(57)【要約】【課題】  常時接続型インターネットを利用して安価に且つ迅速に地震情報を取得できるようにする。【解決手段】  リアルタイムで地震情報を取得し続ける地震防災サーバ１０と、インターネット１２に常時接続されている多数の受信端末１４との組み合わせからなり、ＵＤＰ／ＩＰを使用して数秒以下の一定時間間隔で各受信端末から地震防災サーバへ問い合わせパケットを送信し、それに対して必要情報が詰め込まれ且つ分割されない大きさの返答パケットを地震防災サーバから対応する受信端末へ送り返すことにより、各受信端末の保持情報を更新し続けるようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアルタイムで地震情報を取得し続ける地震防災サーバと、インターネット常時接続型の多数の受信端末との組み合わせからなり、ＵＤＰ／ＩＰを使用して数秒以下の一定時間間隔で各受信端末から地震防災サーバへ問い合わせパケットを送信し、それに対して必要情報が詰め込まれ且つ分割されない大きさの返答パケットを地震防災サーバから対応する受信端末へ送り返すことにより、各受信端末の保持情報を更新し続けるようにしたことを特徴とする地震情報の即時伝達システム。
【請求項２】
地震防災サーバは、気象庁サーバからのナウキャスト地震情報を取得し続ける気象庁接続プログラムと、１以上の独自観測点からの地震波形をリアルタイムで受信して地震発生の判定を行う判定プログラムと、受信端末からの問い合わせパケットに対してナウキャスト地震情報と独自観測点地震情報から返答パケットを作成する返答プログラムを具備している請求項１記載の地震情報の即時伝達システム。
【請求項３】
返答プログラムは、取得した地震情報に基づき地域メッシュの震度予想値を計算して地域メッシュ毎の震度予想値もしくはそれに対応した制御コードを表すテーブルを更新し、問い合わせた受信端末の位置に対応した地域メッシュでの震度予想値に応じた制御コードを送信する機能を具備し、受信端末で受信した制御コードにより関連機器の動作を制御する請求項１又は２記載の地震情報の即時伝達システム。
【請求項４】
受信端末がパーソナルコンピュータであって、地震情報を受信するたびに自機が保持する位置情報から主要動の到達時刻や予想震度を計算し表示を更新する請求項１又は２記載の地震情報の即時伝達システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、常時接続型インターネットを利用して、地震動の予測等に関する情報（例えばナウキャスト地震情報）に基づく必要情報を、多数の受信端末に即時伝達可能な簡便なシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
東海地震などの巨大地震の発生を想定して予知のための観測網が整備されつつあるが、それをもってしても現在の技術では地震予知は容易ではない。大地震の発生によって大都市が大きな地震動に襲われると、甚大な被害が発生する恐れがある。そこで近年、「ナウキャスト地震情報」を利用して主要動到達前に適切な情報を出し、必要な対策を行うことで被害を軽減する研究が進められている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
周知のように、地震波には、比較的早く到達するＰ波（初期微動）と、遅れて到着して災害を引き起こすＳ波（主要動）がある。最近の地震観測、計算機処理、情報通信技術を利用し、震源近傍の限られた観測点のＰ波の観測データを処理することによって、震源からある程度離れた地域において主要動が到達するまでの間（例えば２０秒間程度）に、発生した地震に関する情報を逐次把握することができるようになってきた。
【０００４】
このような大地震の発生、震源情報などを可能な限り即時的に発表する情報が「ナウキャスト地震情報」と呼ばれるものであり、気象庁から発表される。気象庁では、全国に展開した地震観測網より得られる地震データをリアルタイムで収集し、処理システムで瞬時に解析処理する。例えば、一つの観測点で地震波（Ｐ波）を検知した時点で発信する最初の地震情報は地震発現後数秒程度で作成される。また３〜５観測点で地震波を検知した時点で、震源情報・予測される震度などの第２次の地震情報を発信する。以下、高精度化された地震情報が、逐次発表される。
【０００５】
直下型地震でなければ、１次情報を取得してから主要動が到達するまでには、１０〜２０秒程度はあり、従って理論的には、その間に様々な防災対策が可能と考えられる。ここで問題となるのは、如何に迅速に精度の良い地震情報を求めるかという点の他に、その地震情報を如何に迅速に末端のユーザに伝達するかという点である。
【０００６】
従来技術では、信頼性と高速性の観点から、ＮＴＴ専用線やＶＳＡＴ衛星回線などの専用回線を用いていたが、運用コストが高いという欠点があり、利用者は大学や研究機関、地方自治体などに限られている。多くの末端のユーザが地震情報を簡単に利用できるようにするには、ＴＶやラジオのデータ放送や携帯電話を用いる方法もあるが、無差別の情報伝達による場合、本情報により社会的混乱を招く恐れがある。そのため、少なくとも現時点では、送信側と受信側の双方が十分な理解の上で情報の伝達を行う必要がある。この点で、近年、急速に発達しつつあるインターネット環境を利用することが望ましいと考えられ、標準的な通信プロトコルであるＴＣＰ／ＩＰによる情報伝達が試みられている。
【０００７】
ＴＣＰはコネクション型の通信形態であり、低品質の回線上でも信頼性のあるデータ通信を実現できる特徴がある。「信頼性がある」とは、データに誤りや欠落が無いことを意味している。ＴＣＰ／ＩＰは、発信地と目的地の間に仮想通信路を作り、データを正しい順番にすることも保証している。インターネットでは、ＩＰパケットが転送されていく段階で、回線容量、混み具合により遅延が増大したり、途中でパケットが失われてしまうことがある。そこでＴＣＰは、パケット損失の際の再送処理などを行う。具体的には、受信側にパケットが到達した際に、その応答確認として受信側からＡＣＫを送信側に送り届いたことを知らせたり、送信後、タイマを使用してある一定時間内に応答確認が帰ってこない場合は、先に送信したパケットを再送するなどの処理を行う。そのため、データ通信に信頼性はあるが、地震情報のような１秒を争うリアルタイムでの情報交換には不向きである。また、インターネットを使用しても、ファイアーウオールやルータによって外部からのアクセスが制限されている場合には、サーバから受信端末に情報の伝達ができない。
【特許文献１】「地震防災システムにおけるナウキャスト地震情報の活用」中村洋光、第１６１回鉄道総研月例発表会講演要旨、２００３年７月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、専用回線が高価なために多くの末端のユーザが地震情報を利用できない点、迅速に地震情報を取得できるとは限らない点、インターネットを利用しても標準的なＴＣＰ／ＩＰ通信プロトコルではデータ取得を必ずしも迅速に行えるとは限らない点、インターネットを使用しても、ファイアーウオールやルータによって外部からのアクセスが制限されている場合には、サーバから受信端末に情報の伝達ができない点、などである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、リアルタイムで地震情報を取得し続ける地震防災サーバと、インターネット常時接続型の多数の受信端末との組み合わせからなり、ＵＤＰ／ＩＰを使用して数秒以下（好ましくは１秒程度）の一定時間間隔で各受信端末から地震防災サーバへ問い合わせパケットを送信し、それに対して必要情報が詰め込まれ且つ分割されない大きさの返答パケットを地震防災サーバから対応する受信端末へ送り返すことにより、各受信端末の保持情報を更新し続けるようにしたことを特徴とする地震情報の即時伝達システムである。本発明においては、受信端末からの問い合わせに対して地震防災サーバが応答するため、端末がファイアーウオールやルータによって外部からのアクセスが制限されている環境にあっても、受信端末からの問い合わせが可能な限り、地震情報の即時伝達が可能となる。またＵＤＰでは順序制御や再送制御などが行われず、相手からの確認を行わないため、一定時間間隔で問い合わせと返答のやりとりを次々と行うことで、返答があればその返答パケットに詰め込まれた情報で受信端末の保持情報を更新し、もし返答がなければ直前の受信端末の保持情報がそのまま保つようにして、最新の情報もしくは最新に近い情報がほぼリアルタイムで取得できるようにしている。
【００１０】
ここで地震防災サーバは、例えば気象庁サーバからのナウキャスト地震情報を取得し続ける気象庁接続プログラムと、１以上の独自観測点からの地震波形をリアルタイムで受信して地震発生の判定を行う判定プログラムと、受信端末からの問い合わせパケットに対してナウキャスト地震情報と独自観測点地震情報から返答パケットを作成する返答プログラムを具備している。判定プログラムによる独自観測点地震情報をトリガとして、ナウキャスト地震情報を返答パケットに詰め込むか否かといった制御をかけることもできる。
【００１１】
返答プログラムは、取得した地震情報に基づき地域メッシュの震度予想値を計算して地域メッシュ毎の震度予想値もしくはそれに対応した制御コードを表すテーブルを更新し、問い合わせた受信端末の位置に対応した地域メッシュでの震度予想値に応じた制御コードを送信する機能を具備し、受信端末で受信した制御コードにより関連機器の動作を制御する。関連機器は、表示灯と警報音発生器の組み合わせた警報装置などでもよいし、直接的にエレベータなどの輸送手段、ガスなどライフラインの制御手段、非常電源の入力手段などでもよい。
【００１２】
受信端末は、ビルや工場、学校、病院、家庭などのパーソナルコンピュータであってもよい。ＡＤＳＬやＦＴＴＨ等の常時接続型のインターネット端末によって、地震情報を受信するたびに自機が保持する位置情報から主要動の到達時刻や予想震度を計算し表示を更新することで、地震の実況表示が可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る地震情報の即時伝達システムは、常時接続型のインターネットを利用するため運用コストが低減し、多くのユーザが手軽に利用することが可能となる。また本発明においては、受信端末からの問い合わせに対して地震防災サーバが応答するため、端末がファイアーウオールやルータによって外部からのアクセスが制限されている環境にあっても、受信端末からの問い合わせが可能な限り、地震情報の即時伝達が可能となる。更に本発明は、通信プロトコルとしてＵＤＰ／ＩＰを使用し、数秒以下の短い時間間隔で地震情報の問い合わせと返答のやりとりを続ける方式であるため、多数の受信端末が接続されていても地震防災サーバにかかる負荷は小さく、パケット損失が生じてもそれは無視され、次のパケットで受信端末の保持情報が書き換えられるので、実質的にリアルタイムで容易に地震情報を取得し常に最新の情報に更新することができる。この技術は、既に広く普及しつつあるインターネット環境を利用するので、新たな設備投資は極めて小さくて済む。
【００１４】
このようにして本発明の地震情報の即時伝達システムでは、震源位置に近い場所で初期微動を検知し、主要動が到達する前に多くのさまざまな受信端末から警報を発することができるので、それに基づき危険回避行動をとることによって人的被害を最小限に抑えることができる。しかも最近安価に提供されている常時接続型のインターネットを利用するため、多くのユーザが手軽に利用でき、様々な関連機器に組み込むことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
多数の受信端末が、リアルタイムで地震情報を取得し続ける地震防災サーバに、インターネットで常時接続される。利用する通信プロトコルはＵＤＰである。ＵＤＰ／ＩＰを使用して１秒程度の時間間隔で各受信端末から地震防災サーバへ問い合わせパケットを送信し、それに対して震度などの必要情報が詰め込まれ且つ分割されない大きさの返答パケットを地震防災サーバから対応する受信端末へ送り返すようにする。これによって、各受信端末は保持情報を更新し続ける。問い合わせは、受信端末の識別コード、位置情報、登録番号などであり、応答は、受信端末の種類によって、制御コード、あるいは震源情報、震度情報などである。受信端末の種類や能力によって、地震防災サーバ側の処理は適宜変更してよい。地域メッシュ毎の震度情報を計算する機能を持たせれば、地震防災サーバで計算処理した受信端末位置での震度に応じた制御コードを該受信端末に送信できる。ＵＤＰでは順序制御や再送制御などが行われず、相手からの確認を行わないため、一定時間間隔で問い合わせと返答のやりとりを次々と行うことで、返答があればその返答パケットに詰め込まれた情報で受信端末の保持情報を更新し、もし返答がなければ直前の受信端末の保持情報がそのまま保つようにして、最新の情報もしくは最新に近い情報がほぼリアルタイムで取得できる。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明に係る地震情報の即時伝達システムの一実施例を示す構成図である。このシステムは、基本的には、リアルタイムで地震情報を取得し続ける地震防災サーバ１０と、インターネット１２に常時接続されている多数の各種受信端末１４との組み合わせを備えている。常時接続は、ＡＤＳＬやＦＴＴＨなど、任意の方法であってよい。地震防災サーバ１０と各受信端末１４との間の情報伝達には、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）／ＩＰを使用する。地震防災サーバ１０は、気象庁サーバ１６から配信されるナウキャスト地震情報を取得し続ける。
【００１７】
気象庁サーバは、全国に多数分散配置されている地震計１８の地震データを監視し、震源近傍の限られた観測点のＰ波の観測データを処理する。これによって、震源からある程度離れた地域において主要動が到達するまでの間に、発生した地震に関する状況を逐次把握する。そして、最終的な観測情報に基づいた現況の情報を発表する前から、大地震の発生、震源要素、主要動の予測到達時刻及びその予測震度などの情報を可能な限り即時的に「ナウキャスト地震情報」として発表する。
【００１８】
ここでは、地震防災サーバ１０は、このような気象庁サーバ１６から得られるナウキャスト地震情報を基本とするが、更に１箇所以上の観測点に設置した独自の地震計２０からの地震波形データを取り込むように構成されている。
【００１９】
そして本発明では、図２に示すように、ＵＤＰ／ＩＰを使用して数秒以下の一定時間間隔Ｔ（ここでは１秒程度の間隔）で各受信端末１４から地震防災サーバ１０へ問い合わせパケットを送信し、それに対して必要情報が詰め込まれ且つ分割されない大きさの返答パケットを地震防災サーバ１０から対応する受信端末１４へ送り返す。問い合わせパケットには、識別コード、装置位置や登録番号が含まれ、応答パケットには、制御コード、あるいは震源情報、震度情報が含まれる。
【００２０】
ＵＤＰでは順序制御や再送制御などが行われず、相手からの確認を行わないため、問い合わせが届かないこともありうるし、問い合わせに対して返答が届かないこともある。一定時間間隔Ｔで問い合わせと返答のやりとりを次々と行うことで、返答があればその返答パケットに詰め込まれた情報で受信端末の保持情報を更新し、もし返答がなければ直前の受信端末の保持情報がそのまま保たれるようにして、最新の情報もしくは最新に近い情報がほぼリアルタイムで取得できるようにしている。
【００２１】
例えば図２に示す例では、問い合わせパケットａ１に対して応答パケットｒ１が受信され、１秒後の問い合わせパケットａ２に対して応答パケットｒ２が受信されるが、次の１秒後の問い合わせパケットａ３に対しては応答パケットは受信されない。しかし、更に次の１秒後の問い合わせパケットａ４に対して応答パケットｒ４が受信される。応答パケットｒ１による受信端末１４の情報は、次の応答パケットｒ２による情報で書き換えられ、応答パケットｒ３は受信できなかったためそのまま応答パケットｒ２による情報が保持され、更に次の応答パケットｒ４による最新の情報で書き換えられる。
【００２２】
図３は、地震防災サーバの機能を示す説明図である。地震防災サーバ１０は、気象庁サーバ１６からのナウキャスト地震情報を取得し続ける気象庁接続プログラム３０と、１以上の観測点の独自の地震計２０からの地震波形をリアルタイムで受信して地震発生の判定を行う判定プログラム３２と、受信端末１４からの問い合わせパケットに対してナウキャスト地震情報と独自観測点地震情報から返答パケットを作成する返答プログラム３４を具備している。
【００２３】
返答プログラム３４は、取得した地震情報に基づき地域メッシュの震度予想値を計算して地域メッシュ毎の震度予想値もしくはそれに対応した制御コードを表すテーブルを更新し、問い合わせた受信端末の位置に対応した地域メッシュでの震度予想値に応じた制御コードを送信する機能を具備し、その受信端末は、受信した制御コードにより関連機器の動作を制御する。この場合の受信端末は、例えば３色式（緑・黄・赤）表示灯と警報音発生器との組み合わせとし、震度予想値に応じて点灯や警報を行うような構成とする。受信端末は、汎用のパーソナルコンピュータでもよい。その場合には、組み込んだプログラムによって、地震情報を受信するたびに自機が保持する位置情報から、主要動の到達時刻や予想震度を計算し表示を更新する構成でもよい。
【００２４】
システムの動作を図４に示す。観測点に設置した独自の地震計からの波形を地震防災サーバで受信する。これはＵＤＰ／ＩＰで常に１秒間の波形を１秒毎に受信する。観測点は１箇所でもよいし、複数箇所でもよい。独自地震計は、地震防災サーバが注目している大地震発生予想地域に設置するのがよく、波形を常時監視し取得する。そして最大加速度、最大速度、震度計算を行う。それに基づき地震発生の判定を行う。この判定結果は、後述する気象庁ナウキャスト地震情報の利用のトリガとして使用する。また計算した震度などの情報は、気象庁ナウキャスト地震情報に基づく震度予想値の修正などに利用する。
【００２５】
他方、地震防災サーバでは、気象庁ナウキャスト地震情報を受信し、その震源情報に基づき地域メッシュの震度予想値を計算し、地域メッシュ毎の震度予想値もしくはそれに対応した制御コードを表すテーブルを更新し続ける。例えば、震度予想値が６以上の場合には赤色灯を点灯させると共に大きな警報音を発する制御コード、震度予想値が５の場合には赤色灯を点灯させる制御コード、震度予想値が４の場合には黄色灯を点灯させる制御コード、震度予想値が３の場合には緑色灯を点灯させる制御コード、それ以外の場合には緑色灯を点滅させる制御コードとする。それらを、地域メッシュに対応させて専用の受信端末Ａに対して応答できるように、メッシュ震度予想値、受信端末位置での制御コードを記憶させておく。ここで受信端末Ａは、通信装置と表示灯・警報音発生器の組み合わせとする。受信端末Ａは、１秒ごとに識別コードと位置を含むＵＤＰ問い合わせパケットを送信し、地震防災サーバは、問い合わせた受信端末の位置に対応した地域メッシュでの震度予想値に応じた制御コードをＵＤＰパケットに詰め込んで応答する。受信端末Ａは、この制御コードを受信して、表示回転灯やビープ音による警報を発する。
【００２６】
受信端末Ｂは汎用のパーソナルコンピュータである。この受信端末Ｂも、１秒ごとに識別コードと登録番号を含むＵＤＰ問い合わせパケットを送信し、それに対して地震防災サーバは震源情報や震度情報をＵＤＰパケットに詰め込んで応答する。受信端末Ｂは、この震源情報を受信して地震発生を感知する。そして、パーソナルコンピュータ上で、その位置での主要動到達時刻、震度予想を計算し、画面の地図上に震源、各地点での震度予想値を表示し、またその位置での主要動到達時刻をカウントダウン方式で表示する。また、ブザー音を発して周囲に注意を喚起する。
【００２７】
気象庁ナウキャスト地震情報は、システムの試験などのための情報を配信することがある。本システムでは、独自の地震計の波形から地震発生を判定し、それをトリガとして気象庁ナウキャスト地震情報の取り込みなどを制御することで、誤った情報が受信端末に送信されるのを防止できる。また、独自の地震計から得られる情報により、気象庁ナウキャスト地震情報による震度予測値を修正することができる。気象庁ナウキャスト地震情報による震度予測値を主とし、もし独自の地震計波形によって計算した震度予測値がそれを上回る場合に震度を修正し大きな方を採用することで、地域の性状をより正確に反映した警報を発することが可能となる。
【００２８】
受信端末は上記の構成に限られるものではなく、例えば受信端末Ａの変形例として、他の関連機器を制御するような構成も可能である。例えば、ビル内のエレベータ制御、家庭内でのガスや暖房機器の制御、病院などでの非常用電源の制御などであり、規定されている震度以上の震度予想値の制御データを受信した場合に、それぞれ必要な動作を行うような制御のトリガとして利用することである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る地震情報の即時伝達システムの一実施例を示す構成図。
【図２】ＵＤＰ／ＩＰによる情報伝達の説明図。
【図３】地震防災サーバの機能を示す説明図。
【図４】システムの動作を示す説明図。
【符号の説明】
【００３０】
１０  地震防災サーバ
１２  インターネット
１４  受信端末
１６  気象庁サーバ
１８  地震計
２０  地震計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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