(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地表に配置され、匂いを検出する匂いセンサと、
前記匂いセンサが検出した匂いに関連する情報を示す信号を送信する送信部と、
前記匂いセンサ及び前記送信部に電源電圧を供給する電源電圧供給部と、を有し、
前記電源電圧供給部は、非電気エネルギを電気エネルギに変換する環境発電装置を有する、地表異常前兆現象検出装置。
【請求項２】
前記匂いセンサは、地表異常現象の前兆現象の発生を示す匂いを検出する、請求項１に記載の地表異常前兆現象検出装置。
【請求項３】
前記地表異常現象を示す匂いの成分は、ゲオスミンを含む、請求項２に記載の地表異常前兆現象検出装置。
【請求項４】
前記環境発電装置は、熱電変換素子を有する熱電発電装置であって、前記熱電変換素子は、前記地表異常前兆現象検出装置が設置された地表の温度と、大気の温度との相違に基づいて電力を生成する、請求項１〜３の何れか１項に記載の地表異常前兆現象検出装置。
【請求項５】
地表に配置され、匂いを検出する匂いセンサと、
前記匂いセンサが検出した匂いに関連する情報を示す信号を送信する送信部と、
前記匂いセンサ及び前記送信部に電源電圧を供給する電源電圧供給部と、
を有する、地表異常前兆現象検出装置と、
前記匂いに関連する情報を示す信号を前記地表異常前兆現象検出装置から受信し、受信した信号に基づいて地表異常現象が発生すると判定したときに、地表異常警報信号を出力する地表異常前兆現象監視装置と、を有し、
前記電源電圧供給部は、非電気エネルギを電気エネルギに変換する環境発電装置を有する、地表異常前兆現象監視システム。
【請求項６】
前記地表異常前兆現象検出装置は、動作中であることを示すビーコン信号を前記地表異常前兆現象監視装置に所定の周期で送信し、
前記地表異常前兆現象監視装置は、前記地表異常前兆現象検出装置から前記ビーコン信号を受信しなくなったときに、前記地表異常警報信号を出力する、請求項５に記載の地表異常前兆現象監視システム。
【請求項７】
前記地表異常前兆現象監視装置は、前記地表異常前兆現象検出装置が配置される場所を含む区域の所定の期間の累積の降水量が所定のしきい値以上である間に、受信した信号に基づいて地表異常現象が発生すると判定したときに、前記地表異常警報信号を出力する、請求項５又は６に記載の地表異常前兆現象監視システム。
【請求項８】
前記環境発電装置は、熱電変換素子を有する熱電発電装置であって、前記熱電変換素子は、前記地表異常前兆現象検出装置が設置された地表の温度と、大気の温度との相違に基づいて電力を生成する、請求項５〜７の何れか１項に記載の地表異常前兆現象監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地表異常前兆現象検出装置及び地表異常前兆現象監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤセンサ又は伸縮計に接続されたセンサ送信機と、センサ送信機と無線通信するセンサ受信機とを有し、地滑り、土石流及び雪崩等の災害を監視する災害監視装置が知られる（例えば、特許文献１を参照）。この災害監視装置は、山肌等の斜面崩壊等の土石流等の災害の前兆現象をワイヤセンサ又は伸縮計で検出した情報を、無線回線を介してセンサ送信機からセンサ受信機に通信することにより、通信ケーブルを敷設することなく、災害監視が可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３４８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ワイヤセンサ等を検出装置として使用して土石流等の地表異常現象の前兆現象を検出する場合、検出装置の設置場所と地表異常現象の前兆現象の発生場所とが異なった場合、地表異常現象の前兆現象が検出されないおそれがある。
【０００５】
一実施形態では、設置場所と異なった場所で地表異常現象の前兆現象が発生した場合に、地表異常現象の前兆現象が検出可能な地表異常前兆現象検出装置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】
【０００６】
１つの態様では、地表異常前兆現象検出装置は、匂いセンサと、送信部と、電源電圧供給部とを有する。匂いセンサは地表に配置され、匂いを検出し、送信部は匂いセンサが検出した匂いに関連する情報を示す信号を送信し、電源電圧供給部は匂いセンサ及び送信部に電源電圧を供給する。電源電圧供給部は、非電気エネルギを電気エネルギに変換する環境発電装置を有する。
【発明の効果】
【０００７】
一実施形態では、設置場所と異なった場所で地表異常現象の前兆現象が発生した場合に、地表異常現象の前兆現象が検出可能な地表異常前兆現象検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る土石流前兆現象検出装置の回路ブロック図である。
【図２】第２実施形態に係る土石流前兆現象検出装置の回路ブロック図である。
【図３】（ａ）は図２に示す土石流前兆現象検出装置の配置状態を示す図であり、（ｂ）は電源電圧供給部の回路ブロック図である。
【図４】実施形態に係る土石流前兆現象監視システムを示す図である。
【図５】図４に示す土石流前兆現象監視装置のブロック図である。
【図６】図５に示す監視処理部の処理を示すフローチャートである。
【図７】図５に示す土石流前兆判定部の判断処理の一例を示す図である。
【図８】第３実施形態に係る土石流前兆現象検出装置の回路ブロック図である。
【図９】図８に示す土石流前兆現象検出装置が配置されるときに使用される土石流前兆現象監視装置のブロック図である。
【図１０】図９に示す監視処理部の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面を参照して、本発明に係る土石流前兆現象検出装置及び土石流前兆現象監視システムについて説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されない。
【００１０】
（実施形態に係る土石流前兆現象検出装置の概要）
実施形態に係る土石流前兆現象検出装置は、土石流の発生の前兆を示す地中の匂いを使用して、土石流の発生の有無を判断する。匂いは比較的広範囲に亘って拡散するので、土の匂いを使用して土石流の発生の有無を判断することにより、土石流前兆現象検出装置の設置場所と異なった場所で土石流の前兆現象が発生した場合でも、土石流の前兆現象が検出可能になる。
【００１１】
（土石流及び土石流の前兆現象について）
土石流は、がけ崩れ、地すべりと共に土砂災害の１つとして挙げられる現象であり、山腹又は谷底にある土砂が長雨や集中豪雨などによって一気に下流へと押し流される現象である。土砂災害の前兆現象を表１に示す。表１は、国土交通省の土砂災害警戒避難に関わる前兆現象情報検討会（平成１７年度）の平成１８年３月３１日付けの「土砂災害警戒避難に関わる前兆現象情報 の活用のあり方について（前兆現象資料―１）」から引用したものである。
【００１２】
【表１】
0006503878.tif 000002
【００１３】
土砂災害の中で土石流に関して、ワイヤセンサ及び伸縮計は、渓流付近の斜面の崩壊現象を検出することができる。斜面の崩壊現象を検出する他の検出装置として、グローバル・ポジショニング・システム（Global Positioning System、ＧＰＳ）を利用した位置情報検出センサがある。さらに、表１に示す視覚、聴覚及び嗅覚をそれぞれ利用するセンサを利用して土石流の前兆現象を検出することができる。視覚を利用する画像センサは、渓流付近の斜面が崩れだすこと、川の水が異常に濁ること等の水が移動主体となる現象、濁水に樹木が混じりだすこと、及び渓流内の火花を検出することができる。また、聴覚を利用するマイクロフォンセンサでは、土石流に関して、地鳴り、山鳴り及び転石のぶつかり合う音を検出することができる。そして、嗅覚を利用する匂いセンサは、腐った土の匂いを検出することができる。
【００１４】
しかしながら、ワイヤセンサ及び伸縮計を利用するときは、ワイヤセンサ及び伸縮計の設置場所と斜面の崩壊場所が異なった場合、斜面の崩壊が検出されないおそれがある。このため、ワイヤセンサ及び伸縮計を検出装置として斜面の崩壊を検出する場合は、多くの検出装置が山中に配置されることになり、高コストになると共に、山中等自然の中に多くの人工物を配置することになり環境保護の観点から好ましくない。
【００１５】
また、ＧＰＳを利用した位置情報検出センサを検出装置として利用するときは、ワイヤセンサ及び伸縮計を利用するときと同様に、山中に多くの検出装置が配置される。例えば、ＧＰＳの誤差精度が１０ｍであり、危険個所は一辺が５０ｍの長さを有する正方形の領域であるとき、縦横のそれぞれに６個ずつの検出装置がアレイ状に配置されるので、３６個の検出装置が配置される。このため、ＧＰＳを利用した位置情報検出センサを検出装置として斜面の崩壊を検出する場合は、ワイヤセンサ及び伸縮計を利用するときと同様に、高コストになると共に、環境保護の観点から好ましくない。
【００１６】
また、画像センサを検出装置として利用するときは、画像センサの視野から外れた所で斜面崩壊が発生した場合は、斜面崩壊が検出されず、土石流の前兆現象を見逃すおそれがある。また、聴覚を利用するマイクロフォンセンサを検出装置として利用するときは、様々な音をフィルタリングして土石流の前兆現象を示す音を選別するため、音の選別が効果的にされないと、土石流の前兆現象を見逃すおそれがある。
【００１７】
（第１実施形態に係る土石流前兆現象検出装置の構成及び機能）
図１は、第１実施形態に係る土石流前兆現象検出装置の回路ブロック図である。
【００１８】
土石流前兆現象検出装置１は、地表に配置され、電源電圧供給部１０と、匂いセンサ１１と、送信データ生成部１２と、送信部１３とを有する。電源電圧供給部１０は、匂いセンサ１１、送信データ生成部１２、及び送信部１３に電源電圧を供給する一次電池１６を有する。
【００１９】
匂いセンサ１１は、土石流前兆現象検出装置１の周囲の土石流の発生の前兆を示す土の匂いの臭気強度を測定する。臭気強度は、例えば、「臭気レベル」で表される。ここで、「臭気レベル」は、例えば、高感度酸化インジウム系熱線型焼結半導体式で測定されるレベル値である。斜面崩壊等の土石流の発生の前兆を示す匂いの臭気成分は、ゲオスミンを含む。ゲオスミンは、地中の匂い主成分であり、斜面崩壊等の土石流の発生の前兆現象により空気中に放出され、空間を漂う。匂いセンサ１１は、検出したゲオスミンの臭気レベルを送信データ生成部１２に出力する。
【００２０】
送信データ生成部１２は、記憶部１４と、演算部１５とを有する。記憶部１４は、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク装置、及び光ディスク装置のうちの少なくとも１つを有する。記憶部１４は、演算部１５による処理に用いられるドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。また、記憶部１４は、アプリケーションプログラムとして、ソフトウェアキーボードを記憶すると共に、各種データの送受信を行うデータ処理プログラム等を記憶する。また、記憶部１４は、土石流前兆現象検出装置１を識別する識別情報を記憶する。コンピュータプログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶部１４にインストールされてもよい。
【００２１】
演算部１５は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。演算部１５は、送信データ生成部１２の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えば、ＣＰＵである。演算部１５は、土石流前兆現象検出装置１の各種処理が記憶部１４に記憶されているプログラム等に応じて適切な手順で実行されるように、匂いセンサ１１及び送信部１３の動作を制御する。演算部１５は、記憶部１４に記憶されているプログラム（ドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。また、演算部１５は、複数のプログラム（アプリケーションプログラム等）を並列に実行することができる。
【００２２】
演算部１５は、匂いセンサ１１からゲオスミンの臭気レベルを所定の周期で取得する。一例では、演算部１５は、１０分〜３０分の周期で、ゲオスミンの臭気レベルを取得する。演算部１５は、匂いセンサ１１から取得したゲオスミンの臭気レベルと、記憶部１４に記憶された識別情報を組み合わせて、土石流前兆現象検出装置１が検出したゲオスミンの臭気レベルを示す臭気レベル信号を生成し、送信部１３に出力する。
【００２３】
送信部１３は、匂いセンサ１１が検出した匂いに関連する情報を示す信号を送信する。具体的には、送信部１３は、送信データ生成部１２から入力された臭気レベル信号を、不図示のデータセンタに送信する。一例では、送信部１３から不図示のアンテナに供給される電力である空中線電力は０．０１Ｗ以下であり、送信部１３は、データ転送用の特定小電力無線送信機として機能する。また、送信部１３は、土石流前兆現象検出装置１が動作中であることを示すビーコン信号を所定の周期で送信する。
【００２４】
（第１実施形態に係る土石流前兆現象検出装置の作用効果）
土石流前兆現象検出装置１は、土石流の前兆現象である斜面崩壊を検出するセンサとして匂いセンサ１１を使用する。匂いセンサ１１は、斜面崩壊が発生した場所から空気中に放出され、周囲に拡散しながら空間を漂う地中の成分を検出するため、土石流前兆現象検出装置１の設置場所と斜面崩壊が発生した場所が離れていても土石流の前兆現象を検知することができる。
【００２５】
例えば、斜面崩壊が比較的居住地から離れているにもかかわらず、土石流の前兆現象として報告されているから、地中の匂いは少なくとも１００ｍ以上拡散するものとし、危険個所は一辺が５０ｍの長さを有する正方形の領域であるとする。この場合、土石流前兆現象検出装置１は、危険個所の中心に１個設置されればよい。また、土石流前兆現象検出装置１は、風向き等により匂いの拡散方向が偏る可能性があるため、危険個所の四隅付近の４か所に配置し、合計で５か所に配置されることがさらに好ましい。一方、上述のように、ＧＰＳを利用した位置情報検出センサを検出装置として斜面の崩壊を検出する場合は、一辺が５０ｍの長さを有する正方形の危険個所において、３６個の検出装置が配置される。土石流前兆現象検出装置１を検出装置として使用する場合は、ＧＰＳを利用した位置情報検出センサを検出装置として使用する場合よりも配置する検出装置の数を１／７にすることができるので、低コスト化が可能である。
【００２６】
（第２実施形態に係る土石流前兆現象検出装置の構成及び機能）
図２は、第２実施形態に係る土石流前兆現象検出装置の回路ブロック図である。
【００２７】
土石流前兆現象検出装置２は、電源電圧供給部１０の代わりに電源電圧供給部２０を有することが土石流前兆現象検出装置１と相違する。電源電圧供給部２０以外の土石流前兆現象検出装置２の構成素子は、同一符号が付された土石流前兆現象検出装置１の構成素子と同様の構成及び機能を有するので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００２８】
電源電圧供給部２０は、温度検出部２１と、集熱部２２と、発電部２３と、発電制御部２４と、二次電池２５とを有する。
【００２９】
図３（ａ）は土石流前兆現象検出装置２の配置状態を示す図であり、図３（ｂ）は電源電圧供給部２０の回路ブロック図である。土石流前兆現象検出装置２は、図３（ａ）において矢印Ａで示される傾斜面に配置される。
【００３０】
温度検出部２１は、地中の温度を検出する第１温度センサ２１１と、空中の温度を検出する第２温度センサ２１２とを有する。集熱部２２は、地中から熱を集熱する第１集熱部２２１と、空中から熱を集熱する第２集熱部２２２とを有する。発電部２３は、高温部２３１と、低温部２３２と、高温部２３１と低温部２３２とに接続されたｐ型半導体素子及びｎ型半導体素子である熱電変換素子２３３とを有する。発電部２３は、高温部２３１と低温部２３２との間の温度差を電気エネルギに変換する熱電発電装置である。発電制御部２４は、第１温度センサ２１１及び第２温度センサ２１２のそれぞれで検出された地中の温度及び空中の温度に基づいて、第１集熱部２２１及び第２集熱部２２２と、高温部２３１及び低温部２３２との接続を切り換える。地中の温度が空中の温度よりも高いときに、発電制御部２４は、地中から熱を集熱する第１集熱部２２１を高温部２３１に接続し且つ空中から熱を集熱する第２集熱部２２２を低温部２３２に接続する。一方、空中の温度が地中の温度よりも高いときに、発電制御部２４は、空中から熱を集熱する第２集熱部２２２を高温部２３１に接続し且つ地中から熱を集熱する第１集熱部２２１を低温部２３２に接続する。二次電池２５は、リチウムイオン電池等の充放電可能な二次電池であり、発電部２３が発電した電力を充電し、充電した電源電圧を匂いセンサ１１、送信データ生成部１２、及び送信部１３に供給する。
【００３１】
（第２実施形態に係る土石流前兆現象検出装置の作用効果）
土石流前兆現象検出装置２は、発電部２３と二次電池２５とを有する電源電圧供給部２０を有するので、発電部２３が発電した電力を二次電池２５に蓄電することにより、動作可能であり、定期的な電池交換が不要になる。
【００３２】
（実施形態に係る土石流前兆現象監視システムの構成及び機能）
図４は、実施形態に係る土石流前兆現象監視システムを示す図である。
【００３３】
土石流前兆現象監視システム１００は、土石流前兆現象検出装置１及び２と、中継装置１０１と、データセンタ１０２に配置される土石流前兆現象監視装置４０とを有する。第１実施形態に係る土石流前兆現象検出装置１及びデータセンタ１０２は、矢印１０３で示される住宅地に配置される。土石流前兆現象検出装置１は、住宅地１０３に位置する家屋１０４に配置される。第２実施形態に係る土石流前兆現象検出装置２及び中継装置１０１は、矢印１０６で示される山中に配置される。土石流前兆現象検出装置２は、矢印１０７で示される危険個所の周囲に配置される。
【００３４】
中継装置１０１は、山中１０６の中で、土石流前兆現象検出装置２よりも保守点検が容易な場所に配置され、土石流前兆現象検出装置２の二次電池２５の容量よりも大きな容量を有する電池が搭載される。中継装置１０１は、データセンタ１０２に配置される土石流前兆現象監視装置に信号を送信可能な空中線電力を有する。中継装置１０１は、土石流前兆現象検出装置２から送信される臭気レベル信号及びビーコン信号を受信する。中継装置１０１は、受信した臭気レベル信号及びビーコン信号を増幅して、データセンタ１０２に配置される土石流前兆現象監視装置に送信する。
【００３５】
図５は、土石流前兆現象監視装置４０のブロック図である。
【００３６】
土石流前兆現象監視装置４０は、種々の情報処理が可能な情報処理装置であり、監視通信部４０１と、監視記憶部４０２と、監視表示部４０３と、監視入力部４０４と、監視処理部４１０とを備える。土石流前兆現象監視装置４０は、匂いに関連する情報を示す信号を土石流前兆現象検出装置１及び２から受信し、受信した信号に基づいて土石流が発生すると判定したときに、土石流前兆警報信号を出力する。
【００３７】
監視通信部４０１は、イーサネット（登録商標）などの有線の通信インターフェース回路を有する。監視通信部４０１は、無線通信回線を介して土石流前兆現象検出装置１及び２並びに中継装置１０１等と通信を行う。そして、監視通信部４０１は、中継装置１０１等から受信したデータを監視処理部４１０に供給する。また、監視通信部４０１は、監視処理部４１０から供給されたデータを中継装置１０１等に送信する。
【００３８】
監視記憶部４０２は、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク装置、及び光ディスク装置のうちの少なくとも一つを有する。監視記憶部４０２は、監視処理部４１０による処理に用いられるドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。例えば、監視記憶部４０２は、ドライバプログラムとして、監視通信部４０１を制御する通信デバイスドライバプログラム等を記憶する。また、監視記憶部４０２は、オペレーティングシステムプログラムとして、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol / Internet Protocol）等の通信方式による接続制御プログラム等を記憶する。また、監視記憶部４０２は、アプリケーションプログラムとして、土石流前兆発生判定処理を実行するコンピュータプログラムを記憶すると共に、各種データの送受信を行うデータ処理プログラム等を記憶する。コンピュータプログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて監視記憶部４０２にインストールされてもよい。
【００３９】
監視処理部４１０は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。監視処理部４１０は、土石流前兆現象監視装置４０の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えば、ＣＰＵである。監視処理部４１０は、土石流前兆現象監視装置４０の各種処理が監視記憶部４０２に記憶されているプログラム等に応じて適切な手順で実行されるように、監視通信部４０１等の動作を制御する。監視処理部４１０は、監視記憶部４０２に記憶されているプログラム（ドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。また、監視処理部４１０は、複数のプログラム（アプリケーションプログラム等）を並列に実行することができる。
【００４０】
監視処理部４１０は、累積降水量取得部４１１と、累積降水量判定部４１２と、土石流前兆判定部４１３と、ビーコン信号判定部４１４と、土石流前兆警報信号出力部４１５とを有する。監視処理部４１０が有するこれらの各部は、監視処理部４１０が有するプロセッサ上で実行されるプログラムによって実装される機能モジュールである。あるいは、監視処理部４１０が有するこれらの各部は、独立した集積回路、マイクロプロセッサ、又はファームウェアとして土石流前兆現象監視装置４０に実装されてもよい。
【００４１】
図６は、監視処理部４１０の処理を示すフローチャートである。監視処理部４１０は、図６に示す処理を土石流前兆現象検出装置１及び２のそれぞれに対して一定周期毎に実行する。
【００４２】
まず、累積降水量取得部４１１は、土石流前兆現象検出装置１及び２が配置される場所を含む区域の所定の期間の累積の降水量を取得する（Ｓ１０１）。累積の降水量は、インターネットを介して監視通信部４０１が取得されてもよく、不図示のオペレータが監視入力部４０４を介して入力することにより取得されてもよい。
【００４３】
次いで、累積降水量判定部４１２は、累積降水量取得部４１１が取得した累積の降水量は、所定のしきい値である危険降水量を越えたか否かを判定する（Ｓ１０２）。累積の降水量が危険降水量を越えていないと判定されると、処理は終了する。
【００４４】
累積の降水量が危険降水量を越えたと判定される（Ｓ１０２）と、土石流前兆判定部４１３は、受信した臭気レベル信号が示すゲオスミンの臭気レベルが所定の危険降水量を越えたか否かを判定する（Ｓ１０３）。
【００４５】
図７は、土石流前兆判定部４１３の判断処理の一例を示す図である。図７において、横軸は降雨時間を示し、縦軸はゲオスミンの臭気レベルを示す。また、実線は受信した臭気レベル信号が示すゲオスミンの臭気レベルを示し、破線はしきい値を示す。
【００４６】
受信した臭気レベル信号が示すゲオスミンの臭気レベルは、図７において矢印Ａで示されるように、斜面崩壊等の土石流の前兆現象が発生すると急激に増加する。土石流前兆判定部４１３は、匂いセンサ１１が検出するゲオスミンの臭気レベルが急激に増加することによりしきい値以上になると、斜面崩壊等の土石流の前兆現象が発生したと判定する。
【００４７】
受信した臭気レベル信号が示すゲオスミンの臭気レベルが所定のしきい値を越えたと判定されると、土石流前兆警報信号出力部４１５は、土石流の前兆現象が発生したことを示す土石流前兆警報信号を出力する（Ｓ１０４）。土石流前兆警報信号は、土石流の前兆現象が発生したこと、及びゲオスミンの臭気レベルがしきい値を越えた土石流前兆現象検出装置１又は２を識別する識別情報を含む。土石流前兆信号を受信していないと判定されると、処理はＳ１０５に進む。土石流前兆警報信号が出力されると、オペレータは、不図示のスピーカ等を使用して、住宅地１０３に向けて避難通知を放送する。
【００４８】
処理がＳ１０５において、ビーコン信号判定部４１４は、土石流前兆現象検出装置１又は２からビーコン信号を受信しているか否かを判定する。土石流前兆現象検出装置又は２からビーコン信号を受信していると判定されると、処理は終了する。また、土石流前兆現象検出装置又は２からビーコン信号を受信していないと判定されると、処理はＳ１０６に進む。処理がＳ１０６に進むと、土石流前兆警報信号出力部４１５は、土石流前兆警報信号を出力する。
【００４９】
（実施形態に係る土石流前兆現象監視システムの作用効果）
土石流前兆現象監視システム１００では、発電部２３及び二次電池２５を有する土石流前兆現象検出装置２を山中１０６に配置することにより、山中に配置される土石流前兆現象検出装置の定期的な電池交換を不要にする。また、土石流前兆現象検出装置２が送信する匂いレベル信号を中継装置１０１を介して土石流前兆現象監視装置４０に送信するため、土石流前兆現象検出装置２の空中線電力を小さくすることができる。また、土石流前兆現象監視システム１００では、土石流前兆現象検出装置１を家屋１０４に配置することにより、直接住民に直接知らせることが可能となり、避難通知の聞き漏らしを防止することができる。また、土石流前兆現象監視システム１００では、ビーコン信号を受信していないと判定されたときに土石流前兆警報信号を出力するので、土石流前兆現象検出装置２が土砂に埋もれ又は破損したことに応じて土石流前兆警報信号を出力することができる。
【００５０】
（第３実施形態に係る土石流前兆現象検出装置の構成及び機能）
図８は、第３実施形態に係る土石流前兆現象検出装置の回路ブロック図である。
【００５１】
土石流前兆現象検出装置３は、送信データ生成部１２の代わりに土石流前兆現象判定部３２が配置されることが、土石流前兆現象検出装置２と相違する。土石流前兆現象判定部３２以外の土石流前兆現象検出装置３の構成素子は、同一符号が付された土石流前兆現象検出装置２の構成素子と同様の構成及び機能を有するので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００５２】
土石流前兆現象判定部３２は、記憶部３４と、演算部３５とを有する。記憶部３４は、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク装置、及び光ディスク装置のうちの少なくとも１つを有する。記憶部３４は、演算部３５による処理に用いられるドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。また、記憶部３４は、アプリケーションプログラムとして、ソフトウェアキーボードを記憶すると共に、各種データの送受信を行うデータ処理プログラム等を記憶する。コンピュータプログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶部３４にインストールされてもよい。
【００５３】
演算部３５は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。演算部３５は、土石流前兆現象検出装置３の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えば、ＣＰＵである。演算部３５は、土石流前兆現象検出装置３の各種処理が記憶部３４に記憶されているプログラム等に応じて適切な手順で実行されるように、匂いセンサ１１及び送信部１３の動作を制御する。演算部３５は、記憶部３４に記憶されているプログラム（ドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。また、演算部３５は、複数のプログラム（アプリケーションプログラム等）を並列に実行することができる。
【００５４】
演算部３５は、匂いセンサ１１から入力されるゲオスミンの臭気レベルがしきい値以上であるか否かを所定の周期で判定する。一例では、演算部３５は、１０分〜３０分の周期で、ゲオスミンの臭気レベルがしきい値以上であるか否かを判定する。演算部３５は、匂いセンサ１１から入力されるゲオスミンの臭気レベルがしきい値以上であると判定したとき、土石流が発生することを示す情報と、記憶部３４に記憶された識別情報を組み合わせて、土石流前兆信号を生成し、送信部１３に出力する。一方、土石流前兆現象判定部３２は、匂いセンサ１１から入力されるゲオスミンの臭気レベルがしきい値より小さいと判定したとき、土石流前兆信号を生成しない。送信部１３は、土石流前兆現象判定部３２から入力された土石流前兆信号を、データセンタ１０２に送信する。
【００５５】
図９は、土石流前兆現象検出装置３が配置されるときに使用される土石流前兆現象監視装置のブロック図である。
【００５６】
土石流前兆現象監視装置５０は、監視処理部４１０の代わりに監視処理部５１０を有することが土石流前兆現象監視装置４０と相違する。監視処理部５１０以外の土石流前兆現象監視装置５０の構成素子は、同一符号が付された土石流前兆現象監視装置４０の構成素子と同様の構成及び機能を有するので、ここでは詳細な説明は省略する。土石流前兆現象監視装置５０は、土石流前兆現象監視装置４０と同様にデータセンタ１０２に配置される。
【００５７】
監視処理部５１０は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。監視処理部５１０は、土石流前兆現象監視装置５０の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えば、ＣＰＵである。監視処理部５１０は、土石流前兆現象監視装置５０の各種処理が監視記憶部４０２に記憶されているプログラム等に応じて適切な手順で実行されるように、監視通信部４０１等の動作を制御する。監視処理部５１０は、監視記憶部４０２に記憶されているプログラム（ドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。また、監視処理部５１０は、複数のプログラム（アプリケーションプログラム等）を並列に実行することができる。
【００５８】
監視処理部５１０は、累積降水量取得部４１１と、累積降水量判定部４１２と、土石流前兆信号判定部５１３と、ビーコン信号判定部４１４と、土石流前兆警報信号出力部４１５とを有する。監視処理部５１０が有するこれらの各部は、監視処理部５１０が有するプロセッサ上で実行されるプログラムによって実装される機能モジュールである。あるいは、監視処理部５１０が有するこれらの各部は、独立した集積回路、マイクロプロセッサ、又はファームウェアとして土石流前兆現象監視装置４０に実装されてもよい。監視処理部５１０は、土石流前兆判定部４１３の代わりに土石流前兆信号判定部５１３を有することが監視処理部４１０と相違する。
【００５９】
図１０は、監視処理部５１０の処理を示すフローチャートである。監視処理部５１０は、図７に示す処理を土石流前兆現象検出装置３に対して一定周期毎に実行する。
【００６０】
まず、累積降水量取得部４１１は、土石流前兆現象検出装置３が配置される場所を含む区域の所定の期間の累積の降水量を取得する（Ｓ２０１）。次いで、累積降水量判定部４１２は、累積降水量取得部４１１が取得した累積の降水量は、所定のしきい値である危険降水量を越えたか否かを判定する（Ｓ２０２）。累積の降水量が危険降水量を越えていないと判定されると、処理は終了する。
【００６１】
累積の降水量が危険降水量を越えたと判定される（Ｓ２０２）と、土石流前兆信号判定部５１３は、土石流前兆信号を受信しているか否かを判定する（Ｓ２０３）。土石流前兆信号を受信していると判定されると、土石流前兆警報信号出力部４１５は、土石流前兆警報信号を出力する（Ｓ２０４）。土石流前兆信号を受信していないと判定されると、処理はＳ２０５に進む。
【００６２】
Ｓ２０５において、ビーコン信号判定部４１４は、ビーコン信号を受信しているか否かを判定する。ビーコン信号を受信していると判定されると、処理は終了する。また、ビーコン信号を受信していないと判定されると、処理はＳ２０６に進む。処理がＳ２０５において、土石流前兆警報信号出力部４１５は、土石流前兆警報信号を出力する。
【００６３】
（実施形態に係る土石流前兆現象検出装置の変形例）
土石流前兆現象検出装置１〜３のそれぞれは、土石流の前兆現象を検出するものであるが、がけ崩れ及び地すべり等の他の地表異常現象を検出する地表異常前兆現象検出装置として使用してもよい。
【００６４】
また、土石流前兆現象検出装置１〜３のそれぞれは、電源電圧供給部に一次電池又は二次電池が配置されるが、家屋等に配置される場合は、電源電圧供給部は、一次電池及び二次電池は配置されずに、商用電源から電源電圧が供給されてもよい。また、土石流前兆現象検出装置２及び３のそれぞれは、熱電発電装置を発電部として有するが、太陽光発電装置など非電気エネルギを電気エネルギに変換する他の環境発電装置（エネルギハーベスタ）を発電部として有してもよい。
【００６５】
なお、これまで説明した実施形態に関して、以下の付記を更に開示する。
（付記１）
地表に配置され、匂いを検出する匂いセンサと、
前記匂いセンサが検出した匂いに関連する情報を示す信号を送信する送信部と、
前記匂いセンサ及び前記送信部に電源電圧を供給する電源電圧供給部と、
を有する、地表異常前兆現象検出装置。
（付記２）
前記匂いセンサは、地表異常現象の前兆現象の発生を示す匂いを検出する、付記１に記載の地表異常前兆現象検出装置。
（付記３）
前記匂いに関連する情報は、前記匂いセンサが検出した匂いの強度を示すデータを含む、付記２に記載の地表異常前兆現象検出装置。
（付記４）
前記匂いセンサが検出した匂いの強度がしきい値を越えたか否かを判定する土石流前兆現象判定部を更に有し、
前記匂いに関連する情報は、前記土石流前兆現象判定部が前記匂いセンサが検出した匂いの強度がしきい値を越えたと判定したことを示す情報を含む、付記２に記載の地表異常前兆現象検出装置。
（付記５）
電源電圧供給部は、非電気エネルギを電気エネルギに変換する環境発電装置を有する、付記２〜４の何れか１つに記載の地表異常前兆現象検出装置。
（付記６）
前記地表異常現象を示す匂いの成分は、ゲオスミンを含む、付記２〜５の何れか１つに記載の地表異常前兆現象検出装置。
（付記７）
地表に配置され、匂いを検出する匂いセンサと、
前記匂いセンサが検出した匂いに関連する情報を示す信号を送信する送信部と、
前記匂いセンサ及び前記送信部に電源電圧を供給する電源電圧供給部と、を有する地表異常前兆現象検出装置と、
前記匂いに関連する情報を示す信号を前記地表異常前兆現象検出装置から受信し、受信した信号に基づいて地表異常現象が発生すると判定したときに、地表異常警報信号を出力する地表異常前兆現象監視装置と、
を有する、地表異常前兆現象監視システム。
（付記８）
前記送信部が送信した信号を受信し、受信した信号を前記地表異常前兆現象監視装置に送信する中継装置を更に有する、付記７に記載の地表異常前兆現象監視システム。
（付記９）
前記地表異常前兆現象検出装置は、動作中であることを示すビーコン信号を前記地表異常前兆現象監視装置に所定の周期で送信し、前記地表異常前兆現象監視装置は、前記地表異常前兆現象検出装置から前記ビーコン信号を受信しなくなったときに、前記地表異常警報信号を出力する、付記７又は８に記載の地表異常前兆現象監視システム。
（付記１０）
前記地表異常前兆現象監視装置は、前記地表異常前兆現象検出装置が配置される場所を含む区域の所定の期間の累積の降水量が所定のしきい値以上である間に、受信した信号に基づいて地表異常現象が発生すると判定したときに前記地表異常警報信号を出力する、付記７〜９の何れか１つに記載の地表異常前兆現象監視システム。
【符号の説明】
【００６６】
１〜３    土石流前兆現象検出装置（地表異常前兆現象検出装置）
１０、２０    電源電圧供給部
１１    匂いセンサ
１２    送信データ生成部
１３    送信部
３２    土石流前兆現象判定部
４０、５０    土石流前兆現象監視装置
１００    土石流前兆現象監視システム（地表異常前兆現象監視システム）
【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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