の振動による挙動を解析する構造解析手段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の地震観測システム。
【請求項６】
階層を有する構造物内の高さ方向に配置され、近隣の携帯端末に向けて、各々の高さ位置を報知する多数の高度報知手段と、
自機の振動を検出する振動検出手段を備えるとともに、自機の現在地及び高度を取得する位置情報取得手段を備え、通信ネットワークに接続可能な複数の携帯端末とを備えたシステムにおいて、地震の観測を行う地震観測プログラムであって、コンピューターを、
前記携帯端末の姿勢を検出し、その姿勢の継続時間に基づいて前記振動検出手段による前記振動の検出を開始させる観測制御手段と、
前記振動の検出を開始した携帯端末の数、及びそれぞれの現在位置を取得するとともに、各携帯端末の振動検出手段による検出結果を収集する情報収集手段と、
前記情報収集手段が収集した検出結果に基づいて、振動を検出した携帯端末本体の数が所定数を超えたときに地震による振動であると判定する判定手段として
機能させることを特徴とする地震観測プログラム。
【請求項７】
前記高度報知手段は、自機の振動を検出する振動検出手段をそれぞれ備え、
前記情報収集手段は、前記携帯端末からの検出結果とともに、前記高度報知手段による検出結果を収集する
ことを特徴とする請求項６に記載の地震観測プログラム。
【請求項８】
地中に埋設される構造物に深さ方向に配置され、自機の振動を検出する振動検出手段をそれぞれ備えた複数の地中振動検出手段をさらに備え、
前記情報収集手段は、前記携帯端末からの検出結果とともに、前記地中振動検出手段による検出結果を収集する
ことを特徴とする請求項６に記載の地震観測プログラム。
【請求項９】
前記情報収集手段が収集した検出結果を解析して、各振動検出手段が検出した振動の振幅、発生時刻の分布に基づいて震源位置及び地震規模を特定するとともに、前記震源位置及び地震規模と前記分布との相関を算出する相関算出手段をさらに備えることを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の地震観測プログラム。
【請求項１０】
各振動検出手段が検出した振幅、発生時刻の分布に基づいて、前記構造物の振動による挙動を解析する構造解析手段をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の地震観測プログラム。
【請求項１１】
地震の観測を行う地震観測方法であって、
階層を有する構造物内の高さ方向に多数の高度報知手段を配置し、各高度報知手段から近隣の携帯端末に向けて、各々の高さ位置を報知する高度報知ステップと、
複数の携帯端末それぞれの姿勢を検出し、各携帯端末の姿勢の継続時間に基づいて、観測制御手段が、各携帯端末における振動の検出を開始させるとともに、自機の現在地及び高度を取得させる観測制御ステップと、
情報収集手段が、前記振動の検出を開始した携帯端末の数、及びそれぞれの現在位置を取得するとともに、各携帯端末の振動検出手段による検出結果を収集する情報収集ステップと、
前記情報収集手段が収集した検出結果に基づいて、振動を検出した携帯端末本体の数が所定数を超えたときに地震による振動であると判定手段が判定する判定ステップと、
を含むことを特徴とする地震観測方法。
【請求項１２】
前記高度報知ステップでは、前記高度報知手段の振動検出手段が、自機の振動を検出し、
前記情報収集ステップでは、前記携帯端末からの検出結果とともに、前記高度報知手段による検出結果を収集する
ことを特徴とする請求項１１に記載の地震観測方法。
【請求項１３】
前記情報収集ステップでは、前記携帯端末からの検出結果とともに、地中に埋設される構造物に深さ方向に配置され、自機の振動を検出する振動検出手段をそれぞれ備えた複数の地中振動検出手段による検出結果を収集する
ことを特徴とする請求項１１に記載の地震観測方法。
【請求項１４】
前記情報収集手段が収集した検出結果を解析して、各振動検出手段が検出した振動の振幅、発生時刻の分布に基づいて震源位置及び地震規模を特定するとともに、前記震源位置及び地震規模と前記分布との相関を、相関算出手段が算出する相関算出ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれかに記載の地震観測方法。
【請求項１５】
各振動検出手段が検出した振幅、発生時刻の分布に基づいて、構造解析手段が、前記構造物の振動による挙動を解析する構造解析ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の地震観測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、携帯電話などによりネットワークを形成して地震観測を行う地震観測システム、地震観測プログラム及び地震観測方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は、例えば、様々な場所に設置された観測端末から地震波形データを収集できる地震観測システムが提案されていた（特許文献１参照）。すなわち、この地震観測システムでは、地震が発生すると、観測端末がその地震の波形データ及び加速度データを取得する。このシステムでは、ユーザからの指示に従って、或いは所定の時刻に到達すると自動的に、地震波形データ収集装置から観測端末に対して加速度データの送信を要求する。観測端末は、この要求に応答して、加速度データを地震波形データ収集装置へ送信する。【０００３】
そして、地震波形データ収集装置は、その加速度データが所定の収集条件を満たすか否かを判断し、加速度データが収集条件を満たすと判断すると、地震波形データを観測端末に要求する。観測端末は、この要求に応答して、波形データを地震波形データ収集装置へ送信する。地震波形データ収集装置は、その波形データを受信して記憶する。【０００４】
ところが、上述した特許文献１に記載の技術では、地震波形データ収集装置が故障又は通信不能になった場合には、地震波形データを収集することが不可能になってしまうという不都合が発生することから、携帯端末を使用して地震観測のネットワークを構成して、ネットワーク内で地震判定、警告、連絡などを行うシステムも提案されている（例えば、特許文献２。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２０７５７７号公報
【特許文献２】特開２００８−２８１１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献２に開示された技術では、携帯電話の現在位置に基づいて地震の発生を検出するものであるが、携帯電話のＧＰＳ機能のみでは携帯電話の高度（標高）まで検出することができないという問題がある。地震の観測においては、高層ビルや地下構造物などに対する影響を解析する必要がある一方で、携帯電話のＧＰＳ機能では正確な高度を検知するのは現状では難しく、単に緯度・経度による位置情報のみからでは、十分な精度を有するシミュレーションができず、高層ビルの地震による挙動まで解析するのは困難である。【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題を解決するものであり、スマートフォンを利用して地震観測のネットワークを構成するとともに、高度位置情報を加味した地震による影響を解析し、高精度な震災シミュレーションを可能とする地震観測システム、地震観測プログラム及び地震観測方法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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のシステムは、地震の観測を行う地震観測システムであって、階層を有する構造物内の高さ方向に配置され、近隣の携帯端末機に向けて、各々の高さ位置を報知する多数の高度報知手段と、自機の振動を検出する振動検出手段を備えるとともに、自機の現在地及び高度を取得する位置情報取得手段を備え、通信ネットワークに接続可能な複数の携帯端末と、携帯端末の姿勢を検出し、その姿勢の継続時間に基づいて振動検出手段による振動の検出を開始させる観測制御手段と、振動の検出を開始した携帯端末の数、及びそれぞれの現在位置を取得するとともに、各携帯端末の振動検出手段による検出結果を収集する情報収集手段と、情報収集手段が収集した検出結果に基づいて、振動を検出した携帯端末本体の数が所定数を超えたときに地震による振動であると判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。【０００９】
また、本発明の方法は、地震の観測を行う地震観測方法であって、
（１）階層を有する構造物内の高さ方向に、多数の高度報知手段を配置し、各高度報知手段から近隣の携帯端末機に向けて、各々の高さ位置を報知する高度報知ステップと、
（２）複数の携帯端末それぞれの姿勢を検出し、各携帯端末機の姿勢の継続時間に基づいて、観測制御手段が、各携帯端末機における振動の検出を開始させるとともに、自機の現在地及び高度を取得させる観測制御ステップと、
（３）情報収集手段が、振動の検出を開始した携帯端末の数、及びそれぞれの現在位置を取得するとともに、各携帯端末の振動検出手段による検出結果を収集する情報収集ステップと、
（４）情報収集手段が収集した検出結果に基づいて、振動を検出した携帯端末本体の数が所定数を超えたときに地震による振動であると判定手段が判定する判定ステップと、
を含むことを特徴とする。【００１０】
上記発明において前記高度報知手段は、自機の振動を検出する振動検出手段をそれぞれ備え、情報収集手段は、携帯端末機からの検出結果とともに、高度報知手段による検出結果を収集することが好ましい。【００１１】
上記本発明では、地中に埋設される構造物に深さ方向に配置され、自機の振動を検出する振動検出手段をそれぞれ備えた複数の地中振動検出手段をさらに備え、情報収集手段は、携帯端末機からの検出結果とともに、地中振動検出手段による検出結果を収集することが好ましい。【００１２】
本発明では、情報収集手段が収集した検出結果を解析して、各振動検出手段が検出した振動の振幅、発生時刻の分布に基づいて震源位置及び地震規模を特定するとともに、震源位置及び地震規模と分布との相関を算出する相関算出手段をさらに備えることが好ましい。【００１３】
本発明では、各震動検出手段が検出した振幅、発生時刻の分布に基づいて、構造物の振動による挙動を解析する構造解析手段をさらに備えることが好ましい。【００１４】
また、上記発明は、通信ネットワークを通じて不動産物件を管理するシステムに応用することができる。この不動産物件管理システムは、
前記不動産物件の内部を撮像する内部用撮像手段と、
前記内部用撮像手段を通じての通信を制御する入居者側装置と、
当該不動産物件の入居者による操作に基づいて、前記入居者側装置の動作を規制する動作規制部と、
前記通信ネットワークを通じて前記内部用撮像手段と接続され、前記内部用撮像手段を用いた通信サービスを制御するサービス提供側装置と、
前記通信ネットワークを通じて前記内部用撮像手段と接続され、前記内部用撮像手段を用いた不動産管理サービスを実行する不動産管理側装置と、
を備え、
前記動作規制部は、
前記不動産物件の入居者であることを証明する権利書データに基づいて、前記入居者を認証する認証部と、
前記認証部による認証結果、及び前記入居者による承認操作に基づいて、前記サービス提供側装置及び前記不動産管理側装置からの前記内部用撮像手段に対する接続を許可する外部アクセス規制部と
を有することを特徴とする。【００１５】
さらに本発明は、通信ネットワークを通じて不動産物件を管理する方法で利用することもできる。この不動産文献の管理方法は、
前記不動産物件の内部を撮像する内部用撮像手段を設置するとともに、前記内部用撮像手段を通じての通信を入居者側装置で制御する入居者側ステップと、
当該不動産物件の入居者による操作に基づいて、前記入居者側装置の動作を規制する動作規制ステップと、
前記通信ネットワークを通じて前記内部用撮像手段と接続されたサービス提供側装置によって、前記内部用撮像手段を用いた通信サービスを制御するサービス提供側ステップと、
前記通信ネットワークを通じて前記内部用撮像手段と接続された不動産管理側装置によって、前記内部用撮像手段を用いた不動産管理サービスを実行する不動産管理側ステップと、
を備え、
前記動作規制ステップでは、
前記不動産物件の入居者であることを証明する権利書データに基づいて、認証部が前記入居者を認証し、
前記認証部による認証結果、及び前記入居者による承認操作に基づいて、前記サービス提供側装置及び前記不動産管理側装置からの前記内部用撮像手段に対する接続を許可する外部アクセス規制ステップと
を有することを特徴とする。【００１６】
上記不動産管理システムおよび方法では、前記不動産管理側装置は、入居者の認証部による認証結果、及び当該入居者による前記承認操作に応じて、前記内部用撮像手段を通じた内覧サービスを実行することが好ましい。【００１７】
上記不動産管理システムおよび方法において、前記サービス提供側装置は、複数の入居者の内部用撮像手段と接続可能であり、各入居者の認証部による認証結果、及び各入居者による前記承認操作に応じて、各入居者それぞれの前記入居者側装置を相互に接続し、それぞれの内部用撮像手段を通じた対面通信サービスを実行するサービス実行部を備えていることが好ましい。【００１８】
上記不動産管理システムおよび方法において、前記認証部は、その認証部が備えられた不動産物件に入居した入居者に関する情報を時系列に連結した履歴データとして蓄積する蓄積部を備え、
前記サービス提供側装置は、
前記対面通信サービスの実行結果に関する情報を蓄積するとともに、前記履歴データと前記対面通信サービスの実行結果との相関を解析する解析部と、
前記解析部による解析結果に基づいて、対面通信サービスの参加者を選択し、前記入居者同士のマッチングを行うマッチング実行部と
を備えていることが好ましい。【００１９】
不動産管理システムおよび方法において、前記不動産管理側装置は、
公開鍵暗号方式における公開鍵から生成されて特定のユーザーを識別するための公開アドレス、及び前記公開鍵とペアとなって前記公開鍵を特定可能な秘密鍵であって、前記公開アドレスを介した不動産取引の電子署名に利用される秘密鍵を発行するアドレス発行部と、
前記権利書データを取得し、新しい入居者に関する前記公開アドレスを追加して、当該権利書データで証明される入居者を変更することにより、前記不動産物件の所有権を移転する不動産取引実行部と
を備えることが好ましい。【００２０】
上記不動産管理システムおよび方法において、前記認証部は、その認証部が備えられた不動産物件に入居した入居者に関する情報を時系列に連結した履歴データとして蓄積する蓄積部を備え、
前記サービス提供側装置は、前記対面通信サービスの実行結果に関する情報を蓄積するとともに、前記履歴データと前記対面通信サービスの実行結果との相関を解析する解析部を備え、
前記不動産管理側装置の不動産取引実行部は、前記不動産物件の所有権を移転する際に、前記サービス提供側装置の解析部から解析結果を取得して、取得した解析結果を前記権利書データに追加する
ことが好ましい。【００２１】
なお、上述した本発明に係るシステムや方法は、所定の言語で記述された本発明のプログラムをコンピューター上で実行することにより実現することができる。すなわち、本発明のプログラムを、携帯端末装置やスマートフォン、ウェアラブル端末、モバイルＰＣその他の情報処理端末、パーソナルコンピュータやサーバーコンピューター等の汎用コンピューターのＩＣチップ、メモリ装置にインストールし、ＣＰＵ上で実行することにより、上述した各機能を有するシステムを構築して、方法を実施することができる。【００２２】
詳述すると、本発明のプログラムは、階層を有する構造物内の高さ方向に配置され、近隣の携帯端末機に向けて、各々の高さ位置を報知する多数の高度報知手段と、自機の振動を検出する振動検出手段を備えるとともに、自機の現在地及び高度を取得する位置情報取得手段を備え、通信ネットワークに接続可能な複数の携帯端末とを備えたシステムにおいて、地震の観測を行う地震観測プログラムであって、
コンピューターを、携帯端末の姿勢を検出し、その姿勢の継続時間に基づいて振動検出手段による振動の検出を開始させる観測制御手段と、振動の検出を開始した携帯端末の数、及びそれぞれの現在位置を取得するとともに、各携帯端末の振動検出手段による検出結果を収集する情報収集手段と、情報収集手段が収集した検出結果に基づいて、振動を検出した携帯端末本体の数が所定数を超えたときに地震による振動であると判定する判定手段として機能させる。【００２３】
このような本発明のプログラムは、例えば、通信回線を通じて配布することが可能であり、また、コンピューターで読み取り可能な記録媒体に記録することにより、スタンドアローンの計算機上で動作するパッケージアプリケーションとして譲渡することができる。この記録媒体として、具体的には、フレキシブルディスクやカセットテープ等の磁気記録媒体、若しくはＣＤ-ＲＯＭやＤＶＤ-ＲＯＭ等の光ディスクの他、ＲＡＭカードなど、種々の記録媒体に記録することができる。そして、このプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体によれば、汎用のコンピューターや専用コンピューターを用いて、上述したシステム及び方法を簡便に実施することが可能となるとともに、プログラムの保存、運搬及びインストールを容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上述べたように、これらの発明によれば、スマートフォンを利用して地震観測のネットワークを構成するとともに、高度位置情報を加味した地震による影響を解析し、高精度な震災シミュレーションが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態に係る地震観測システムの全体構成を示す概念図である。
【図２】実施形態に係る観測サーバーの内部構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係るスマートフォンの内部構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態に係る高度報知器の内部構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態に係る地震観測システムの動作を示すフローチャート図である。
【図６】実施形態に係る地震観測システムにおける地震検知の様子を示す説明図である。
【図７】実施形態に係る地震観測システムにおける地震計測時におけるデータ収集区分を示す説明図である。
【図８】実施形態に係る地震観測システムにおける構造解析の概要を示す説明図である。
【図９】実施形態に係る地震観測システムの地震解析における認識処理を示す説明図である。
【図１０】第２実施形態に係る不動産管理システムの不動産取引処理に関する全体構成を示す概念図である。
【図１１】第２実施形態に係る不動産管理システムのブロックチェーンに関する説明図である。
【図１２】第２実施形態に係る不動産管理システムのブロックチェーンに関する説明図である。
【図１３】第２実施形態に係る不動産管理システムのブロックチェーンに関する説明図である。
【図１４】第２実施形態に係る不動産取引システムの移転時における処理手順を例示する説明図である。
【図１５】第２実施形態に係る不動産取引システムにおける公開鍵と秘密鍵との関係を例示する説明図である。
【図１６】第２実施形態に係る不動産取引システムの移転時の手順を例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［第１実施形態］
以下に添付図面を参照して、本発明に係る地震観測システムの実施形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る地震観測システムの全体構成を示す概念図である。
【００２７】
（地震観測システムの全体構成）
本実施形態に係る地震観測システムは、ユーザーが使用するスマートフォン等の情報端末装置を通じて震動に関する情報を収集して地震の観測を行うシステムであり、図１に示すように、複数のユーザー１０（１０ａ〜１０ｃ）が使用する携帯端末装置であるスマートフォン１（１ａ〜１ｃ）と、インターネット２上に設置された観測サーバー３と、各構造物５に設置された高度報知器４１及び地中検出器４２とから概略構成される。なお、本実施形態では、スマートフォン１を情報処理端末装置の一例として説明する。
【００２８】
図１中の構造物５は、高さ方向に階層を有する構造物であり、例えば地下構造物を有し地上に建築されたビル等の建物である。この構造物の地上及び地下の各フロアーには、ＷｉｆｉやBluetooth等の無線通信を通じて各階の高度又は標高を報知する信号を発信する高度報知器４１が設置されているとともに、構造物５を地盤中で支持する地中杭５０にも、深さ方向に所定間隔をおいて地中検出器４２が設置されている。
【００２９】
高度報知器４１は、現在の高度又は標高を、無線通信を通じて周囲のスマートフォン１やその他の通信機器に報知する機能を備えるとともに、振動を検知する加速度センサーやジャイロセンサー等の検出器が内蔵されており、インターネット２を通じて、自機に作用する外的な振動を、周期的に、又は振動検出時に観測サーバー３に通知する機能も備えている。地中検出器４２は、振動を検知する加速度センサーやジャイロセンサー等の検出器が内蔵されており、インターネット２を通じて、自機の地中における現在の深度又は標高とともに、自機に作用する外的な振動を、周期的に、又は振動検出時に観測サーバー３に通知する機能も備えている。
【００３０】
ユーザー１０ａ〜１０ｃは、スマートフォン１ａ〜１ｃをそれぞれ使用する人であり、本発明の地震観測プログラムである地震観測アプリケーションをダウンロードし、アプリケーションを使用するためのユーザー登録を完了している。これらユーザー１０ａ〜１０ｃは、地震観測アプリケーションを通じて地震観測に参加するために自身の現在位置を観測サーバー３に逐次報告することを許可しているとともに、観測サーバー３から地震速報等の通知を受信するためのメールアドレスやその他の連絡先の登録もしている。なお、図１に示す例では、ユーザー１０ａ及び１０ｂが屋外の地表ＳｏＥ上に位置しており、ユーザー１０ｃが構造物５の２階５Ｆ２に位置している。
【００３１】
観測サーバー３は、インターネット２を通じて、各スマートフォン１や各高度報知器４で検出された観測結果を収集するサーバー装置であり、単一のサーバー装置、又は複数のサーバー装置群により実現することができ、複数の機能モジュールをＣＰＵ上に仮想的に構築し、それぞれの機能モジュールが協動して処理を実行する。また、この観測サーバー３は、通信機能によりインターネット２を通じて、データ送受信を行うことができるとともに、Ｗｅｂサーバー機能によりブラウザソフトを通じてＷｅｂページの提示などを行うことができる。
【００３２】
スマートフォン１は、無線通信を利用して通話やデータ通信ができ、携帯可能な情報処理端末装置であり、ＣＰＵ等の演算処理装置を備え、アプリケーションソフトを実行することによって種々の機能を提供する装置である。この情報処理端末装置としては、例えば、パーソナルコンピューター等の汎用コンピューターや機能を特化させた専用装置により実現することができ、スマートフォンの他、タブレットＰＣやモバイルコンピューター、携帯電話機、ウェアラブル端末装置、ゲーム機その他のモバイル端末等が含まれる。
【００３３】
本実施形態においてスマートフォン１は、無線基地局２２又は高度報知器４１等の中継点と無線で通信し、通話やデータ通信等の通信サービスを移動しつつ受けることができる。この通話やデータ通信の通信方式としては、例えば、３Ｇ（3rd. Generation）方式、ＬＴＥ（Long Term Evolution）方式、４Ｇ方式、ＦＤＭＡ方式、ＴＤＭＡ方式、ＣＤＭＡ方式、Ｗ−ＣＤＭＡの他、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）方式等が挙げられる。また、このスマートフォン１は、デジタルカメラ機能、アプリケーションソフトの実行機能、ＧＰＳ（Global Positioning System）などによる位置情報取得機能等、種々の機能が搭載され、タブレットＰＣ等のモバイルコンピューターも含まれる。
【００３４】
なお、スマートフォン１に備えられた位置情報取得機能は、自機の位置を示す位置情報を取得して記録する機能であり、この位置情報取得機能としては、図１に示すように、例えば、ＧＰＳのように、衛星２１からの信号によって自機の位置を検出する方法や、携帯電話の無線基地局２２や、Ｗｉｆｉ通信のアクセスポイントの他、高度報知器４１からの信号及び電波強度などによって緯度・経度、高度を検出する方法が含まれる。
【００３５】
そして、このスマートフォン１は、情報を表示する液晶ディスプレイ等の表示部を備えるとともに、ユーザーが入力操作を行うための操作ボタン等の操作デバイスを備え、この操作デバイスとしては、液晶ディスプレイに重畳されて配置され、液晶ディスプレイ上の座標位置を指定するタッチ操作などによる操作信号を取得する入力部としてのタッチパネルが含まれる。具体的にこのタッチパネルは、ユーザーの指先やペンなどを用いたタッチ操作による圧力によって操作信号を入力する入力デバイスであり、グラフィックを表示する液晶ディスプレイと、この液晶ディスプレイに表示されたグラフィックの座標位置に対応した操作信号を受け付けるタッチセンサーとが重畳されて構成されている。
【００３６】
（各装置の内部構造）
次いで、上述した情報提示システムを構成する各装置の内部構造について説明する。図２及び図３は、観測サーバー３及びスマートフォン１の内部構成を示すブロック図である。なお、説明中で用いられる「モジュール」とは、装置や機器等のハードウェア、或いはその機能を持ったソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成され、所定の動作を達成するための機能単位を示す。
【００３７】
（１）観測サーバー３
先ず、観測サーバー３の内部構成について説明する。観測サーバー３は、インターネット２上に配置されたサーバー装置であり、インターネット２を通じて、各スマートフォン１とデータの送受信を行えるようになっている。詳述すると、観測サーバー３は、インターネット２を通じてデータ通信を行う通信インターフェース３１と、利用者や利用者端末の権限を認証する認証部３３と、各利用者端末の位置情報を収集して管理する位置情報管理部３２と、地震観測に関する情報を収集する情報収集部３６と、各ユーザー端末に対して各種情報を配信する３４と、種々のデータを蓄積するデータ蓄積部３５（３５ａ〜３５ｂ）とを備えている。
【００３８】
データ蓄積部３５には、実際の地理情報や、実際に建設されている建物や地下構造物等の構成を含む地図情報を記憶する地図データ３５ａと、ユーザー端末及びそのユーザー端末を使用するユーザーに関する情報を蓄積するユーザー端末データ３５ｂと、各端末やセンサーから収集された観測データを蓄積する観測データ３５ｃとが含まれる。これらの各データとしては、単一のテーブルデータとしてもよく、複数のデータベースに分割し、相互にリレーションを設定することで各データ同士を紐付けたリレーショナルデータベースとすることができる。
【００３９】
地図データ３５ａは、実際の地理情報や建物、住所等を含む地図情報を記憶する記憶装置であり、山や谷、河川等の自然的な地理的要素、建物や道路、鉄道などの人工物、地名や住所、交通規制などが記憶される。なお、この地図データ３５ａは、観測サーバー３を運用するサービス提供者自身が所有・運用するものの他、他の地図サービス提供者が運用する地図データベースであってもよい。
【００４０】
ユーザー端末データ３５ｂに蓄積される情報としては、利用者又は利用者が使用している携帯端末装置を特定する識別子（ユーザーＩＤ、端末ＩＤ）と、パスワード等とを紐付けた認証情報が含まれユーザーＩＤに紐付けられた利用者の個人情報や、端末装置の機種なども含まれる。また、ユーザー端末データ３５ｂには、利用者毎或いは利用者端末毎の認証履歴（アクセス履歴）や、地図データ３５ａとのリレーションによりユーザー毎の座標位置・変位、行動履歴に関する情報等が含まれる。
【００４１】
観測データ３５ｃに蓄積される情報としては、各ユーザー端末や高度報知器４１，地中検出器４２が検出した加速度変化、回転角速度変化等の振動に関する情報、その時刻、緯度・経度・高度、端末が向いていた方位、端末の姿勢などが含まれる。
【００４２】
認証部３３は、通信インターフェース３１を通じて、各スマートフォン１と通信セッションを確立させ、その確立された通信セッション毎に認証処理を行うモジュールである。この認証処理としては、アクセス者である利用者のスマートフォン１から、ＩＤやパスワード、端末ＩＤ等の認証情報を取得し、ユーザー端末データ３５ｂを参照して、利用者或いは端末を特定し、それらに対するアクセス権限を設定する。この認証部３３による認証結果（ユーザーＩＤ、認証時刻、セッションＩＤ等）は、情報収集部３６に送出されるとともに、ユーザー端末データ３５ｂに認証履歴として蓄積される。なお、本実施形態では、アクセス者を特定する認証部を設けたが、この認証部については省略することも可能であり、不特定のアクセス者にサービスを提供するようにしてもよい。
【００４３】
位置情報管理部３２は、利用者端末装置側で取得されて観測サーバー３に送信される位置情報を取得するモジュールであり、位置情報管理部３２は、認証部３３による認証処理によって特定されたユーザーやユーザー端末装置の識別子（ユーザーＩＤ、端末ＩＤ等）と、それらの位置情報とを紐付けてユーザー端末データ３５ｂに利用履歴として蓄積する。
【００４４】
情報収集部３６は、各ユーザーが使用するスマートフォン１により検出される振動等の観測データを収集し、管理するモジュールである。なお、情報収集部３６は、本実施形態では、スマートフォン１側の観測部１４５と協働するようになっており、観測データの解析の一部を観測サーバー３側で行い、グラフィック処理やイベント処理の一部をスマートフォン１側の表示データ生成部１４２や観測制御部１４５ａで実行するようにしている。例えば、観測サーバー３側で、各端末から収集した観測データを解析して、地震の発生を推定或いは予測し、その解析結果をスマートフォン１側に送信し、実際の表示処理やそのための演算処理・グラフィック処理をスマートフォン１側で実行する。具体的に、この情報収集部３６は、判定部３７と、相関算出部３８と、構造解析部３９とを備える。
【００４５】
判定部３７は、情報収集部３６が収集した検出結果に基づいて、振動を検出した携帯端末本体の数が所定数を超えたときに地震による振動であると判定する判定手段である。相関算出部３８は、情報収集部３６が収集した検出結果を解析して、各振動検出手段が検出した振動の振幅、発生時刻の分布に基づいて震源位置及び地震規模を特定するとともに、震源位置及び地震規模と分布との相関を算出するモジュールである。構造解析部３９は、各震動検出手段が検出した振幅、発生時刻の分布に基づいて、構造物５などの振動による挙動を解析するモジュールである。
【００４６】
情報配信部３４は、判定部３７や相関算出部３８、構造解析部３９等による処理に基づいて、各演算結果を地震速報や制御指示情報として、通信インターフェース３１を通じて各ユーザーに配信するモジュールである。
【００４７】
（２）スマートフォン１
次いで、スマートフォン１の内部構成について説明する。図３に示すように、スマートフォン１は、通信インターフェース１１と、入力インターフェース１２と、出力インターフェース１３と、アプリケーション実行部１４と、メモリ１５とを備えている。
【００４８】
通信インターフェース１１は、データ通信を行うための通信インターフェースであり、無線等による非接触通信や、ケーブル、アダプタ手段等により接触（有線）通信をする機能を備えている。入力インターフェース１２は、マウス、キーボード、操作ボタンやタッチパネル１２ａなどユーザー操作、カメラ部１２１で撮像された実空間の静止画や動画が入力されるデバイスである。また、出力インターフェース１３は、ディスプレイやスピーカーなど、映像や音響を出力するデバイスである。特にこの出力インターフェース１３には、液晶ディスプレイなどの表示部１３ａが含まれ、この表示部１３ａは、入力インターフェースであるタッチパネル１２ａに重畳されている。
【００４９】
メモリ１５は、ＯＳ（Operating System）やファームウェア、各種のアプリケーション用のプログラム、その他のデータ等などを記憶する記憶装置であり、このメモリ１５内には、ユーザー又はスマートフォン１を識別する各種ＩＤの他、観測サーバー３からダウンロードしたアプリケーションデータを蓄積するとともに、アプリケーション実行部１４で処理された各種データが蓄積される。さらに、本実施形態に係るメモリ１５には、観測サーバー３から取得した地図情報が格納されている。
【００５０】
アプリケーション実行部１４は、一般のＯＳや各種アプリケーション、ブラウザソフトなどのアプリケーションを実行するモジュールであり、通常はＣＰＵ等により実現される。このアプリケーション実行部１４では、本発明に係る地震観測プログラムが実行されることで、情報取得部１４１と、表示データ生成部１４２と、観測データ通知部１４３と、位置情報取得部１４４と、観測部１４５とが仮想的に構築される。
【００５１】
情報取得部１４１は、観測サーバー３やメモリ１５から処理に必要な情報を取得するモジュールであり、例えば、観測サーバー３から地図情報を取得したり、アプリケーションデータを取得したりする。なお、この情報取得部１４１における情報の取得としては、メモリ１５に蓄積されたデータを読み出す場合や、通信インターフェース１１を通じて観測サーバー３からダウンロードする場合、また、スマートフォン１内で生成又は加工されたデータを読み込む場合のいずれも含まれる。
【００５２】
表示データ生成部１４２は、表示部１３ａに表示させるための表示データを生成するモジュールである。表示データは、３Ｄグラフィックデータの他、画像データや、文字データ、動画データ、音声その他のデータを組み合わせて生成されるデータである。特にこの表示データ生成部１４２は、例えば、地震が発生した場合に、現在位置などの位置情報に対応付けられた地図情報上に、震源地や発生した地震の規模、現在位置における震度、地震到達時刻などを表示する表示データを生成する。この表示データ生成部１４２で生成された表示データは出力インターフェース１３を通じて表示部１３ａに表示される。
【００５３】
位置情報取得部１４４は、実空間の座標系における位置及び方向を現在位置情報として取得するモジュールである。具体的にこの位置情報取得部１４７は、スマートフォン１に備えられた位置情報取得機能やジャイロセンサー、方位センサー、加速度センサー等から、ＧＰＳや周囲の電波環境に基づく自機の現在位置を緯度・経度、自機が向いている方位、相対移動距離、相対回転角度を取得する。また、位置情報取得部１４４は、周囲に現在位置の高度（標高）を報知する高度報知器４１がある場合には、その高度報知器４１が報知する情報に基づいて、現在位置の高度も位置情報として取得する。この位置情報取得部１４４で取得された位置情報は、観測部１４５に入力される。
【００５４】
観測データ通知部１４３は、通信インターフェース１１を通じて、観測部１４５による観測結果を観測サーバー３に通知するモジュールである。この観測データ通知部４５による観測結果の通知は、震動が検出されたときにはその時点で即時的に送信され、それ以外の場合には定期的に送信される。
【００５５】
観測部１４５は、各種センサーにより自機の振動を検出し、所定の大きさの揺れを感知した場合に、観測データ通知部４５を通じて地震の発生を通知させるモジュールである。この観測部１４５による観測は、観測制御部１４５ａに従って開始・終了が制御される。この観測制御部１４５ａは、スマートフォン１の姿勢を、センサー１６によって検出し、その姿勢の継続時間に基づいて、所定時間静止状態が続いているときに、観測部１４５による振動の検出を開始させる。
【００５６】
（３）高度報知器４１
上述したように本実施形態では、構造物５内に高度報知器４１が、構造物５内における高さ方向に多数配置されている。また、この高度報知器４１は、近隣の携帯端末機に向けて、自機の高さ位置を報知する装置であり、無線通信を行うためのアクセスポイント機能も備えている。図４は、高度報知器４１の内部構成を示すブロック図である。
【００５７】
詳述すると、高度報知器４１は、インターネット２と、スマートフォン１等の通信機能を備えた電子機器との間で、無線通信を中継する中継機能を備え、基本的な構成要素として、制御部４１２と、メモリ４１１と、通信インターフェース４１３と、加速度センサー４１４とを備えている。
【００５８】
制御部４１２は、ＣＰＵの演算処理装置であり、メモリ４１１に格納されたファームウェア等が実行されることにより、各種の機能モジュールが仮想的に構築され、各機能モジュールにより、地震通知機能４１２ａや、ルーター機能４１２ｂ、ビーコン発信機能４１２ｃ、振動検知機能４１２ｄなどが提供される。
【００５９】
振動検知機能４１２ｄは、加速度センサー４１４やジャイロセンサー等の振動を検出する種々のセンサーによる検出結果に基づいて、地震を検知する機能である。地震通知機能４１２ａは、インターネット２を通じて、自機に作用する外的な振動を、周期的に又は振動検出時に観測サーバー３に通知する機能も備えている。
【００６０】
ルーター機能４１２ｂは、一般的なＷｉｆｉ等の無線通信により、構造物５内の各フロアに在圏するスマートフォン１等の他の通信機器との間で無線通信を行い、インターネット２に対する通信を中継する機能を備えている。この通信を中継する機能を通じて、スマートフォン１との間でデータの送受信を行うことができ、この中継機能を介して自機の識別子や高度を発信して周囲に報知することができる。なお、この通信を中継する機能としては、Ｗｉｆｉ通信の他、例えば、Bluetooth（登録商標）によるBLEBeaconやRFID(NFC)等の電波による近距離・非接触通信や、音波、赤外線通信などを用いることができ、さらには、これらを組み合わせて異なる通信プロトコル間でブリッジ通信を行って中継するようにしてもよい。ビーコン発信機能４１２ｃは、自機の現在高度又は標高を、通信インターフェース４１３を通じて周囲のスマートフォン１やその他の通信機器に報知する報知機能である。
【００６１】
通信インターフェース４１３は、他の通信機器とデータの送受信を行うモジュールであり、Ｗｉｆｉ等の無線ＬＡＮやBluetooth（登録商標）等の近距離通信、３Ｇ方式などの無線通信の他、有線ＬＡＮ等の所定のプロトコルによる有線通信、PLC (Power Line Communication)、PLT (Power Line Telecommunication)などの電力線を通じた電力線搬送通信も含まれる。さらに、この通信インターフェース４１３は、上記ＷｉｆｉやBluetooth（登録商標）の他、RFID(NFC)等の電波による非接触通信や、音波、赤外線通信など狭い領域に対してのみ通信を行う方式も含まれる。なお、この通信インターフェース４１３は、通信を中継する機能としては、Ｗｉｆｉ通信を通じて、スマートフォン１と観測サーバー３との間で認証情報を送受させたり、或いはBluetooth（登録商標）やRFID(NFC)、音波、赤外線通信などを組み合わせて異なる通信プロトコル間でブリッジ通信を行って中継するようにしてもよい。また、この通信インターフェース４１３は、ルーター機能４１２ｂにより、グローバルなWAN側の通信を、ローカルのＬＡＮに振り分けたり、他の通信機器とのプロトコル設定を行う機能も提供する。
【００６２】
メモリ４１１は、不揮発性の記憶装置であり、上記ファームウェアや各種設定データの他、当該構造物５及び現在の階数を特定するための設置位置ＩＤ、自機を特定する設備ＩＤ等の各種識別子が記憶されている。地震通知機能４１２ａは、メモリ４１１に記憶されている各種識別子（各種ＩＤ等）を読み出し、この読み出した識別子を、ビーコン発信機能４１２ｃを通じて周囲の機器に通知するモジュールである。ビーコン発信機能４１２ｃは、周期的に上記通信インターフェース４１３を通じて、Ｗｉｆｉ通信、BluetoothやRFID(NFC)等の電波による近距離・非接触通信や、音波、赤外線通信などにより、現在位置や高度等の位置情報や、自機の識別子等のを発信するモジュールである。
【００６３】
（地震観測システムの動作）
（１）全体動作
以上説明した地震観測システムを動作させることによって、本発明の地震観測方法を実施することができる。図５は、本実施形態に係る地震観測システムの動作を示すフローチャート図である。図６〜図９は、地震検知に関する説明図である。
【００６４】
まず、ユーザー端末においてアプリケーションが起動されると（Ｓ１０１）、姿勢情報の取得が行われる（Ｓ１０２）。具体的には、観測制御部１４５ａが、各種センサー（ジャイロセンサー、方位センサー、加速度センサー等）１６による検出結果に基づいてスマートフォン１の姿勢を監視する。そして、ループ処理により（Ｓ１０３における「Ｎ」）、スマートフォン１が机上や荷物の中など、移動せず且つ傾きも変化しない静止状態となるまで待機状態となる。
【００６５】
そして、ステップＳ１０３においてスマートフォン１の静止状態が一定時間以上継続したことが検出されると（Ｓ１０３における「Ｙ」）、地震の観測が開始され、その旨が観測サーバー３に通知される（Ｓ１０４）。この観測開始の通知を受けて、観測サーバー３側では、通知を送信した当該スマートフォン１を監視対象に追加し、このスマートフォン１からの観測情報の収集を開始する（Ｓ２０１）。観測が開始されると、スマートフォン１側では位置情報取得部１４４によりスマートフォン１の現在位置・高度に関する位置情報が取得され、観測サーバー３側に送信する（Ｓ１０５）。この位置情報の送信を受けて、観測サーバー３側では、スマートフォン１の現在位置をユーザー端末データ３５ｂに登録する。
【００６６】
次いで、地震観測が開始されると、スマートフォン１では所定値以上の振動が検知されるまで待機状態となる（Ｓ１０６における「Ｎ」）。その後、所定値以上の振動が検知されると（Ｓ１０６における「Ｙ」）、検知された振動の波形と時刻、自機の識別子及び現在の位置情報を振動検知報告として観測サーバー３に送信する。
【００６７】
観測サーバー３では、各端末や高度報知器４１、及び地中検出器４２からの振動検知報告を収集し、解析する（Ｓ２０３及びＳ２０４）。このデータ収集及び解析は、図７に示すように、座標上に仮想的なグリッド（例えば、２５０ｍ四方）を画成し、グリッドによって画成される各エリアＧ１内に存在する建物群Ｂ１をひとまとめにして行うようにしてもよい。この場合には、そこに含まれる各建物の解析結果について、各エリアＧ１ごとに平均をとって、エリアＧ１ごとに表示または公開する。これにより、振動検知報告が取得された建物が個々に特定されることなく、そのエリア一帯の振動解析として公表することができ、建物に関わるプライバシーを保護することができる。
【００６８】
また、この振動検知報告の解析に際し、監視対象となっているスマートフォン１や高度報知器４１のうち、振動検知報告をした検知器の割合を算出して、一定以上の数が振動検知報告をした場合に、地震が発生したと判断する（Ｓ２０５における「Ｙ」）。この地震の発生に際し、観測サーバー３は、解析されて特定された地震に関する情報を地震情報として各スマートフォン１に送信する（Ｓ２０７）とともに、地震情報を記録する（Ｓ２０８）。地震情報を受けたスマートフォン１側では、ユーザーに対して通知すべく、アラームの音声や画像を出力する（Ｓ１０９）。
【００６９】
なお、この地震情報の記録は、後述する実施形態で説明するような、情報をネットワーク上に分散させて記録するいわゆる分散台帳ネットワークを利用してもよく、この場合には、分散台帳ネットワークを通じて、記録された地震情報を公開することもできる。なお、この地震情報の公開に際しても、上述したような、各建物に関する解析結果をエリアごとに平均し、個々の建物が特定できないようにすることが好ましい。また、この地震情報については、解析の対象となった建物の構造材に関する振動やそれに対する耐力、強度等の解析結果は、部材の種類ごと、製品ごと、使用箇所ごと、経年ごとなど様々なフィルタリング処理、グルーピング処理、ソート処理で集計して、出力、表示、公開することができる。
【００７０】
さらに、この地震情報の収集やデータ蓄積、閲覧・公開に関わるプロトコルは、一般化された公開技術、例えばオープンソースに基づくライブラリやAPIを利用し、特定の者が独占的に管理・運用できないようにし、情報の公開性・公益性を確保することが好ましい。
【００７１】
一方、ステップＳ２０５において振動検知報告をした検知器が一定数以下である場合には、地震は発生していないとしてそのまま観測を計測する旨の指示を各端末に送信する（Ｓ２０６）。この観測継続指示を受けたスマートフォン１側では、地震は発生していない旨のメッセージ等を表示するなどしてユーザーに対して通知した後、ステップＳ１０２に戻り、上述のステップＳ１０２以降の処理を継続して繰り返す。
【００７２】
（２）振動解析
ここで、上述したステップＳ２０４における地震解析について説明する。図６〜８は、本実施形態に係る地震検知の概要を示す説明図であり、図８は建物の高さ方向への振動伝播を演算する際の、建物の構造を簡素化する手法を示す説明図である。
【００７３】
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、地震が発生して地震波ＥｑＷが地中を伝播すると、各スマートフォン１や、構造物５に備えられた高度報知器４１及び地中検出器４２等が順次、振動を検知することとなる。これら各スマートフォン１及び高度報知器４１，地中検出器４２からの振動検知報告を観測サーバー３によって収集し、その振動検知の時間差や、振幅の減衰などから震源地及び発生した地震の規模を推定する。
【００７４】
なお、このとき構造物５における高さ方向への振動の伝播は、図８に示すような、建物の構造を簡略化した手法で演算する。この手法では、構造物５を構成する柱５１ａ，５１ｂ、梁５２ａ，５２ｂが接合される接合部５３における構造を簡素化する。すなわち、この接合部５３に一定の半径と、曲げ耐力を有する球５３０と仮定し、構造物５を構成する柱や梁等の構造材を全て単一の部材で構成され、所定の軸力及び曲げ耐力を有する柱５１１，５１２と梁５２１，５２２に置換し、これらの構造材は接合部の球５３０の表面に固接されているものとして、応力の伝達や曲げ応力の伝達を計算する。なお、このような建物の構造材に関する振動やそれに対する耐力、強度等の解析結果は、部材の種類ごと、製品ごと、使用箇所ごと、経年ごとなど様々なフィルタリング処理、グルーピング処理、ソート処理で集計して、出力、表示、公開することができる。
【００７５】
（３）相関算出
上述したように、多数のスマートフォン１や高度報知器４１，地中検出器４２からの振動検知報告を観測データ３５ｃに蓄積してビッグデータを構築し、相関算出部３８によって、各振動検出手段が検出した振動の振幅、発生時刻の分布と、震源位置及び地震規模との相関を学習し、一部の端末からの振動検知報告により、震源及び地震規模を予測できるようにする。
【００７６】
詳述すると、本実施形態では、相関算出部３８が、各検出器により検出された振動の波形や振幅、時刻、継続時間を取得して、その取得された画像中の特徴点を階層的に複数抽出し、抽出された特徴点の階層的な組合せパターンにより震源地及び地震規模との相関を学習する。
【００７７】
この相関算出部３８による認識処理の概要を図９に示す。同図に示すように、相関算出部３８は多クラス識別器であり、過去の発生地震による波形や振幅、時刻等の地震発生ケースが多数設定され、複数の地震発生ケースの中から特定の特徴点を含む振幅検知報告（ここでは、スマートフォン１や検出器４１，４２）から、地震を検出する。この相関算出部３８は、入力ユニット（入力層）６０７、第１重み係数６０８、隠れユニット（隠れ層）６０９、第２重み係数６１０、及び出力ユニット（出力層）６１１を有する。
【００７８】
入力ユニット６０７には複数個の特徴ベクトル６０２が入力される。第１重み係数６０８は、入力ユニット６０７からの出力に重み付けする。隠れユニット６０９は、入力ユニット６０７からの出力と第１重み係数６０８との線形結合を非線形変換する。第２重み係数６１０は隠れユニット６０９からの出力に重み付けをする。出力ユニット６１１は、各クラス（例えば、震源地、発生震度、及びマグニチュード等）の識別確率を算出する。ここでは出力ユニット６１１を３つ示すが、これに限定されない。出力ユニット６１１の数は、識別器が検出可能な地震の数と同じである。出力ユニット６１１の数を増加させることによって、震源地、発生震度、及びマグニチュードの他に、例えば、発生時刻、振動方向（横揺れ、縦揺れ）等、識別器が検出可能な地震或いはその精度が増加する。
【００７９】
本実施形態に係る相関算出部３８は、三層ニューラルネットワークの例であり、識別器は、第１重み係数６０８及び第２重み係数６１０を、誤差逆伝播法を用いて学習する。また、相関算出部３８は、ニューラルネットワークに限定されるものではなく、多層パーセプトロン及び隠れ層を複数層重ねたディープニューラルネットワークであってもよい。この場合、物体識別器は、第１重み係数６０８及び第２重み係数６１０をディープラーニング（深層学習）によって学習すればよい。
【００８０】
（作用・効果）
以上説明した本実施形態によれば、多数のスマートフォン１を利用して地震観測のネットワークを構成するとともに、高度報知器４から高度に関する情報をスマートフォン１に報知することによって、高度位置情報を加味した地震による影響を解析し、高精度な震災シミュレーションが可能となる。
【００８１】
［第２実施形態］
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、上述した第１実施形態における地震観測システムで計測した地震に関するリアルタイムな情報を用いて地震に対する耐震検証や、その検証結果を反映させた不動産評価を行うとともに、その検証や評価の結果を保管・公開するために分散データベースの仕組みを採用したことを要旨とする。図１０は、本実施形態に係る不動産管理システムの全体構成を示す概念図である。図１１〜図１３は、本実施形態に係るブロックチェーンに関する説明図である。なお、本実施形態において、上述した実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その機能等は特に言及しない限り同一であり、その説明は省略する。
【００８２】
（不動産管理システムの構成）
図１０に示すように、本実施形態に係る不動産管理システム１００は、不動産物件の所有者・入居者であることを証明する権利書データの取引にあたり、公開鍵暗号方式に基づく公開鍵ＰＫａと秘密鍵ＳＫａとの鍵ペアを発行する。なお、本実施形態にかかる観測サーバー３には、上述した観測データを蓄積するデータベース３５ｃに代えて、或いはデータベース３５ｃに加えて、いわゆるブロックチェーンと呼ばれる分散データベースの仕組みと連携をとる保証システム連携部を備えており、この保証システム連携部と連携することにより、地震の観測データをリアルタイムに保証サーバー群である分散データベース９０上に改ざん不可能に保管し、公開する。
【００８３】
また、本実施形態にかかる不動産管理システム１００では、上述した実施形態１で説明した観測サーバー３で計測された地震情報を逐次分散データベース９０に蓄積し、この分散データベース９０を通じて、ネットワーク上に公開できるようになっている。この分散データベース９０上に保管される地震情報としては、観測サーバー３に収集されたリアルタイムの地震データ（地震発生源、マグニチュード、深度、各震度計で計測された地震波形等）が含まれ、さらには、この地震データを用いて、そのデータが収集された地域周辺の地震シミュレーションを行い、そのシミュレーション結果に基づく耐震検証や不動産評価も含まれる。
そして、本実施形態に係る不動産管理システム１００では、発行された公開鍵ＰＫａか公開アドレスＰＡａを生成する。この公開アドレスＰＡａは、不動産取引契約における譲受人及び譲渡人を示すアドレスとして用いられる。一方、秘密鍵ＳＫａは、公開アドレスＰＡａを出金元とする取引の電子署名に利用される。
【００８４】
本実施形態に係る不動産取引はＰ２Ｐ（Peer-to-Peer）ネットワーク２０上の２つのノード間で行われ（ここでは、ユーザーＵａ，Ｕｂ間）、その取引情報は、上述した地震情報も含めてＰ２Ｐネットワーク２０内の各ノード９０ａ〜９０ｆにブロードキャストされて共有される。これにより、Ｐ２Ｐネットワーク２０上において、分散型データベースである取引履歴データベース（後述するブロックチェーン）が形成され、不動産取引の取引履歴および地震の計測結果がリアルタイムに保存される。
【００８５】
また、本実施形態では、この分散型データベースである取引履歴データベースは、不動産管理者側装置８を通じて、権利書データＤ１１の書き換えを行う際に、不動産取引契約の実行、承認及び管理を実施する。不動産取引の仲介人（以下、「不動産業者」とも称する）は、譲渡人と譲受人の間で取引の仲介をするために、不動産物件に固有の公開アドレスＰＡ３を生成して、権利書データＤ１１の移転の中継を行う。
【００８６】
そして、取引の当事者（譲渡人及び譲受人）は、不動産管理システム１００を利用して、現在の入居者Ｕａから、不動産物件に固有の公開アドレスＰＡ３へ権利書データＤ１１を、地震情報Ｄ１２に関係づけた状態で移転させる。この公開アドレスではこれら権利書データＤ１１および地震情報（或いは地震情報Ｄ１２を参照可能とするデータ）Ｄ１２を一旦受領し、さらに公開アドレスＰＡ３を介して、新たな入居希望者Ｕｂに対して移転させることで、ユーザーＵａとＵｂとの間における不動産物件の売買契約を成立させる。
【００８７】
これにより、譲受人であるユーザーＵｂは、権利書データＤ１１や地震情報（或いは地震情報を参照可能とするデータ）Ｄ１２を自分の公開アドレスＰＡｂで受領することができ、この公開アドレスＰＡ３に紐付けられたサービス履歴の閲覧や、サービスの利用が可能になる。なお、この公開アドレスの発行は、不動産管理者側装置８や通信サービス提供者側装置７が行ってもよく、スマートフォン１上のアプリケーションや、独立したサービス管理機関や金融機関のサーバで行うこともできる。
【００８８】
ここで、図１１〜図１３を用いて、この電子暗号通貨の取引の詳細な仕組みについて具体的に説明する。図１１は、権利書データに含まれる電子暗号権利書の仕組みに関するトランザクション（取引）の定義を例示し、図１２及び図１３は、電子暗号権利書における取引履歴（ブロックチェーン）の一部を例示する。
【００８９】
電子暗号権利書における権利書データや地震情報は、図１１に例示される一連の電子署名の連鎖として定義される。権利書データの所有者は、次の所有者にその権利書データＤ１１や地震情報Ｄ１２を移転（或いは分散データベース上に保管）する場合に、直前の取引のハッシュ値と、次の所有者に係る公開鍵のハッシュ値とを自身の秘密鍵で電子署名したものを権利書データＤ１１または地震情報Ｄ１２に追加する。なお、これらのハッシュ値の計算には、例えば、ＳＨＡ−２５６、ＲＩＰＥＭＤ−１６０等の一方向ハッシュ関数が用いられる。
【００９０】
図１１では、取引の具体例として、権利書データが、所有者Ｚから所有者Ａに移転され、所有者Ａから所有者Ｂに移転され、さらに所有者Ｂから所有者Ｃに移転される場面が例示されている。この場合、所有者Ａから所有者Ｂに権利書データ等を移転・保管するときには、所有者Ａは、所有者Ｚから所有者Ａへの移転取引のハッシュ値と次の所有者である所有者Ｂの公開鍵のハッシュ値とを所有者Ａの秘密鍵で電子署名したものを権利書データ等に追加する。
【００９１】
所有者Ｂを含むこの取引以降の権利書データの所有者は、所有者Ａの公開鍵でこの電子署名を復号した値を所有者Ｚから所有者Ａへの移転取引のハッシュ値及び所有者Ｂの公開鍵のハッシュ値と照合することで、この取引や地震観測結果、不動産評価が改ざんされているか否かを判定することができる。
【００９２】
同様に、所有者Ｂから所有者Ｃに権利書データ等を移転するときには、所有者Ｂは、所有者Ａから所有者Ｂへの移転取引のハッシュ値と次の所有者である所有者Ｃの公開鍵のハッシュ値とを所有者Ｂの秘密鍵で電子署名したものを権利書データに追加する。これにより、所有者Ｂから所有者Ｃへの移転取引が改ざんされているか否かを判定することが可能になる。
【００９３】
各物件の権利書データは、このような一連の電子署名の連鎖として定義することができる。ここで、公開鍵のハッシュ値は公開アドレスである。すなわち、この公開アドレスに保管される権利書データを移転できるのは、この公開アドレスを移転元とする不動産取引の電子署名を行える者、すなわち、この公開アドレスに対応する秘密鍵を有する者に限られる。そのため、秘密鍵は、一般的には、所有者以外に漏えいしないように秘匿される。なお、権利書データ等は、現在の所有者に紐付けられた公開アドレスに保管される。
【００９４】
また、この電子署名だけでは、この権利書データ等の過去における所有者のうちの誰かが当該権利書データを多重使用（多重譲渡）していることを検証することはできないことから、本実施形態に係る電子暗号権利書の仕組みでは、図１２及び図１３で例示されるブロックチェーンという仕組みを用いて、この多重使用を防止している。
【００９５】
図１２及び図１３に例示されるように、権利書データ等が記録される各ブロックは、複数のトランザクションとＮｏｎｃｅと直前のブロックのハッシュ値とを格納している。Ｎｏｎｃｅはプルーフオブワークの結果として発見された値であり、ノード（マイナー）９０ａ〜９０ｆのうち、この値を最初に発見したノード（マイナー）が、承認者として、Ｎｏｎｃｅを発見したブロックをブロックチェーンの末尾に追加することでブロックチェーンの更新を行う。これにより、ブロックチェーンには一貫した取引履歴が記録されることになり、このブロックチェーンをＰ２Ｐネットワーク２０に参加するノード９０ａ〜９０ｆ全体で共有することで、一貫した取引履歴をＰ２Ｐネットワーク２０全体で共有することができる。すなわち、このブロックチェーンが、不動産の取引履歴データベース及び鍵情報データベースとなり、地震の計測結果やシミュレーション結果、不動産評価結果を改ざん不可能に保管するデータベースとなる。本実施形態において、公開鍵暗号方式を用いた仕組みによって権利書データの取引や、地震記録・シミュレーション結果の公開が行われる。
【００９６】
ここで、プルーフオブワークとは、悪意のあるハッキング等による権利書データ等の偽造を防ぐための仕組みであり、各不動産取引を認証するために算出しなければならないデータ（値）またはそのようなシステムを指し、本実施形態では、Ｎｏｎｃｅを計算する手段としてハッシュ関数が用いられている。実際の不動産取引の承認作業では、上述したように不動産の各取引単位（ブロック）には不動産を特定する情報や送信者等の取引情報のほかに、ランダムな変数であるＮｏｎｃｅが含まれており、プルーフ・オブ・ワークは、一定回数の「０」の連続から始まるハッシュ値（０が一定の回数続けば残りのデータは任意）であり、取引の承認とは、総当たり式にＮｏｎｃｅを増加させることによりハッシュ計算からプルーフ・オブ・ワークを実行する。このとき、ハッシュ値から元の値を計算することはできないので、総当たりに計算する必要がある。
【００９７】
このプルーフ・オブ・ワークの承認者は、採掘者（マイナー）、承認作業のことを採掘（マイニング）とも呼び、承認者は上記Ｎｏｎｃｅの発見の報酬として、不動産取引の手数料として支払われる代金から、例えば電子通貨等が支払われる。本実施形態では、権利データの偽造を防ぐため、この計算に約１０分かかるように設定されてる。権利書データの偽造とは、つまり取引データを改ざんすることなので、求めなければならないプルーフ・オブ・ワークも変わり、再計算が必要になる。
【００９８】
ここで重要なのが、ブロックに過去の取引データも含まれているということであり、仮に取引データを改ざんしようとすると、その後行われた取引データ(ブロック)も再計算しなければならず、現実的には「悪意のある」攻撃者、偽造者の他に多数の「善良な」計算者がいるため、再計算速度が新たな取引承認の計算速度に追いつけないため、偽造は非常に難しくなる。このようにプルーフ・オブ・ワークは、権利書データによる不動産取引におけるセキュリティの根幹ともいえる役割を果たしている。
【００９９】
なお、上述したプルーフ・オブ・ワークによる承認の依頼や、報酬の支払い等の窓口業務は、不動産管理者側装置や通信サービス提供者側装置で行ってもよく、建設業者や不動産業者、顧客等が使用するスマートフォン上のアプリケーションや、独立したサービス管理機関や金融機関のサーバで行うようにしてもよい。
【０１００】
（不動産移転取引時の動作）
以上説明した不動産取引システムを動作させることによって、本実施形態に係る不動産移転取引方法を実施することができる。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてもよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換及び追加が可能である。
【０１０１】
次に、図１４〜図１６を用いて、電子暗号権利書を利用した不動産取引に関する動作例を説明する。図１４は、本実施形態にかかる不動産取引システムの移転時における処理手順を例示する説明図であり、図１５は、本実施形態に係る公開鍵と秘密鍵との関係を例示する。また、図１６は、不動産の移転時の手順を例示する説明図である。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてもよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換及び追加が可能である。
【０１０２】
本実施形態において不動産取引登録処理及び鍵情報更新処理では、分散データベースによる電子暗号権利書の仕組みを利用している。ここでは、入居者Ｕａが新規の入居希望者Ｕｂに対して、不動産管理者を介して物件を販売する場合を例に説明する。この不動産売買取引には、図１４に示すように、公開アドレス及び秘密鍵の発行ステップＳ３０５と、関連するサービス履歴情報の登録処理ステップＳ３０６と、権利移転処理の実行ステップＳ３０７とが含まれる。また、不動産取引に先んじて、常時、観測サーバー３による地震情報の収集が行われており（Ｓ３０１）、この地震情報は、不動産の所有者は不動産の取引業者など情報収集車の権限において公開範囲を設定した上で（Ｓ３０２）、分散データベースを構成する分散台帳上のノードに保管され、公開される（Ｓ３０３）。
【０１０３】
このデータ収集及び解析においても、上記第１実施形態と同様、図７に示すように、座標上に仮想的なグリッド（例えば、２５０ｍ四方）を画成し、グリッドによって画成される各エリアＧ１内に存在する建物群Ｂ１をひとまとめにして行うようにしてもよい。この場合には、そこに含まれる各建物の解析結果について、各エリアＧ１ごとに平均をとって、エリアＧ１ごとに表示または公開する。これにより、振動検知報告が取得された建物が個々に特定されることなく、そのエリア一帯の振動解析として公表することができ、建物に関わるプライバシーを保護することができる。
【０１０４】
また、このステップＳ３０３における地震情報の公開に際しても、上述したような、各建物に関する解析結果をエリアごとに平均し、個々の建物が特定できないようにすることが好ましい。また、この地震情報については、解析の対象となった建物の構造材に関する振動やそれに対する耐力、強度等の解析結果は、部材の種類ごと、製品ごと、使用箇所ごと、経年ごとなど様々なフィルタリング処理、グルーピング処理、ソート処理で集計して、出力、表示、公開することができる。
さらに、この地震情報の収集やデータ蓄積、閲覧・公開に関わるプロトコルは、一般化された公開技術、例えばオープンソースに基づくライブラリやAPIを利用し、特定の者が独占的に管理・運用できないようにし、情報の公開性・公益性を確保することが好ましい。
【０１０５】
そして、ステップＳ３０５において、不動産管理者側装置８は、アドレス発行部として機能し、物件に固有の公開アドレスＰＡ３と、この物件固有公開アドレスＰＡ３に対応する秘密鍵ＳＫ３とのペアを発行する。具体的には、図１５に例示されるように、不動産管理者側装置８は、乱数発生器等を用いて、物件に固有の公開アドレスに対応付けられた秘密鍵ＳＫ３を公開鍵暗号方式で生成する。乱数発生器は、例えば、プログラムとして不動産管理者側装置８または観測サーバー３の保証システム連携部に内蔵させていてもよい。この秘密鍵ＳＫ３は、上述のとおり、ペアとなる物件固有公開アドレスＰＡ３を物件移転元とする取引（ここでは、不動産仲介業者から新規入居希望者Ｕｂへの販売）の電子署名に利用される。
【０１０６】
次に、不動産管理者側が用いるＰＣ等の情報処理端末装置では、例えば、楕円曲線ＤＳＡ（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm, ESDSA）等の電子署名のアルゴリズムに基づいて、秘密鍵ＳＫ３から公開鍵ＰＫ３を生成する。生成される公開鍵ＰＫ３と秘密鍵ＳＫ３とは公開鍵暗号方式における鍵ペアとなり、この公開鍵暗号方式の性質上、秘密鍵ＳＫ３から公開鍵ＰＫ３を生成することは可能であるものの、公開鍵ＰＫ３から秘密鍵ＳＫ３を生成することは計算量の観点から不可能に構成される。すなわち、公開鍵ＰＫ３から秘密鍵ＳＫ３を特定することはできないが、秘密鍵ＳＫ３から公開鍵ＰＫ３を特定することはできる。なお、利用する電子署名のアルゴリズムの種類は楕円曲線ＤＳＡに限定される訳ではなく、実施の形態に応じて適宜選択されてもよい。
【０１０７】
続いて、不動産管理者側装置では、ＳＨＡ−２５６、ＲＩＰＥＭＤ−１６０等の一方向ハッシュ関数を公開鍵ＰＫ３に適用することで、公開鍵ＰＫ３から物件固有公開アドレスＰＡ３を生成する。例えば、不動産管理者側装置では、ＳＨＡ−２５６を公開鍵ＰＫ３に２回適用することによって、物件固有公開アドレスＰＡ３を生成することができる。すなわち、この物件固有公開アドレスＰＡ３は、上述したトランザクションの署名に利用される公開鍵のハッシュ値であり、電子暗号権利書の移転先及び移転元を識別するために利用される。なお、物件固有公開アドレスＰＡ３の生成には一方向ハッシュ関数を利用するため、図１５に示されるように、公開鍵ＰＫ３から物件固有公開アドレスＰＡ３を生成することは可能であるものの、物件固有公開アドレスＰＡ３から公開鍵ＰＫａを生成することは不可能に構成される。
【０１０８】
次のステップＳ３０２では、入居者Ｕａが物件に入居中に提供された、対面通信サービスの履歴など、物件３に関連づけられるサービス履歴データを、ステップＳ３０５で生成された物件固有公開アドレスＰＡ３に紐付けて登録を行う。具体的には、図１６に例示されるように、通信サービス提供者側装置７が記録した、対面通信サービスの実行履歴やレコメンド・マッチング結果などを物件３についての物件別履歴Ｄ２として、物件固有公開アドレスＰＡ３に紐付けて公開する。この物件別履歴Ｄ２は、物件固有公開アドレスＰＡ３に関する公開鍵ＰＫ３を入手したものであれば、自由に閲覧ができるようになっている。
【０１０９】
その後、ステップＳ３０６では、不動産管理者側装置８は、所定の物件移転条件に従って、ステップＳ３０５で生成した物件固有公開アドレスＰＡ３に対する権利移転の取引を行う。そして、当該移転が完了すると、不動産管理者側装置８は、本動作例に係る処理を終了する。
【０１１０】
ここで、本実施形態に係る電子暗号権利書のやり取りには、ネットワークにアクセス可能な情報処理端末装置ＭａまたはＭｂ上で実行されるアプリケーションも用いることができる。そのため、図１６では、不動産管理者側装置８の保証システム連携部に、電子暗号権利書の仕組みを実行するアプリケーションがインストールされており、このアプリケーションによって、不動産仲介業者が管理する複数の物件固有公開アドレスが制御されている。
【０１１１】
入居中、物件が入居者Ｕａに属している間は、権利書データＤ１１や地震情報Ｄ１２は、入居者Ｕａの端末装置Ｍａにおいて、入居者Ｕａ固有の公開アドレスＰＡａはペアとなる秘密鍵ＳＫａと対応付けられており、物件を移転する際に、ユーザーＵａは、端末装置Ｍａを用いて、公開アドレスＰＡａ（移転元）から、ステップＳ３０５で不動産仲介業者が生成した物件固有の物件固有公開アドレスＰＡ３（移転先）に権利書データＤ１１等の移転を行うことができる。
【０１１２】
これに対して、新たに入居を希望する入居希望者Ｕｂは、図１６に例示されるように、自身の端末装置Ｍｂを用いて、物件に紐付けられた公開鍵ＰＫ３を入手し、当該ユーザーＵｂは、物件の物件固有公開アドレスＰＡ３に紐付けられた物件情報や、関連する物件別履歴を閲覧することができる。
【０１１３】
具体的には、ユーザーＵｂのユーザー端末Ｍｂにもアプリケーションがインストールされており、このアプリケーションによって、ユーザーＵｂの保有する公開アドレスＰＡｂが管理されている。公開アドレスＰＡｂには自己の秘密鍵ＳＫｂが対応付けられており、これによって、自己の公開アドレスＰＡｂから権利書データＤ１１を、さらに他人に移転することができる。つまり、各秘密鍵ＳＫｂによって、ユーザーＵｂは、公開アドレスＰＡｂに格納された権利書データＤ１１を自在に利用することができる。ここでは、ユーザーＵｂが、ユーザー端末Ｍｂにおいてアプリケーションを利用して、物件固有の物件固有公開アドレスＰＡ３から公開アドレスＰＡｂに移転された権利書データＤ１１等を受け取る。
【０１１４】
（作用・効果）
以上説明した本実施形態によれば、保証システムとして、分散データベースの仕組みを採用したため、強固な単一のシステム管理・運用のための設備を不動産業者毎に設ける必要がなく、業者間での情報を授受する際の、情報を連携するためのデータベースの共通化や、プライバシー保護、データの改ざんに対する高度なセキュリティ対策が分散データベースの仕組みで担保されることから、その設備費や運用コストを抑えることができる。
【符号の説明】
【０１１５】
Ｄ１１…権利書データ
Ｄ１２…地震情報
Ｄ２…物件別履歴
ＥｑＷ…地震波
１…スマートフォン
２…インターネット
３…観測サーバー
４…高度報知器
５…構造物
７…通信サービス提供者側装置
８…不動産管理者側装置
１０…ユーザー
１１…通信インターフェース
１２…入力インターフェース
１３…出力インターフェース
１４…アプリケーション実行部
１５…メモリ
１６…センサー
２１…衛星
２２…無線基地局
３１…通信インターフェース
３２…位置情報管理部
３３…認証部
３４…情報配信部
３５…データ蓄積部
３６…情報収集部
３７…判定部
３８…相関算出部
３９…構造解析部
４１…高度報知器
４２…地中検出器
４５…観測データ通知部
５０…地中杭
５３…接合部
１２１…カメラ部
１４１…情報取得部
１４２…表示データ生成部
１４３…観測データ通知部
１４４…位置情報取得部
１４５…観測部
１４５ａ…観測制御部
【要約】
【課題】高度位置情報を加味した地震による影響を解析し、高精度な震災シミュレーションを可能とする。
【解決手段】階層を有する構造物５内の高さ方向に配置され近隣の携帯端末機に向けて各々の高さ位置を報知する多数の高度報知器４と、自機の振動を検出するセンサー１６を備えるとともに自機の現在地及び高度を取得する位置情報取得部１４４を備えた複数のスマートフォン１と、スマートフォン１の姿勢を検出しその姿勢の継続時間に基づいてセンサー１６による振動の検出を開始させる観測制御部１４５ａと、振動の検出を開始したスマートフォン１の数、及びそれぞれの現在位置を取得するとともに、各携帯端末のセンサー１６による検出結果を収集する情報収集部３６と、情報収集部３６が収集した検出結果に基づいて、振動を検出したスマートフォン１本体の数が所定数を超えたときに地震による振動であると判定する判定部３７とを備える。【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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