JP6790867B2 - 地震動警告装置、地震動警告システム及び地震動警告方法 - Google Patents

Description

本発明は、地震動警告装置、地震動警告システム及び地震動警告方法に関する。

高層ビル等の固有周期の長い建物は、長周期地震動によって大きく揺れる場合があることが知られている。長周期地震動とは、遠方で発生した大規模な地震により生じる周期の長い地震動のことである。

例えば、２０１１年の東日本大震災において、震源から遠く離れた首都圏や大阪等では、地面の揺れよりも高層ビル等の高層階が大きく揺れたことが知られている。このような大きな揺れは、高層ビル等の居住者に恐怖感を与えたり、各種設備等に故障等の被害をもたらしたりする場合がある。

これに対して、長周期地震動の発生を予測して、警告を行う技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

ここで、高層ビル等の建物では、階に応じて長周期地震動による影響（揺れの大きさ等）が異なる場合がある。例えば、低層階では影響が小さい（揺れが小さい）一方で、高層階では影響が大きい（揺れが大きい）場合がある。また、同じ階であっても、標高、建物の軒高、建物の地上階数や建物の地下階数等といった条件によっても揺れの大小が異なる場合がある。

しかしながら、上記の従来技術では、高層ビル等の建物の階が考慮されていなかった。このため、例えば、高層ビルの階に応じた長周期地震動による影響を予測した上で、階に応じた警告を行うことができなかった。

開示の技術は、位置に応じて、長周期地震動の発生を警告することを目的する。

開示の技術は、１以上の機器と接続され、長周期地震動の発生を示す警告を前記機器に出力させる地震動警告装置であって、前記機器で観測された地震動の観測結果を示す機器観測データと、前記機器が設置された設置位置の特性を示す基礎特性データと、前記地震動警告装置に接続される地震情報提供サーバから取得した地震情報データとに基づいて、前記設置位置における長周期地震動の影響を予測するための分析データを作成する分析手段と、地震の発生を示す地震速報データを前記地震情報提供サーバから受信すると、前記分析手段により作成された前記分析データと、前記地震速報データとに基づいて、前記設置位置における長周期地震動の影響の予測値を示す予測結果データを作成する予測手段と、前記予測手段により作成された前記予測結果データに基づいて、前記設置位置における前記予測値が所定の閾値を超えているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記予測値が所定の閾値を超えていると判定された場合、前記設置位置に設置された前記機器に前記警告を出力させる警告手段と、を有する。

位置に応じて、長周期地震動の発生を警告することができる。

一実施形態に係る地震動警告システムの全体構成の一例を示す図である。 一実施形態に係る地震動警告システムの処理の概略を説明する図である。 一実施形態に係る地震動警告装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 一実施形態に係る機器が画像形成装置である場合のハードウェア構成の一例を示す図である。 一実施形態に係る地震動警告システムの機能構成の一例を示す図である。 基礎特性データの一例を示す図である。 機器観測データの一例を示す図である。 地震情報データの一例を示す図である。 閾値設定データの一例を示す図である。 分析データの一例を示す図である。 予測結果データの一例を示す図である。 地震情報データの格納処理の一例を示すシーケンス図である。 機器観測データの格納処理の一例を示すシーケンス図である。 分析データの作成処理の一例を示すフローチャートである。 長周期地震動の予測及び警告処理の一例を示すシーケンス図である。 緊急地震速報データの一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。

＜全体構成＞
まず、本実施形態に係る地震動警告システム１の全体構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る地震動警告システム１の全体構成の一例を示す図である。

図１に示すように、本実施形態に係る地震動警告システム１は、地震動警告装置１０と、１以上の機器２０と、地震情報提供システム３０とを有し、例えばインターネット等の広域的なネットワークＮを介して通信可能に接続されている。

地震情報提供システム３０は、例えば気象庁等が各種の地震情報を提供するための情報処理装置（コンピュータ）又は情報処理システムである。

地震情報提供システム３０は、地震動警告装置１０からの要求に応じて、過去に発生した地震に関する情報（例えば、地震の震央地点や地震規模等）が含まれる地震情報データ５００を当該地震動警告装置１０に送信する。また、地震情報提供システム３０は、所定の規模以上の地震が発生した場合等に、当該地震に関する情報が含まれる緊急地震速報データ９００を地震動警告装置１０に送信する。

機器２０は、例えばＭＦＰ（Multifunction Peripheral）等の画像形成装置、プロジェクタ、電子黒板装置、テレビ会議端末等の各種機器である。機器２０には、加速度センサと、例えばスピーカや警告灯等の警報機とが搭載されている。機器２０は、高層ビル等の建物ＢＬＤの各階に設置されている。

機器２０は、加速度センサにより揺れを観測すると、当該機器２０が設置されている地点（設置点）における観測結果を示す機器観測データ４００を地震動警告装置１０に送信する。

また、機器２０は、地震動警告装置１０から警告通知を受信すると、警報機から所定の音等を出力することにより、長周期地震動による揺れが発生することを周囲に警告する。

なお、建物ＢＬＤ内の１つの階に複数台の機器２０が設置されていても良い。また、建物ＢＬＤ内に、機器２０が設置されていない階があっても良い。

地震動警告装置１０は、機器２０が設置されている地点（設置点）毎に、長周期地震動の影響を予測した上で、予測結果に応じて機器２０に警告通知を送信する情報処理装置（コンピュータ）又は情報処理システムである。

地震動警告装置１０は、長周期地震動の影響の予測及び警告の通知を行うための地震動警告プログラム１００と、当該予測及び通知に用いられる各種データを記憶する記憶部１１０とを有する。記憶部１１０には、機器２０の設置点における特性（例えば、設置点の標高等）を示す基礎特性データ３００と、警告を通知するか否かを判定するための閾値設定データ６００とが記憶されている。

地震動警告装置１０は、地震動警告プログラム１００により、機器２０から受信した機器観測データ４００と、地震情報提供システム３０から受信した地震情報データ５００とを記憶部１１０に蓄積する。そして、地震動警告装置１０は、地震動警告プログラム１００により、基礎特性データ３００と、機器観測データ４００と、地震情報データ５００とに基づいて、機器２０の設置点毎に、長周期地震動の影響を予測するための分析データ７００を作成する。

また、地震動警告装置１０は、地震動警告プログラム１００により、地震情報提供システム３０から受信した緊急地震速報データ９００と、分析データ７００とに基づいて、機器２０の設置点毎に、当該設置点における長周期地震動の影響を予測する。そして、地震動警告装置１０は、地震動警告プログラム１００により、当該予測結果と、閾値設定データ６００とに基づいて、機器２０に警告を通知するか否かを判定した上で、判定結果に応じて当該機器２０に警告を通知する。

ここで、本実施形態に係る地震動警告システム１の処理の概略について、図２を参照しながら説明する。図２は、一実施形態に係る地震動警告システム１の処理の概略を説明する図である。

Ｓ１）地震動警告装置１０は、地震動警告プログラム１００により、機器２０から機器観測データ４００を受信した場合、当該機器観測データ４００を記憶部１１０に記憶させる。また、地震動警告装置１０は、地震動警告プログラム１００により、地震情報提供システム３０から地震情報データ５００を受信した場合、当該地震情報データ５００を記憶部１１０に記憶させる。

このように、地震動警告装置１０は、機器観測データ４００と、地震情報データ５００とを記憶部１１０に蓄積する。

Ｓ２）地震動警告装置１０は、地震動警告プログラム１００により、記憶部１１０に記憶されている基礎特性データ３００と、記憶部１１０に蓄積されている機器観測データ４００及び地震情報データ５００とに基づいて、分析データ７００を作成する。

分析データ７００は、機器２０の設置点における長周期地震動の影響を予測するためのデータであり、当該設置点における卓越周期や固有周期、減衰定数等が含まれる。

Ｓ３）地震情報提供システム３０は、所定の規模以上の地震が発生した場合等に、緊急地震速報データ９００を地震動警告装置１０に送信する。

Ｓ４）地震動警告装置１０は、地震情報提供システム３０から緊急地震速報データ９００を受信した場合、地震動警告プログラム１００により、当該緊急地震速報データ９００と、分析データ７００とに基づいて、長周期地震動の影響を予測する。そして、地震動警告装置１０は、地震動警告プログラム１００により、当該予測結果を示す予測結果データ８００を作成する。

予測結果データ８００には、機器２０の設置点を示す設置点コードと、当該設置点における揺れの予測値（絶対速度応答スペクトル予測値）とが含まれる。

Ｓ５）次に、地震動警告装置１０は、地震動警告プログラム１００により、予測結果データ８００と、閾値設定データ６００とに基づいて、機器２０に警告を通知するか否かを判定する。すなわち、地震動警告プログラム１００は、予測結果データ８００に含まれる揺れの予測値が、閾値設定データ６００に含まれる閾値を超えているか否かを判定する。そして、地震動警告プログラム１００は、揺れの予測値が閾値を超えている場合、当該機器２０に警告を通知すると判定する。

Ｓ６）次に、地震動警告装置１０は、機器２０に警告を通知すると判定された場合、地震動警告プログラム１００により、当該機器２０に警告通知を送信する。

Ｓ７）そして、機器２０は、地震動警告装置１０から警告通知を受信した場合、機器プログラム２００により、警告を出力する。

このように、本実施形態に係る地震動警告システム１では、機器２０が設置されている地点（設置点）における揺れの予測値が閾値を超えている場合、当該設置点に設置されている機器２０に警告を出力させる。このため、本実施形態に係る地震動警告システム１では、例えば、同一の建物ＢＬＤ内であっても階に応じて長周期地震動の影響が異なる場合に、階に応じて、長周期地震動の発生を示す警告を出力することができる。

すなわち、本実施形態に係る地震動警告システム１では、例えば、同一の建物ＢＬＤ内の低層階では揺れが小さく、高層階では揺れが大きい場合等に、低層階の機器２０では警告を出力させない一方で、高層階の機器２０では警告を出力させることができる。また、本実施形態に係る地震動警告システム１では、例えば、同一の階でも場所によって長周期地震動の影響が異なる場合に、揺れが小さい場所の機器２０では警告を出力させない一方で、揺れが大きい場所の機器２０では警告を出力させることができる。

＜ハードウェア構成＞
次に、本実施形態に係る地震動警告装置１０のハードウェア構成について、図３を参照しながら説明する。図３は、一実施形態に係る地震動警告装置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。

図３に示すように、本実施形態に係る地震動警告装置１０は、入力装置１１と、表示装置１２と、外部Ｉ／Ｆ１３と、通信Ｉ／Ｆ１４と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５とを有する。また、本実施形態に係る地震動警告装置１０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）１６と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１７と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１８とを有する。これら各ハードウェアは、それぞれがバス１９で相互に接続されている。

入力装置１１は、例えば各種ボタンやタッチパネル、キーボード、マウス等であり、地震動警告装置１０に各種の操作を入力するのに用いられる。表示装置１２は、例えばディスプレイ等であり、地震動警告装置１０による各種の処理結果を表示する。なお、地震動警告装置１０は、入力装置１１及び表示装置１２のうちの少なくとも一方を有していなくても良い。

外部Ｉ／Ｆ１３は、外部装置とのインタフェースである。外部装置には、記録媒体１３ａ等がある。地震動警告装置１０は、外部Ｉ／Ｆ１３を介して、記録媒体１３ａの読み取りや書き込みを行うことができる。記録媒体１３ａには、例えば、ＳＤメモリカード(SD memory card）やＵＳＢメモリ、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等がある。

通信Ｉ／Ｆ１４は、ネットワークＮを介して、他の装置（例えば、機器２０や地震情報提供システム３０等）とデータ通信を行うためのインタフェースである。

ＲＯＭ１５は、電源を切ってもデータを保持することができる不揮発性の半導体メモリである。ＲＡＭ１６は、プログラムやデータを一時保持する揮発性の半導体メモリである。ＣＰＵ１７は、例えばＨＤＤ１８やＲＯＭ１５からプログラムやデータをＲＡＭ１６上に読み出して、各種処理を実行する演算装置である。

ＨＤＤ１８は、プログラムやデータを格納している不揮発性の記憶装置である。ＨＤＤ１８に格納されているプログラムやデータには、例えば、地震動警告プログラム１００、基本ソフトウェアであるＯＳ（Operating System）、ＯＳ上で動作する各種アプリケーションプログラム等がある。なお、本実施形態に係る地震動警告装置１０は、ＨＤＤ１８に代えて、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）を有していても良い。

本実施形態に係る地震動警告装置１０は、図３に示すハードウェア構成を有することにより、後述する各種処理を実現することができる。

次に、本実施形態に係る機器２０が画像形成装置である場合のハードウェア構成について、図４を参照しながら説明する。図４は、一実施形態に係る機器２０が画像形成装置である場合のハードウェア構成の一例を示す図である。

図４に示すように、本実施形態に係る機器２０は、コントローラ２１と、操作パネル２２と、外部Ｉ／Ｆ２３と、通信Ｉ／Ｆ２４と、プリンタ２５と、スキャナ２６と、加速度センサ２７と、警報機２８とを有する。また、コントローラ２１は、ＣＰＵ３１と、ＲＡＭ３２と、ＲＯＭ３３と、ＮＶＲＡＭ３４と、ＨＤＤ３５とを有する。

ＲＯＭ３３は、各種プログラムやデータを格納している不揮発性の半導体メモリである。ＲＡＭ３２は、プログラムやデータを一時保持する揮発性の半導体メモリである。ＮＶＲＡＭ３４は、例えば設定情報等を格納している半導体メモリである。また、ＨＤＤ３５は、各種プログラムやデータを格納している不揮発性の記憶装置である。ＨＤＤ３５に格納されているプログラムやデータには、例えば、機器プログラム２００等がある。なお、本実施形態に係る機器２０は、ＨＤＤ３５に代えて、例えば、ＳＳＤを有していても良い。

ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３３やＮＶＲＡＭ３４、ＨＤＤ３５等からプログラムやデータ、設定情報等をＲＡＭ３２上に読み出し、処理を実行することで、各種処理を実行する演算装置である。

操作パネル２２は、ユーザからの入力を受け付ける入力部と、表示を行う表示部とを備えている。外部Ｉ／Ｆ２３は、外部装置とのインタフェースである。外部装置には、記録媒体２３ａ等がある。機器２０は、外部Ｉ／Ｆ２３を介して、記録媒体２３ａの読み取りや書き込みを行うことができる。記録媒体２３ａには、例えば、ＩＣカード、フレキシブルディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、ＳＤメモリカード、ＵＳＢメモリ等がある。

通信Ｉ／Ｆ２４は、ネットワークＮを介して、他の装置（例えば、地震動警告装置１０等）とデータ通信を行うためのインタフェースである。プリンタ２５は、印刷データを印刷する印刷装置である。スキャナ２６は、原稿を読み取って電子ファイル（画像ファイル）を生成する読取装置である。

加速度センサ２７は、例えば３軸加速度センサであり、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向の３方向を成分とする加速度を測定するセンサである。なお、以降では、一例として、ｘ軸方向は「南北方向」、ｙ軸方向は「東西方向」、ｚ軸方向は「上下方向」であるものとして説明する。警報機２８は、例えばスピーカや警告灯等である。

本実施形態に係る機器２０は、図４に示すハードウェア構成を有することにより、後述する各種処理を実現することができる。

＜機能構成＞
次に、本実施形態に係る地震動警告システム１の機能構成について、図５を参照しながら説明する。図５は、一実施形態に係る地震動警告システム１の機能構成の一例を示す図である。

図５に示すように、本実施形態に係る機器２０は、観測部２０１と、警告出力部２０２と、通信部２０３とを有する。これら各部は、機器２０にインストールされた機器プログラム２００が、ＣＰＵ３１に実行させる処理により実現される。

観測部２０１は、地震による揺れ（地震動）が生じた場合、当該揺れを観測して、機器２０の設置点における観測結果を示す機器観測データ４００を作成する。

警告出力部２０２は、地震動警告装置１０から警告通知を受信すると、警告を出力する。警告出力部２０２は、例えば所定の音（警告音やメッセージ（音声）等）を出力しても良いし、警告灯の点灯等を行っても良い。

通信部２０３は、観測部２０１により作成された機器観測データ４００を地震動警告装置１０に送信する。また、通信部２０３は、地震動警告装置１０から警告通知を受信する。

図５に示すように、本実施形態に係る地震動警告装置１０は、通信部１０１と、地震情報要求部１０２と、分析部１０３と、予測部１０４と、データ管理部１０５と、警告判定部１０６と、警告通知部１０７とを有する。これら各部は、地震動警告装置１０にインストールされた地震動警告プログラム１００が、ＣＰＵ１７に実行させる処理により実現される。

また、本実施形態に係る地震動警告装置１０は、記憶部１１０を有する。記憶部１１０は、例えばＨＤＤ１８等を用いて実現可能である。なお、記憶部１１０は、地震動警告装置１０とネットワークＮを介して接続される記憶装置等を用いて実現されていても良い。

通信部１０１は、機器２０から機器観測データ４００を受信する。また、通信部１０１は、地震情報要求部１０２により作成された取得要求を地震情報提供システム３０に送信すると共に、地震情報提供システム３０から地震情報データ５００や緊急地震速報データ９００を受信する。更に、通信部１０１は、警告判定部１０６による判定結果に応じて、警告通知を機器２０に送信する。

地震情報要求部１０２は、地震情報提供システム３０から地震情報データ５００を取得するための取得要求を作成する。ここで、地震情報データ５００には、防災情報データ５１０と、長周期地震動観測データ５２０とがある。防災情報データ５１０は、発生した地震の震央地点や地震規模等が含まれるデータである。長周期地震動観測データ５２０は、地震により長周期地震動が生じた場合に、所定の固有周期及び減衰定数を有する建物が受ける絶対速度応答スペクトル等が含まれるデータである。

したがって、地震情報要求部１０２は、防災情報データ５１０を取得するための取得要求（防災情報データの取得要求）と、長周期地震動観測データ５２０の取得要求（長周期地震動観測データの取得要求）とを作成する。

分析部１０３は、基礎特性データ３００と、機器観測データ４００と、地震情報データ５００とに基づいて、分析データ７００を作成する。分析データ７００は、機器２０の設置点における長周期地震動の影響を予測するためデータであり、例えば、当該機器２０の設置点を示す設置点コード、当該設置点における卓越周期、固有周期、減衰定数等が含まれるデータである。

予測部１０４は、通信部１０１により緊急地震速報データ９００が受信された場合、当該緊急地震速報データ９００と、分析データ７００とに基づいて、当該分析データ７００に含まれる設置点コードが示す設置点における長周期地震動の影響を予測する。そして、予測部１０４は、予測結果を示す予測結果データ８００を作成する。

データ管理部１０５は、各種データを管理する。すなわち、データ管理部１０５は、各種データを記憶部１１０に記憶させると共に、各種データを記憶部１１０から取得する。

例えば、データ管理部１０５は、通信部１０１により受信された機器観測データ４００を記憶部１１０に記憶させる。また、例えば、データ管理部１０５は、通信部１０１により受信された地震情報データ５００（防災情報データ５１０及び長周期地震動観測データ５２０）を記憶部１１０に記憶させる。更に、例えば、データ管理部１０５は、分析部１０３により作成された分析データ７００を記憶部１１０に記憶させる。

警告判定部１０６は、予測部１０４により作成された予測結果データ８００と、記憶部１１０に記憶されている閾値設定データ６００とに基づいて、当該予測結果データ８００に含まれる設置点コードが示す設置点の機器２０に警告を通知するか否かを判定する。すなわち、警告判定部１０６は、当該設置点において、予測結果データ８００に含まれる絶対速度応答スペクトル予測値が、閾値設定データ６００に含まれる絶対速度応答スペクトル閾値を超えているか否かを判定する。

警告通知部１０７は、警告判定部１０６により警告を通知すると判定された場合、警告通知を作成する。警告通知とは、例えば、長周期地震動の発生を示す警告を機器２０に出力させるための通知である。そして、警告通知部１０７は、通信部１０１により、予測結果データ８００に含まれる設置点コードが示す設置点の機器２０に警告通知を送信する。

記憶部１１０は、基礎特性データ３００と、機器観測データ４００と、地震情報データ５００と、閾値設定データ６００と、分析データ７００と、予測結果データ８００とを記憶する。以降では、これらのデータの詳細について説明する。

まず、基礎特性データ３００の詳細について、図６を参照しながら説明する。図６は、基礎特性データ３００の一例を示す図である。

図６に示すように、基礎特性データ３００には、設置点コードと、地域コードと、設置点の緯度・経度と、設置点の標高と、建物の軒高と、建物の地上階数と、建物の地下階数と、機器設置階と、機器設置方位とが含まれる。

設置点コードは、機器２０が設置されている地点（設置点）を識別する識別情報である。設置点コードは、例えば、機器２０が設置されている建物ＢＬＤを識別する識別情報（建物ＩＤ等）と、建物ＢＬＤ内で機器２０が設置されている階を識別する識別情報（階ＩＤ等）とが含まれる。なお、例えば、同一の階に複数台の機器２０が設置されている場合は、設置点コードには、更に、同一の階で機器２０を識別する識別情報（機器ＩＤ等）が含まれても良い。

地域コードは、設置点が属する地域（例えば、市区町村等）を識別する情報である。設置点の緯度・経度は、設置点の緯度及び経度である。設置点の標高は、地上面から設置点までの高さである。

建物の軒高は、機器２０が設置されている建物ＢＬＤの軒高である。建物の地上階数は、機器２０が設置されている建物ＢＬＤの階のうち、地上にある階の数である。建物の地下階数は、機器２０が設置されている建物ＢＬＤの階のうち、地下にある階の数である。機器設置階は、機器２０が設置されている階（すなわち、設置点コードが示す設置点を含む階）である。機器設置方位は、設置点コードが示す設置点に設置された機器２０の正面方向の方位である。

このように、基礎特性データ３００は、機器２０が設置されている設置点における各種の特性が含まれるデータである。記憶部１１０には、設置点コード毎に、複数の基礎特性データ３００が記憶されている。

次に、機器観測データ４００の詳細について、図７を参照しながら説明する。図７は、機器観測データ４００の一例を示す図である。

図７に示すように、機器観測データ４００には、設置点コードと、観測開始時刻と、観測時間と、成分方向と、サンプリング周波数と、加速度波形データとが含まれる。

設置点コードは、機器２０の設置点を識別する識別情報である。観測開始時刻は、地震による揺れ（地震動）の観測を開始した時刻である。観測時間は、地震動の観測を開始してから終了するまでの時間である。成分方向は、加速度センサ２７により測定された加速度の成分方向（すなわち、ｘ軸方向（南北方向）、ｙ軸方向（東西方向）及びｚ軸方向（上下方向））である。サンプリング周波数は、単位時間あたりに加速度センサ２７が加速度を測定する回数（頻度）である。

加速度波形データは、観測を開始してから終了するまでの間に加速度センサ２７により測定された加速度の大きさと、観測時間との関係を示す波形データある。すなわち、加速度波形データは、例えば、横軸及び縦軸をそれぞれ観測時間及び加速度の大きさとした座標系に、加速度センサ２７により測定された加速度の大きさを観測時間に応じてプロットしたデータである。

このように、機器観測データ４００は、機器２０が設置されている設置点において当該機器２０が揺れ（地震動）を観測した結果（加速度波形データ）が含まれるデータである。記憶部１１０には、設置点コード及び観測開始時刻毎に、複数の機器観測データ４００が記憶される。

次に、地震情報データ５００の詳細について、図８を参照しながら説明する。図８は、地震情報データ５００の一例を示す図である。地震情報データ５００には、防災情報データ５１０と、長周期地震動観測データ５２０とがある。

図８（ａ）に示すように、防災情報データ５１０は、地震検知時刻と、検知地点コードと、発生時刻と、震央地点コードと、地震規模と、震源地の緯度・経度と、震源深度と、震源方向と、震源距離とが含まれる。

地震検知時刻は、地震計等により地震が検知された時刻である。検知地点コードは、地震が検知された地点（例えば、地震計等が設置されている地点）を識別する識別情報である。発生時刻は、検知された地震が発生した時刻である。震央地点コードは、検知された地震の震央地点（すなわち、震源の真上にある地表上の地点）を識別する識別情報である。

地震規模は、検知された地震が発するエネルギーの大きさを表す指標値（マグニチュード）である。震源地の緯度・経度は、震央地点の緯度及び経度である。震源深度は、検知された地震における震源の深度である。震源方向は、地震が検知された地点（検知地点コードが示す地点）から震源に向かう方向である。震源距離は、地震が検知された地点（検知地点コードが示す地点）から震源までの距離である。

このように、防災情報データ５１０は、例えば気象庁等により観測された地震に関する各種情報が含まれるデータである。記憶部１１０には、地震情報データ５００として、複数の防災情報データ５１０が記憶される。

また、図８（ｂ）に示すように、長周期地震動観測データ５２０は、観測点の緯度・経度と、観測開始時刻と、観測時間と、固有周期と、減衰定数と、絶対速度応答スペクトルとが含まれる。

観測点の緯度・経度は、長周期地震動が観測された地点の緯度及び経度である。観測開始時刻は、長周期地震動の観測を開始した時刻である。観測時間は、長周期地震動の観測を開始してから終了するまでの時間である。固有周期は、予め決められた建物の固有周期である。減衰定数は、予め決められた建物の減衰定数である。絶対速度応答スペクトルは、予め決められた固有周期及び減衰定数を有する建物が長周期地震動により受ける絶対速度のｘ軸方向（南北方向）成分とｙ軸方向（東西方向）成分との合成速度（すなわち、水平動合成速度）である。なお、絶対速度応答スペクトルは、更に、上下成分（すなわち、例えば、鉛直上方向成分及び鉛直下方向成分）が含まれていても良い。

このように、長周期地震動観測データ５２０は、例えば気象庁等により観測された長周期地震動に関する各種情報が含まれるデータである。記憶部１１０には、地震情報データ５００として、１以上の長周期地震動観測データ５２０が記憶される。

次に、閾値設定データ６００の詳細について、図９を参照しながら説明する。図９は、閾値設定データ６００の一例を示す図である。

図９に示すように、閾値設定データ６００は、設置点コードと、絶対速度応答スペクトル閾値とを有する。

設置点コードは、機器２０の設置点を識別する識別情報である。絶対速度応答スペクトル閾値は、予測結果データ８００に含まれる絶対応答スペクトル予測値の閾値である。絶対応答スペクトル閾値は、例えばユーザ等により予め設定される。

このように、閾値設定データ６００は、機器２０の設置点における絶対速度応答スペクトルの閾値が含まれるデータである。記憶部１１０には、設置点コード毎に、複数の閾値設定データ６００が記憶されている。

次に、分析データ７００の詳細について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、分析データ７００の一例を示す図である。

図１０に示すように、分析データ７００は、設置点コードと、仮想震源地の震央地点コードと、仮想震源地の緯度・経度と、仮想震源値の震源深度と、設置点の卓越周期と、設置点の固有周期と、設置点の減衰定数と、距離減衰率と、表層地盤増幅率と、回帰係数とが含まれる。

設置点コードは、機器２０の設置点を識別する識別情報である。仮想震源地の震央地点コードは、仮想的に設定された震源（仮想震源）の震央地点（すなわち、仮想震源の真上にある地表上の地点）を識別する識別情報である。仮想震源地の緯度・経度は、仮想震源の震央地点における緯度及び経度である。仮想震源値の震源深度は、仮想震源の深度である。

設置点の卓越周期は、設置点コードが示す設置点における地盤の卓越周期である。設置点の固有周期は、設置点コードが示す設置点の固有周期である。設置点の減衰定数は、設置点コードが示す設置点の減衰定数である。

距離減衰率は、設置点コードが示す設置点と仮想震源地との間における単位距離あたりの地震動減衰率である。表層地盤増幅率は、設置点コードが示す設置点の工学的地盤から地表に地震動が伝わる場合における増幅率である。回帰係数は、長周期地震動による影響の予測結果となる「絶対速度応答スペクトル予測値」を目的変数とする重回帰分析に用いる回帰係数である。

このように、分析データ７００は、機器２０の設置点における各種の分析結果（分析部１０３による分析結果）が含まれるデータである。記憶部１１０には、設置点コード毎に、複数の分析データ７００が記憶されている。

次に、予測結果データ８００の詳細について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、予測結果データ８００の一例を示す図である。

図１１に示すように、予測結果データ８００は、設置点コードと、絶対速度応答スペクトル予測値とが含まれる。

設置点コードは、機器２０の設置点を識別する識別情報である。絶対速度応答スペクトル予測値は、設置点コードが示す設置点における影響の予測値（すなわち、当該設置点における絶対速度（水平動合成速度）の予測値）である。

このように、予測結果データ８００は、機器２０の設置点における予測結果（予測部１０４による予測結果）が含まれるデータである。記憶部１１０には、設置点コード毎に、複数の予測結果データ８００が記憶されている。

＜処理の詳細＞
次に、本実施形態に係る地震動警告システム１の処理の詳細について説明する。

≪地震情報データ５００の格納処理≫
まず、地震情報データ５００を地震情報提供システム３０から取得して、記憶部１１０に記憶させる処理について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、地震情報データ５００の格納処理の一例を示すシーケンス図である。

まず、地震動警告装置１０の地震情報要求部１０２は、例えば予め決められた日時に、防災情報データの取得要求を作成する（ステップＳ１２０１）。

次に、地震動警告装置１０の通信部１０１は、地震情報要求部１０２により作成された防災情報データの取得要求を地震情報提供システム３０に送信する（ステップＳ１２０２）。そして、通信部１０１は、地震情報提供システム３０から返信された防災情報データ５１０を受信する。

次に、地震動警告装置１０の地震情報要求部１０２は、長周期地震動観測データの取得要求を作成する（ステップＳ１２０３）。

次に、地震動警告装置１０の通信部１０１は、地震情報要求部１０２により作成された長周期地震動観測データの取得要求を地震情報提供システム３０に送信する（ステップＳ１２０４）。そして、通信部１０１は、地震情報提供システム３０から返信された長周期地震動観測データ５２０を受信する。

次に、地震動警告装置１０のデータ管理部１０５は、通信部１０１により受信された防災情報データ５１０及び長周期地震動観測データ５２０を、地震情報データ５００として、記憶部１１０に記憶させる（ステップＳ１２０５）。これにより、防災情報データ５１０及び長周期地震動観測データ５２０が、地震情報データ５００として、記憶部１１０に格納される。

なお、防災情報データ５１０及び長周期地震動観測データ５２０が地震情報提供システム３０から返信されなかった場合、データ管理部１０５は、上記のステップＳ１２０５の処理を行わなくても良い。

≪機器観測データ４００の格納処理≫
次に、機器２０から受信した機器観測データ４００を記憶部１１０に記憶させる処理について、図１３を参照しながら説明する。図１３は、機器観測データ４００の格納処理の一例を示すシーケンス図である。

まず、機器２０の観測部２０１は、地震による揺れ（地震動）が生じた場合、当該揺れを観測する（ステップＳ１３０１）。すなわち、観測部２０１は、加速度センサ２７により、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向の３方向を成分とする加速度を測定する。

次に、機器２０の観測部２０１は、当該機器２０の設置点における観測結果を示す機器観測データ４００を作成する（ステップＳ１３０２）。

次に、機器２０の通信部２０３は、観測部２０１により作成された機器観測データ４００を地震動警告装置１０に送信する（ステップＳ１３０３）。このように、機器２０は、地震による揺れ（地震動）を観測して、当該機器２０の設置点における観測結果を示す機器観測データ４００を地震動警告装置１０に送信する。

地震動警告装置１０のデータ管理部１０５は、通信部１０１により機器観測データ４００を受信すると、当該機器観測データ４００を記憶部１１０に記憶させる（ステップＳ１３０４）。これにより、機器観測データ４００が記憶部１１０に格納される。

≪分析データ７００の作成処理≫
次に、記憶部１１０に記憶されている基礎特性データ３００、機器観測データ４００及び地震情報データ５００に基づいて、分析データ７００を作成する処理について、図１４を参照しながら説明する。図１４は、分析データ７００の作成処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１４に示す分析データ７００の作成処理は、予め設定された所定の時間毎（例えば１週間毎や１か月毎等）又は予め設定された日時に実行される。

まず、地震動警告装置１０のデータ管理部１０５は、地震情報データ５００を記憶部１１０から取得する（ステップＳ１４０１）。

次に、地震動警告装置１０のデータ管理部１０５は、記憶部１１０に記憶されている基礎特性データ３００のうち、１件の基礎特性データ３００を取得する（ステップＳ１４０２）。

次に、地震動警告装置１０のデータ管理部１０５は、取得した基礎特性データ３００に対応する機器観測データ４００を記憶部１１０から取得する（ステップＳ１４０３）。すなわち、データ管理部１０５は、取得した基礎特性データ３００と同一の設置点コードが含まれる機器観測データ４００を記憶部１１０から取得する。

次に、地震動警告装置１０の分析部１０３は、取得された基礎特性データ３００と、機器観測データ４００と、地震情報データ５００とに基づいて、分析データ７００を作成する（ステップＳ１４０４）。すなわち、分析部１０３は、基礎特性データ３００と、機器観測データ４００と、地震情報データ５００とに基づいて、仮想震源を設定した上で、当該基礎特性データ３００に含まれる設置点コードが示す設置点における卓越周期や固有周期、減衰定数、距離減衰率、表層地盤増幅率、回帰係数等を算出することで、分析データ７００を作成する。

次に、地震動警告装置１０のデータ管理部１０５は、分析部１０３により作成された分析データ７００を記憶部１１０に記憶させる（ステップＳ１４０５）。これにより、データ管理部１０５により取得された基礎特性データ３００に対応する分析データ７００が記憶部１１０に格納される。

次に、地震動警告装置１０のデータ管理部１０５は、次の基礎特性データ３００があるか否かを判定する（ステップＳ１４０６）。すなわち、データ管理部１０５は、記憶部１１０に記憶されている基礎特性データ３００のうち、未だ取得していない基礎特性データ３００があるか否かを判定する。

ステップＳ１４０６において、次の基礎特性データ３００が無いと判定された場合、地震動警告装置１０は、処理を終了する。

一方、ステップＳ１４０６において、次の基礎特性データ３００があると判定された場合、地震動警告装置１０のデータ管理部１０５は、当該次の基礎特性データ３００を記憶部１１０から取得する（ステップＳ１４０７）。そして、地震動警告装置１０は、ステップＳ１４０３以降の処理を行う。

これにより、基礎特性データ３００毎に（すなわち、設置点コード毎に）、分析データ７００が作成されて、記憶部１１０に格納される。なお、同一の設置点コードが含まれる分析データ７００が記憶部１１０に既に格納されている場合、データ管理部１０５は、分析データ７００を上書きすれば良い。ただし、この場合、データ管理部１０５は、上書きせずに、例えば作成日を付加することにより、異なる分析データ７００として記憶部１１０に格納しても良い。

≪長周期地震動の予測及び警告処理≫
次に、地震情報提供システム３０から緊急地震速報データ９００が送信された場合に、長周期地震動による影響を予測して、当該予測された影響に応じて機器２０から警告を出力する処理について、図１５を参照しながら説明する。図１５は、長周期地震動の予測及び警告処理の一例を示すシーケンス図である。

まず、地震情報提供システム３０は、例えば所定の規模以上の地震が発生した場合、当該地震に関する情報が含まれる緊急地震速報データ９００を地震動警告装置１０に送信する（ステップＳ１５０１）。

ここで、地震情報提供システム３０から送信される緊急地震速報データ９００の詳細について、図１６を参照しながら説明する。図１６は、緊急地震速報データ９００の一例を示す図である。

図１６に示すように、緊急地震速報データ９００は、地震発生時刻と、震央地点コードと、地震規模と、震源地の緯度・経度と、震源深度と、予想地域コードと、予想震度と、予想到達時刻とが含まれる。

地震発生時刻は、地震が発生した時刻である。震央地点コードは、発生した地震の震央地点（すなわち、震源の真上にある地表上の地点）を識別する識別情報である。地震規模は、発生した地震が発するエネルギーの大きさを表す指標値（マグニチュード）である。

震源地の緯度・経度は、震央地点の緯度及び経度である。震源深度は、発生した地震における震源の深度である。予想地域コードは、震度の予測対象とする地域（例えば、市区町村等）を識別する情報である。予想震度は、予測地域コードが示す地域において予測される震度である。予想到達時刻は、予測地域コードが示す地域に主要動が到達する予測時刻である。

このように、緊急地震速報データ９００は、例えば気象庁等により観測された地震に関する各種情報が含まれるデータである。

図１５に戻る。地震動警告装置１０のデータ管理部１０５は、通信部１０１により緊急地震速報データ９００を受信すると、分析データ７００を記憶部１１０から取得する（ステップＳ１５０２）。

次に、地震動警告装置１０の予測部１０４は、緊急地震速報データ９００と、分析データ７００とに基づいて、当該分析データ７００に含まれる設置点コードが示す設置点における長周期地震動の影響を予測する。そして、予測部１０４は、予測結果を示す予測結果データ８００を作成する（ステップＳ１５０３）。すなわち、予測部１０４は、緊急地震速報データ９００に基づいて、当該設置点における絶対速度応答スペクトル予測値を算出することで、予測結果データ８００を作成する。絶対速度応答スペクトル予測値は、分析データ７００に含まれる回帰係数を用いて、重回帰分析を行うことで算出することができる。

次に、地震動警告装置１０のデータ管理部１０５は、予測部１０４により作成された予測結果データ８００を記憶部１１０に記憶させる（ステップＳ１５０４）。

次に、地震動警告装置１０の警告判定部１０６は、予測結果データ８００と、当該予測結果データ８００に対応する閾値設定データ６００とに基づいて、当該予測結果データ８００に対応する機器２０に警告を通知するか否かを判定する（ステップＳ１５０５）。

すなわち、警告判定部１０６は、予測結果データ８００毎に、当該予測結果データ８００に含まれる絶対速度応答スペクトル予測値が、設置点コードが同一の閾値設定データ６００に含まれる絶対速度応答スペクトル閾値を超えているか否かを判定する。そして、警告判定部１０６は、絶対速度応答スペクトル予測値が絶対速度応答スペクトル閾値を超えている場合、当該設置点コードが示す設置点の機器２０に警告を通知すると判定する。

ステップＳ１５０５において、警告を通知すると判定された機器２０が存在しない場合、地震動警告装置１０は、処理を終了する。

一方、ステップＳ１５０５において、警告を通知すると判定された機器２０が存在する場合、地震動警告装置１０の警告通知部１０７は警告通知を作成する（ステップＳ１５０６）。

なお、警告通知部１０７は、絶対速度応答スペクトル予測値と絶対速度応答スペクトル閾値との差に応じた警告通知を作成しても良い。例えば、絶対速度応答スペクトル予測値と絶対速度応答スペクトル閾値との差が、所定の値より大きい場合、警告通知部１０７は、警告音の出力及び警告灯の点灯を行うための警告通知を作成する。一方で、例えば、絶対速度応答スペクトル予測値と絶対速度応答スペクトル閾値との差が、所定の値以下である場合、警告通知部１０７は、警告音の出力を行うための警告通知を作成する等である。

次に、地震動警告装置１０の通信部１０１は、警告通知部１０７により作成された警告通知を、警告判定部１０６により警告を通知すると判定された機器２０に対して送信する（ステップＳ１５０７）。

機器２０の警告出力部２０２は、通信部２０３により警告通知を受信すると、長周期地震動の発生を示す警告を出力する（ステップＳ１５０８）。すなわち、警告出力部２０２は、長周期地震動の発生を示す警告として、例えば警告音を警報機２８から出力する。また、警告出力部２０２は、長周期地震動の発生を示す警告として、「地震が発生しました。大きな揺れに備えて下さい。」等のメッセージを警報機２８から出力しても良い。更に、警告出力部２０２は、長周期地震動の発生を示す警告として、警告灯の点灯等を行っても良い。

なお、警告出力部２０２は、例えば、予め登録されたメールアドレス宛に当該メッセージを含むメールを送信しても良いし、予め登録された電話番号宛に当該メッセージを含むＦＡＸを送信しても良い。

これにより、当該機器２０が設置されている階の居住者等は、長周期地震動の発生により揺れが生じることを知ることができる。

以上のように、本実施形態に係る地震動警告システム１では、例えば高層ビル等の建物ＢＬＤの各階に設置された機器２０は、地震動の観測に応じて、機器観測データ４００を地震動警告装置１０に送信する。また、本実施形態に係る地震動警告システム１では、地震動警告装置１０は、機器２０の設置点の特性を示す基礎特性データ３００と、機器観測データ４００と、地震情報提供システム３０から取得した地震情報データ５００とに基づいて、分析データ７００を作成する。

更に、本実施形態に係る地震動警告システム１では、地震情報提供システム３０から緊急地震速報データ９００を受信した場合に、分析データ７００に基づいて、各設置点における長周期地震動の影響を予測する。そして、本実施形態に係る地震動警告システム１では、当該予測結果に応じて、長周期地震動の発生を示す警告を機器２０に通知する。

これにより、本実施形態に係る地震動警告システム１では、機器２０が設置されている地点毎に、長周期地震動による影響を予測して、当該予測した影響に応じた警告を行うことができる。言い換えれば、本実施形態に係る地震動警告システム１では、建物ＢＬＤ内で機器２０が設置されている階や当該建物ＢＬＤの特性（建物ＢＬＤの軒高や総階数等）等を考慮した影響の予測及び警告を行うことができるようになる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ 地震動警告システム
１０ 地震動警告装置
２０ 機器
３０ 地震情報提供システム
１００ 地震動警告プログラム
１０１ 通信部
１０２ 地震情報要求部
１０３ 分析部
１０４ 予測部
１０５ データ管理部
１０６ 警告判定部
１０７ 警告通知部
１１０ 記憶部
２００ 機器プログラム
２０１ 観測部
２０２ 警告出力部
２０３ 通信部
３００ 基礎特性データ
４００ 機器観測データ
５００ 地震情報データ
６００ 閾値設定データ
７００ 分析データ
８００ 予測結果データ

特開２０１１−５１６６４号公報

Claims (7)

1. １以上の機器と接続され、長周期地震動の発生を示す警告を前記機器に出力させる地震動警告装置であって、
   前記機器で観測された地震動の観測結果を示す機器観測データと、前記機器が設置された設置位置の特性を示す基礎特性データと、前記地震動警告装置に接続される地震情報提供サーバから取得した地震情報データとに基づいて、前記設置位置における長周期地震動の影響を予測するための分析データを作成する分析手段と、
   地震の発生を示す地震速報データを前記地震情報提供サーバから受信すると、前記分析手段により作成された前記分析データと、前記地震速報データとに基づいて、前記設置位置における長周期地震動の影響の予測値を示す予測結果データを作成する予測手段と、
   前記予測手段により作成された前記予測結果データに基づいて、前記設置位置における前記予測値が所定の閾値を超えているか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記予測値が所定の閾値を超えていると判定された場合、前記設置位置に設置された前記機器に前記警告を出力させる警告手段と、
   を有する地震動警告装置。
2. 前記予測値は、前記設置位置における絶対速度応答スペクトルの予測値であり、
   前記予測手段は、
   前記地震速報データを前記地震情報提供サーバから受信すると、前記分析データと、前記地震速報データとに基づいて、前記絶対速度応答スペクトルの予測値を示す予測結果データを作成する、請求項１に記載の地震動警告装置。
3. 前記警告手段は、
   前記判定手段により前記予測値が所定の閾値を超えていると判定された場合、長周期地震動の発生を示す所定の警告音又は音声を前記機器に出力させる、請求項１又は２に記載の地震動警告装置。
4. 前記警告手段は、
   前記判定手段により前記予測値が所定の閾値を超えていると判定された場合、長周期地震動の発生を示すメッセージを、所定のメールアドレス宛にメール送信又は所定の電話番号宛にＦＡＸ送信させる、請求項１又は２に記載の地震動警告装置。
5. 前記機器は、画像形成装置、プロジェクタ、電子黒板装置又はテレビ会議端末である、請求項１乃至４の何れか一項に記載の地震動警告装置。
6. 長周期地震動の発生を示す警告を出力する１以上の機器と、前記機器に前記警告を出力させる地震動警告装置とを有する地震動警告システムであって、
   前記機器は、
   該機器が設置された設置位置における地震動を観測して、観測結果を示す機器観測データを作成する観測手段と、
   前記観測手段により作成された前記機器観測データを前記地震動警告装置に送信する送信手段と、を有し、
   前記地震動警告装置は、
   前記機器から受信した前記機器観測データと、前記設置位置の特性を示す基礎特性データと、前記地震動警告システムに接続される地震情報提供サーバから取得した地震情報データとに基づいて、前記設置位置における長周期地震動の影響を予測するための分析データを作成する分析手段と、
   地震の発生を示す地震速報データを前記地震情報提供サーバから受信すると、前記分析手段により作成された前記分析データと、前記地震速報データとに基づいて、前記設置位置における長周期地震動の影響の予測値を示す予測結果データを作成する予測手段と、
   前記予測手段により作成された前記予測結果データに基づいて、前記設置位置における前記予測値が所定の閾値を超えているか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記予測値が所定の閾値を超えていると判定された場合、前記警告を出力させるための通知を前記機器に送信する送信手段と、
   を有する地震動警告システム。
7. １以上の機器と接続され、長周期地震動の発生を示す警告を前記機器に出力させる地震動警告装置に用いられる地震動警告方法であって、
   前記機器で観測された地震動の観測結果を示す機器観測データと、前記機器が設置された設置位置の特性を示す基礎特性データと、前記地震動警告装置に接続される地震情報提供サーバから取得した地震情報データとに基づいて、前記設置位置における長周期地震動の影響を予測するための分析データを作成する分析手順と、
   地震の発生を示す地震速報データを前記地震情報提供サーバから受信すると、前記分析手順により作成された前記分析データと、前記地震速報データとに基づいて、前記設置位置における長周期地震動の影響の予測値を示す予測結果データを作成する予測手順と、
   前記予測手順により作成された前記予測結果データに基づいて、前記設置位置における前記予測値が所定の閾値を超えているか否かを判定する判定手順と、
   前記判定手順により前記予測値が所定の閾値を超えていると判定された場合、前記設置位置に設置された前記機器に前記警告を出力させる警告手順と、
   を有する地震動警告方法。

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