(57)【要約】【課題】  圧力センサや変位計を用いて津波や高波の発生を検出し警報するシステムではセンサや計測部の設置位置が海底や海面に制約されることからから、設置費用や維持費用が高くなったり、船舶との衝突による損傷や太陽光線による劣化が生じたり、小さな波や突風による瞬間的な波も雑音として検出してしまって津波と区別する処理が煩雑になるという課題があった。【解決手段】  津波や高波の発生時に生ずるうねり性の波によって渦電流が海面に沿って流れ、渦電流と直角な方向に、正弦波状の周期的な磁界が生ずるのをスカラ磁力計を海中ブイに収納して計測することにより、装置を海底や海面に設置することなく、錨等を用いて簡単に海に設置できるようにすると共に、津波の識別が簡単になるようにした。【選択図】      図１
2009198207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波の上下運動により海面に沿って流れる渦電流によって生ずる磁界変化を時系列に計測する磁気計測部と、前記磁界変化に基づき津波または高波の発生を検出する津波・高波検出部と、を備えることを特徴とする津波・高波検出システム。
【請求項２】
前記磁気計測部は、前記磁界変化の信号を送信する送信部を備え、
前記津波・高波検出部は、前記磁気計測部から前記磁界変化の信号を受信する受信部と、所定の帯域にある前記磁界変化の信号振幅の二乗平均値を算出する二乗平均処理部と、前記磁界変化の信号振幅の分散値を算出する分散計算処理部と、前記二乗平均値と前記分散値との比に基づき津波または高波の発生を検出する判別部とを備えることを特徴とする請求項１記載の津波・高波検出システム。
【請求項３】
前記磁気計測部は、ゼーマンサブレベルを有する物質を内臓した吸収セルと、前記吸収セルに光を照射する放電ランプと、前記放電ランプの光を前記吸収セルに導くとともに前記吸収セルを透過した光を光検知器に導く光学系と、前記吸収セルを通過した光を電気信号に変換する光検知器と、前記光検知器からの電気信号を増幅する増幅器と、前記ゼーマンサブレベル間隔に対応する周波数で振動する高周波磁界を前記吸収セルに印加するコイルと、を備えた光磁気共鳴磁力計であることを特徴とする請求項１または２記載の津波・高波検出システム。
【請求項４】
前記磁気計測部は非磁性カプセルに収納され、さらに、ブイに格納されて海中に設置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の津波・高波検出システム。
【請求項５】
前記津波・高波検出部は、海中の複数箇所に設置された前記ブイの各ブイに格納された前記磁気計測部が計測する磁界変化を収集して、津波や高波の波の移動速度と進行方向を算出することを特徴とする請求項４記載の津波・高波検出システム。
【請求項６】
ゼーマンサブレベルを有する物質を内臓した吸収セルと、前記吸収セルに光を照射する放電ランプと、前記放電ランプの光を前記吸収セルに導くとともに前記吸収セルを透過した光を光検知器に導く光学系と、前記吸収セルを通過した光を電気信号に変換する光検知器と、前記光検知器からの電気信号を送信する送信器と、前記ゼーマンサブレベル間隔に対応する周波数で振動する高周波磁界を前記吸収セルに印加するコイルとからなる磁気計測部を収納した非磁性カプセルを備え、海中に設置されて、波の上下運動により海面に沿って流れる渦電流によって生ずる磁界変化を時系列に計測することを特徴とする磁気計測ブイ。
【請求項７】
波の上下運動により海面に沿って流れる渦電流によって生ずる磁界変化を時系列に計測するステップと、前記磁界変化に基づき津波または高波の発生を検出するステップと、を備えることを特徴とする津波・高波検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スカラ磁力計を用いて津波や高波の発生を検出する検出システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、津波や高波の発生を検出するシステムとして、圧力センサや変位計を海底や海面に設置し、水圧や波の高さを計測するシステムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２６４０５６号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
圧力センサを用いた検出システムでは、地震により海底に陥没や隆起が生じて海底附近で水圧が変化するのを計測することで津波や高波発生の有無を判断している。このため圧力センサや計測部は海底付近に設置する必要がある。また、変位計を用いたシステムでは、波の上下運動による変位量から波の高さを計測することで津波や高波発生の有無を判断している。このため、変位センサや計測部は海面近くに設置する必要がある。
前者の場合、水深は一般に数１００ｍ以上になることから大掛かりな水圧対策が必要となる。また、装置の修理や整備を行う際には一旦海底から装置を引上げる必要がある等、装置の設置、維持、整備費が高くなるという問題がある。後者の場合、装置を海面に設置するため、装置が船舶と衝突することによる損傷や、太陽光線(紫外線)や、揺れによる劣化を生ずる等の問題がある。また、両者の共通の問題として、海底の水圧変化や波の高さから津波発生の判断をしているため、小さな波や突風による瞬間的な波も雑音として検出してしまうので津波と区別する処理が煩雑になるという問題があった。
【０００５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、圧力センサや変位計などの装置を海底に設置することなく、簡単に海に設置できると共に津波や高波発生の検出能力を向上した検出システムを得ることを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による津波・高波検出システムは、波の上下運動により海面に沿って流れる渦電流によって生ずる磁界変化を時系列に計測する磁気計測手段と、前記磁界変化に基づき津波または高波の発生を判別する判別手段とを備えるようにした。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、簡易なシステム構成により、津波や高波の発生を検出することができる。
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施例１の津波・高波検出システムを表す概略図であり、図２はその構成図である。
図１において、磁気計測ブイ１６は海中に設置されて周囲の海面の磁界変化を計測する。センター局２０は磁気計測ブイ１６から周囲の磁界変化の信号を入力し、津波や高波の発生を検知する。
図２において、１はセシウムランプ（放電ランプ）、２、３はそれぞれ第１、第２のレンズ、４は吸収セル、５はＲＦコイル、６は円偏光板、７は光検知器、８は位相器、９はＲＦ増幅器、１０は高周波電源、１１はセシウムランプ１と第１のレンズ２と第２のレンズ３と吸収セル４とＲＦコイル５と円偏光板６と光検知器７と位相器８とＲＦ増幅器９と高周波電源１０とで構成される光磁気共鳴磁力計、１２は伝送用通信器、１３は太陽電池、１４は蓄電池、１５は非磁性カプセル、１６は光磁気共鳴磁力計１１、伝送用通信器１２、太陽電池１３、蓄電池１４、非磁性カプセル１５で構成される磁気計測ブイ、１７は受信用通信器、１８は津波・高波判別部、２０は受信用通信器１７と津波・高波判別部１８と津波・高波警報発生部１９で構成されるセンター局、ＳＳは光磁気共鳴磁力計の出力（以下では「磁力計出力」という）である。
なお、センター局２０は津波・高波検出部の一例であり、光磁気共鳴磁力計１１は磁気計測部の一例である。また、図１ではセンター局（津波・高波検出部）２０は陸地に設置されているが海上に停泊する船舶などに設置されていても構わない。
【０００９】
次に、この発明の実施例１の光磁気共鳴磁力計１１の動作について説明する。高周波電源１０によって、セシウムランプ（放電ランプ）１と吸収セル４に高周波電力が供給される。高周波電力を受けたセシウムランプ１は光（Ｄ１光）を発生する。第１のレンズはこの光を平行光にして、さらに、円偏光板６によって円偏向に変換する。円偏向に変換された光が吸収セル４に投射されると、吸収セル４中のセシウムがゼーマンサブレベルにおいて偏分布する。この状態の時に、周囲磁界に比例したゼーマンサブレベル間隔に対応する周波数で振動する高周波磁界をＲＦコイル５を介して吸収セル４に印加すると誘導遷移が発生して、原子群が基底状態のゼーマンサブレベルにランダムに分布する初期状態に戻る動作が連続して起こる。
【００１０】
この現象を第２のレンズ３、光検知器７によって変調光信号という形で取出してさらに電気信号に変換し、この電気信号を位相器８、ＲＦ増幅器９によってＲＦコイル５に正帰還がかかるようにしてこの発振周波数を計測することにより、磁界変化を計測することができ、また、スカラ磁力計として周囲磁界Ｈ０を計測することができる。この光磁気共鳴磁力計は、極めて高感度で微少な磁界変化を高精度に測定できる他、磁界の絶対量を計測できる、連続測定できる等の特徴を有するものであり、詳細については、例えば特開２００２−２９６３３４号公報等に記載がある。
【００１１】
セシウム原子の場合、磁界1ｎＴ当り約３Ｈｚのスケールファクタで、地球の各地域において周囲磁界Ｈ０の大きさに応じて１００ＫＨｚ〜２００ＫＨｚで発振するので、この発振周波数を電圧変換したものを磁力計出力ＳＳとして計測することで、周囲磁界の変化および周囲磁界Ｈ０を正確に計測することができる。
伝送用通信器１２は時々刻々、時系列に計測するこの磁力計出力ＳＳを、地上等に設けられたセンター局２０に向けて送信する。
【００１２】
ここで、この光磁気共鳴磁力計１１を非磁性カプセルに収納した磁気計測ブイを用意し、この磁気計測ブイを海中に設置し周囲の海面の磁界変化を計測することにより波の動きを磁界変化として捕らえることができる。
これは、海水がナトリウム、塩素等のイオンを大量に含んでおり、海面は一枚の大きな導体と見なすことができ、地磁気の下で導体が自分自身を貫く磁束密度が変化するように運動すると、導体面である海面に沿って渦電流が流れ、この渦電流により渦電流と直角な方向の海面法線方向に磁界を生じるので、磁界という形態で波の状態を計測できるからである。
【００１３】
図３は、海面での磁界発生の様子を示したものであり、海面に波がない場合（（ａ）、海面に上下方向の変位がない場合）と、津波や高波時にうねり性の波がある場合（（ｂ）、うねり性の波により海面に上下方向の変位がある場合）の、海面附近に生ずる磁界の違いを示した図である。
地磁気の磁界は図３中の（ａ）のように局所的に大きさも向きも一様であり、例えば、北半球では斜め下に向かっており、波が無く海面が穏やかな場合は海面を貫く磁界は一定であるため、渦電流は発生しなく渦電流による磁界は発生しない。
これに対して図３中の（ｂ）のように津波や高波により海面がうねる場合は、海面の向きが地磁気に対して変化するので海面を貫く磁束密度もうねりに対応して変化して海面には渦電流が発生し、この渦電流により渦電流と直角な方向に磁界が生じる。
【００１４】
図３（ｂ）のＡ地点のように波が大きいほど波が発生する磁界は大きく、Ｂ地点のように波が小さく、波の動きが反対になると、小さく、向きも逆になり、概ね、波の、大きさ、周期に比例して磁界変化が生ずる。
【００１５】
図４は、波の種類と磁界変化の関係を示す図である。図４中の（ａ）のように津波や高波によりうねりの大きな波が存在する場合にはうねりの大きな磁界変化が計測されるが、突風や風等により生ずる波は一般に小さく、ささくれたものとなり、計測される磁界は図４中の（ｂ）のように振幅の小さい周波数の高い波形になる。また、干満、潮流による海面の動きは非常にゆっくりしているので低周波数の波形になる。
このように、海中の所定の位置で磁界変化を計測すると、津波や高波によりうねりの大きな波が発生している場合は振幅の大きな波形が計測され、突風や風等により波が発生している場合は振幅の小さい周波数の高い波形が観測される。また、干満、潮流により海面に動きがある場合は低周波数の波形が観測される。
【００１６】
本発明の実施の形態では、海面近くで波を計測するために、非磁性材料のＦＲＰや強化プラスチック等を使用して非磁性、かつ、機密構造にした非磁性や非磁性カプセル１５を用い、この非磁性カプセル１５内に光磁気共鳴磁力計１１、伝送用通信器１２、太陽電池１３、蓄電池１４を封入する。そして、潮流や風で流されないように、非磁性カプセル１５の底の部分に非磁性である鉛やコンクリートを用いた錨が設けて海底の一定個所に留まってブイが常に海面下の所定の深さに設置されるようにした。
【００１７】
尚、この光磁気共鳴磁力計１１や伝送用通信器１２が沖合いにおいて自立した状態で常時動作するようにするための電源として、非磁性カプセル１５の外側には太陽電池１３が設けられる。海中を透過する太陽光線を吸収して電気エネルギーに変換し、この電気エネルギーを蓄電池１４に蓄えることにより上記光磁気共鳴磁力計１１や伝送用通信器１２に昼夜、天候に関係なく常に電源が供給されるようになっている。
【００１８】
次に、センター局２０が磁気計測ブイ１６からの磁力計出力ＳＳを受信し、津波・高波判断部１８が津波や高波の発生を判別する判別信号ＨＨを算出する動作について説明する。
【００１９】
図５は、津波・高波判別部１８の構成図である。図５において、津波・高波判別部１８はバンドパスフィルタ１８１、二乗平均処理部１８２、判別部１８３、分散計算処理部１８４、係数倍処理部１８５を備える。
図６は、津波・高波判別部１８が判別信号ＨＨを出力し、津波・高波警報発生部１９が判別信号ＨＨに基づき津波や高波の発生を判断して、警報等を発するまでのフローを表した図である。
【００２０】
センター局２０の受信用通信器１７は、磁気計測ブイ１６から図示しない受信アンテナを介して磁力計出力ＳＳを受信する。受信用通信器１７は受信した磁力計出力ＳＳを電気信号に変換して、磁界計測信号３０として図４に示すような波の状態に対応した波形を出力する。
【００２１】
津波・高波判断部１８は、受信用通信器１７から磁界計測信号３０を入力する（図６、ステップＳ０１）。
バンドパスフィルタ１８１は、この磁界計測信号３０を処理して１／１０Ｈｚ〜数Ｈｚの帯域の信号のみを抽出する（Ｓ０２）。例えば、数１／１０Ｈｚ〜数Ｈｚのバンドパスフイルタを設けることで、突風や風等により生じた振幅の小さい周波数の高い波形や干満、潮流による超低周波数の波形は除去して津波や高波により生じた振幅の大きく周波数の低い波形のみを通過させるようにする。
次に、二乗平均処理部１８２は、バンドパスフィルタ１８１の通過信号を入力し、この信号の振幅の二乗平均値を津波・高波特徴評価信号Ｓとして算出する（Ｓ０３）。
一方、分散計算処理部１８４も受信用通信器１７から磁界計測信号３０を入力して、磁界計測信号３０の分散を計算する（Ｓ０４）。
係数倍処理部１８５はこの分散値に所定の係数を乗じて、自動スレッシホールドＴＨを算出する（Ｓ０５）。
計測信号のＳに対して、分散は雑音のＮに相当するものであり、自動スレッシホールドＴＨは雑音の所定係数倍に相当するものである。所定の係数は、雑音に対する信号比、即ち、Ｓ／Ｎがどの値の時に計測信号が津波や高波信号であると判断する評価基準値であり、例えば、２のような値を定める。この場合、計測信号Ｓ/Ｎが２以上の時に津波や高波信号が存在した判断する。
【００２２】
次に、判別部１８３は、津波・高波特徴評価信号Ｓと自動スレッシホールドＴＨを入力し、津波・高波特徴評価信号Ｓの自動スレッシホールドＴＨに対する比を求めて判別信号ＨＨとして出力する（Ｓ０６）。
津波・高波警報発生部１９は、上記判別信号ＨＨの値が１以上の場合には、津波や高波が生じていると判断する（Ｓ０７、Ｓ０８）。ここで、ＨＨの値が１以上ということは、計測信号のＳ／Ｎが係数倍以上であることをを示しており、計測信号が津波や高波信号であるという評価基準値を超えたことを示しているので津波や高波が生じていると判断する。
さらに、上記判別信号ＨＨの値から津波や高波の規模を予測して、サイレンや拡声器スピーカ、通信等により周りの住民に警報する（Ｓ０９）。
【００２３】
このように本実施の形態１では、光磁気共鳴磁力計１１、伝送用通信器１２、太陽電池１３、蓄電池１４を非磁性カプセル１５に収納した磁気計測ブイ１６を用いることにより、海面から少し下の位置に光磁気共鳴磁力計を設置可能とし、しかも、太陽電池１３、蓄電池１４によって昼夜、天候に関係なく常に光磁気共鳴磁力計１１や伝送用通信器１２を稼動させて、海面の波の状態を磁界変化という形態で計測することができる。
磁気計測ブイ１６は磁界変化の信号をセンター局２０に伝送し、センター局２０では津波・高波判別部１８が津波や高波が発生しているか否かの指標となる判別信号を算出し、津波・高波警報発生部１９において上記判別信号の大きさから津波や高波の発生有無の判断や規模を予測して、サイレンや拡声器スピーカ、通信等により周りの住民に警報するようにした。
【００２４】
本実施の形態によれば、従来のように津波や高波を検知するセンサ等を海底や海面に設置しなければならないという制約がなく、ブイを用いてセンサを海中の任意の位置に簡単に設置できるので、設置費用や維持費用が少なく、船舶との衝突による損傷や太陽光線(紫外線)や揺れによる劣化等が生じることがない。また、従来、海底の水圧変化や波の高さから津波や高波発生の判断をしていたために生じていた小さな波や突風による瞬間的な波による雑音のために信号処理が煩雑になるという課題を解消して、津波や高波の発生の検出能力を向上できる。
【００２５】
なお、本実施の形態では磁気計測ブイ１６とは別にセンター局２０を設けセンター局２０において津波や高波の発生を検知していたが、磁気計測ブイ１６内に津波・高波判別部１８及び津波・高波警報発生部１９を設け、磁気計測ブイ１６が津波や高波の発生を検知するようにしても構わない。
【００２６】
実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２の津波・高波検出システムを示す構成図である。
図７において、Ａ11、Ａ21、…、Ａn1、Ａn2、…、Ａnmは、海中にほぼ等間隔でｎ×ｍの行列状に配置された磁気計測ブイ１６の第11、第21、…、第n1、第n2、・・・、第nmの位置にある磁気計測ブイ１６を各々表している。
Ｍ11、Ｍ21、…、Ｍnｍは、上記磁気計測ブイＡ11、Ａ21、…、Ａnmに対応して、磁気計測ブイＡnmが送信する磁力計出力ＳＳを時事刻々更新して記憶する第１１、第２１、…、第ｎｍのメモリ、２１は時系列行列データ処理部、２２は速度、方向算出部、２３は津波・高波予測警報発生部である。なお、実施の形態１と同様の構成には同一番号を付しその説明を省略する。
【００２７】
次に、この発明の実施例２の津波・高波検出システムの動作について説明する。
図８は、海中磁気計測ブイの配置の一例を示す図である。津波や高波の発生しやすい沖合いに、第11、第21、…、第n1、第n2、…、第nmの海中磁気計測ブイＡ11、Ａ21、…、Ａn1、Ａn2、…、Ａnmがｎ行、ｍ列の行列状に配置されている。
一方、第nmのメモリＭnmは、受信用通信器１７を経由して、各々対応する海中磁気計測ブイＡnmから受信した光磁気共鳴磁力計ＳＳを過去数１０分に渡って一定周期で時々刻々更新して記憶されるようになっている。
【００２８】
ここで波面、例えば、波の山の面位置は局所的には一直線状に揃っており、波はこれと直角方向に進んでいくので波の進行方向と海中磁気計測ブイの設置方向との関係によって計測される磁界計測信号３０は異なる。
【００２９】
図９は、波の進行方向と海中磁気計測ブイの設置方向との関係によって計測される磁界計測信号の一例を示した図である。
図中（ａ）は海中磁気計測ブイの設置方向と波の進行方向との関係を示す図である。図中（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は海中磁気計測ブイがＡ地点、Ｂ地点、Ｃ地点のように波の進行方向と平行に位置する場合に計測される磁界計測信号を示しており、其々、Ａ地点、Ｂ地点、Ｃ地点の位置に対応して磁界計測信号３０の位相が概ねΔＴ（時間）づつ遅れた波形をしている。  
また、図中（ｂ）、（ｅ）、（ｆ）はＡ地点、Ｄ地点、Ｅ地点のように波の進行方向と直角方向に位置する場合を示しており、概ね磁界計測信号の位相が揃った波形をしている。
【００３０】
ここで、各地点での磁界計測信号３０の位相差は、波が行列状に設置されたブイの列方向に進行している場合は列方向には生じるが、それと直角方向の行方向は零となる。また、行方向と列方向の中間の方位で波が進行している場合は、行と列の両方向で位相差は等しくなる。よって、この位相ずれに着目することにより波の進行方向の情報を得ることができる。
【００３１】
時系列行列データ処理部２１は、行方向、列方向に時事刻々更新される磁界計測信号の位相差ΔＴを、例えば波形のピークが現れる時間の差により算出する一方、第１１、第２１、…、第ｎｍのメモリM11、M21、…、Mnｍに記憶されている磁界計測信号のうち最大振幅のものを出力する。
【００３２】
津波・高波判別部１８は、時系列行列データ処理部２１から出力される最大振幅の磁界計測信号を入力して、実施の形態１と同様に、例えば、数１／１０Ｈｚ〜数Ｈｚのバンドパスフイルタによって津波や高波以外の雑音波形を除去し、振幅の二乗平均値を津波・高波特徴評価信号Ｓとして算出する一方、分散を算出してこれに所定の係数を掛けたものを自動スレッシホールドＴＨとして算出し、津波・高波特徴評価信号Ｓの自動スレッシホールドＴＨに対する比を判別信号ＨＨとして出力する。
【００３３】
速度・方向算出部２２は、ＨＨの値が１以上の場合には津波や高波が生じていると判断し、時系列行列データ処理部２１で算出した位相差ΔＴを入力して、海中磁気計測ブイ間の距離lをΔＴで除算することにより波の移動速度Ｖを算出する。また、行方向、列方向の位相差ΔＴとの比率により波の進行方向を算出する。
【００３４】
次に、津波・高波予測警報発生部２３は、実施の形態１と同様に、判別信号ＨＨの値から津波や高波の発生の有無判断や規模を予測する一方、上記速度・方向算出部２２で算出した波の移動速度Ｖと波の進行方向情報を入力する。そして、これらの波の移動速度Ｖと進行方向情報に基づき津波や高波の到達時間を予測して、サイレンや拡声器スピーカ、通信等により周りの住民に警報する。
【００３５】
このように行列状に配置した海中磁気計測ブイＡ11、Ａ21、…、Ａn1、Ａn2、…、Ａnm、メモリＭ11、Ｍ21、…、Ｍnm、時系列行列データ処理部２１、津波・高波判別部１８、速度・方向算出部２２、津波・高波予測警報発生部２３によって、行方向、列方向の磁界計測信号の位相差から波の移動速度と進行方向を算出することによって津波や高波の発生の有無判断や規模予測に加えて到達時間が予測するとともに、従来のようにセンサに水圧計や変位計を用いた場合に生じていた設置上の制約から生じていた維持費用が高いという欠点をなくすことができる上に船舶との衝突による損傷や太陽光線(紫外線)や揺れによる劣化等が生じないという長所がある。
【００３６】
以上によれば、波の移動速度と進行方向を算出して津波や高波の到達時間を予測することができるので、さらに警報能力が向上するとともに従来のように水圧計や変位計のセンサを用いていた場合に生じていた設置上の不便や維持費用が高いという欠点をなくすことができる。
【００３７】
実施の形態３．
図１０はこの発明の実施例３を示す構成図である。２４はベクトル合成磁力計であり、Ｂ11は伝送用通信器１２と太陽電池１３と蓄電池１４と非磁性カプセル１５とで構成される第１１の磁気計測ブイ１６を示す。Ｂ21、…、Ｂn1、Ｂn2、…、Ｂnmは磁気計測ブイＢ11と同一の構成の第21、…、第n1、第n2、…、第nmの位置にある磁気計測ブイである。なお、実施の形態１、２と同様の構成には同一番号を付しその説明を省略する。
【００３８】
ここで、ベクトル合成磁力計２４は、例えば磁気インピダンス効果を利用した半導体磁気ベクトルセンサ３個一組を直交３軸に配置している。これら半導体磁気ベクトルセンサの出力値をＸ、Ｙ、Ｚとすると、これらの出力値は周囲磁界の直交３成分を表しており、数１の計算をすることにより、スカラ磁力計として周囲磁界の絶対値Ｈ０を求めることができる。このようにして、ベクトル合成磁力計２４は、式１の計算式により周囲磁界Ｈ０を算出してして出力する。
【００３９】
【数１】
2009198207.tif 000003
【００４０】
実施の形態３では、数１により算出した周囲磁界Ｈ０を用いることで、実施の形態２と同様に、津波や高波の発生の有無判断や規模予測に加えて到達時間を予測することができる。
なお、（ｎ×ｍ）の行列状に配列された海中磁気計測ブイＢ11、Ｂ21、…、Ｂn1、Ｂn2、…、Ｂnm、海中磁気計測ブイＢnmに対応して設けられたメモリＭ11、 Ｍ21、…、Ｍnｍ、津波・高波判別部１８、時系列行列データ処理部２１、速度・方向算出部２２、津波・高波予測警報発生部２３等が行う動作は、実施の形態２における動作と同じであり、行方向、列方向の磁界計測信号の位相差から波の移動速度と進行方向を算出し、津波や高波の発生の有無判断や規模予測に加えて到達時間を予測することが可能となる。
【００４１】
実施の形態３では、周囲磁界Ｈ０の算出に磁気インピダンス効果を利用した半導体磁気ベクトルセンサを用いるようにした。この半導体磁気ベクトルセンサは、半導体の薄膜製造技術を利用することで超小型センサチップとして大量に安価に製造でき、ベクトル合成スカラ磁気センサ部分を小型化、軽量化、低コスト化できる。これにより、磁界センサーを緻密に配置することが可能となって津波や高波の警報能力がさらに向上するとともに、広範囲に展開できて運用範囲が広がるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明の実施の形態１の津波・高波検出システムの概略図である。
【図２】この発明の実施の形態１の津波・高波検出システムを示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１における波の存在の有無と発生磁界の関係を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１における波の種類と磁界変化の関係を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１の津波・高波判別部１８の構成図である。
【図６】この発明の実施の形態１における津波・高波発生の判定フローを示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２の例を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態２における海中磁気計測ブイの配置の一例を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態２における波の進行方向と海中磁気計測ブイの設置方向との関係によって計測される磁界計測信号との関連を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  セシウムランプ、２  第１のレンズ、３  第２のレンズ、４  吸収セル、５  ＲＦコイル、６  円偏光板、７  光検知器、８  位相器、９  ＲＦ増幅器、１０  高周波電源、１１  光磁気共鳴磁力計、１２  伝送用通信器、１３  太陽電池、１４  蓄電池、１５  非磁性カプセル、１６  磁気計測ブイ、１７  受信用通信器、１８  津波・高波判別部、１９  津波・高波警報発生部、２０  センター局、２１  時系列行列データ処理部、２２  速度、方向算出部、２３  津波・高波予測警報発生部、２４  ベクトル合成磁力計、３０  磁界計測信号、Ａ11、…、Anm  第11、…、第ｎｍの位置の磁気計測ブイ、Ｍ11、…、Mnｍ  第11、…、第nmのメモリＢ11、…、Bnm    第11、…、第nmの海中磁気計測ブイ。
【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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