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JP7325255B2 - 情報提供システム及びプログラム - Google Patents

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JP7325255B2
JP7325255B2 JP2019143644A JP2019143644A JP7325255B2 JP 7325255 B2 JP7325255 B2 JP 7325255B2 JP 2019143644 A JP2019143644 A JP 2019143644A JP 2019143644 A JP2019143644 A JP 2019143644A JP 7325255 B2 JP7325255 B2 JP 7325255B2
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Description

本発明は、情報提供システム及びプログラムに関する。
特許文献1には、震度6弱以上の地震が発生した緊急地震速報を受信した場合に、所定予想震度6弱以上の被害地域を特定し、被害地域内に位置する各ナビゲーション装置を緊急連絡先データテーブルから抽出して、震源地に近いものから順にソートし、このソートした順番に従って、被害地域内に位置する各ナビゲーション装置に対して地震速報を配信する情報提供装置が記載されている。
この他、スマートフォンや携帯電話機に対し、緊急地震速報や各地の震度を通知する仕組みが実用化されている。
特開2009-289194号公報
緊急地震速報などで通知される震度の大きさは、ある地域の地表面の揺れの大きさを表したものであり、サービスの利用者が任意に指定する建物内の場所の揺れの大きさを表すものではない。また、利用者に通知される地域の震度は、計算により算出された予測値であり、実際の震度でない。実際、同じ地域内でも地盤の状態は一様でないため、地域の震度と個々の住宅の震度が一致するとは限らない。また、長周期地震動の影響を受けるビルやマンション等の建物では、地表階の揺れの大きさと各階の揺れの大きさとが必ずしも一致しない。
本発明は、サービスの利用者が指定した特定の場所の震度に関する情報の提供を可能にすることを目的とする。
請求項1に記載の発明は、感震センサから出力された地震動情報をインターネット経由により取得する、各感震センサが設置されている建物とは異なる地点に配置される取得手段と、サービスの利用者が指定する特定の場所に関連する前記感震センサの地震動情報又は当該地震動情報から計算される情報が予め定めた条件を満たす場合、利用者が携帯する端末に対して当該特定の場所の震度に関する情報を提供する提供制御手段とを有し、前記特定の場所は、集合住宅又は商業用建築物の各部屋の番号により指定され、前記提供制御手段は、前記特定の場所に設置されている前記感震センサが無い場合には、前記建物内の当該特定の場所と同じ階に設置されている他の感震センサの地震動情報を使用する、情報提供システムである。
請求項2に記載の発明は、コンピュータに、感震センサから出力された地震動情報を、インターネット経由で接続された各感震センサが設置されている建物とは異なる地点に配置された取得手段により取得する機能と、サービスの利用者が指定する特定の場所に関連する前記特定の場所に対応付けられた前記感震センサの地震動情報又は当該地震動情報から計算される情報が予め定めた条件を満たす場合、利用者が携帯する端末に対して当該特定の場所の震度に関する情報を提供する機能とを実現させるためのプログラムであり、前記特定の場所は、集合住宅又は商業用建築物の各部屋の番号により指定されるとき、前記特定の場所の震度に関する情報を提供する機能は、前記特定の場所に設置されている前記感震センサが無い場合には、前記建物内の当該特定の場所と同じ階に設置されている他の感震センサの地震動情報を使用する、プログラムである。
請求項1記載の発明によれば、利用者の部屋に感震センサが設置されていない場合でも、利用者の指定する場所の震度に関する情報を提供できる。
請求項2記載の発明によれば、利用者の部屋に感震センサが設置されていない場合でも、利用者の指定する場所の震度に関する情報を提供できる。
実施の形態で用いる震度情報提供システムの構成例を説明する図である。 50階建ての建物における感震センサの設置例を説明する図である。 実施の形態で使用するデータベースの一例を説明する図である。(A)は利用者別提供条件DBのデータ例を示し、(B)は利用者別提供情報DBのデータ例を示す。 実施の形態で用いる震度情報提供システムの処理動作例を説明する図である。 免震装置を有しない50階建ての建物の住民がサービスの利用者である場合の各部屋の震度の例を示す図である。 端末に表示されるメッセージの例を示す図である。(A)はAさんの端末に表示されるメッセージの例を示し、(B)はDさんの端末に表示されるメッセージの例を示す。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
<実施の形態>
<システムの全体構成>
図1は、実施の形態で用いる震度情報提供システム1の構成例を説明する図である。図2は、50階建ての建物5Aにおける感震センサ10の設置例を説明する図である。
震度情報提供システム1は、感震センサ10が設置されている建物5A、5Bと、サーバ20と、端末30と、これらを接続するインターネット40とで構成される。
本実施の形態の建物5Aは集合住宅又は商業用建築物であり、建物5Bは戸建て住宅である。以下では、建物5A及び5Bを総称する場合、建物5という。建物5には、少なくとも1つの感震センサ10が配置されている。ここでの感震センサ10は、電源工事を必要とする地震計とは異なる。
因みに、図2に示す建物5Aの階数は50階であり、各階に5つの部屋が設けられている。ここでの部屋は、区分所有や賃貸借の単位となる空間を意味する。
図2に示す建物5Aの場合、感震センサ10は全ての部屋には設置されていないが、少なくとも各階の共用部に1つ設置されている。
図2の例では、各部屋に設置されている感震センサ10の個数や各階の共用部に設置されている感震センサ10の個数がいずれも1つであるが、いずれも複数でもよい。
<感震センサ10>
本実施の形態で使用する感震センサ10は、MEMS(=Micro Electro Mechanical System)型の加速度センサと、電池と、メモリと、通信モジュールを含み、SI(=Spectral Intensity)値等の地震動情報を出力する。
以下、実施の形態で使用する感震センサ10を、MEMS型センサともいう。
SI値は、速度応答スペクトルを、固有周期が0.1秒から2.5秒で、減衰定数が20%の構造物に対して平均化した値として計算される。SI値は、構造物に対する破壊エネルギーの大きさに相当し、計測震度との相関が高いことが知られている。このため、SI値は、震度相当値とも呼ばれる。
本実施の形態で使用するMEMS型の加速度センサは、計測されたゆれ速度の最大値(すなわち速度応答スペクトル)からSI値を計算する機能と、計算されたSI値等を数回分記憶するメモリとを有している。なお、感震センサ10の出力には、水平2軸の合成加速度の最大値、各軸方向の最大加速度、応答速度、地震発生時刻、加速度値の生データ等が含まれる。これらの出力も地震動情報の一例である。
MEMS型センサは、地震に伴う揺れが測定されない期間は待機状態にあり、この動作条件により待機電力を抑制し、長期間の運用を可能にしている。なお、MEMS型センサは、予め定めた大きさのSI値が計算される地震動が測定された場合に限り、地震動情報の送信を実行する。本実施の形態の場合、震度4相当以上のSI値の算出を送信条件とする。このため、MEMS型センサは、設置される場所によっては、電池の交換なしに10年以上の使用が可能である。
なお、MEMS型センサには、サーバ20等からの要求に従って、メモリに蓄積されている地震動情報を送信する機能も設けられている。メモリには、直近の地震動だけでなく、過去複数回の地震動の情報の記憶が可能である。地震の直後は、大量のデータがインターネット40に一度に流れ込むこと等に起因して通信のやり直しが発生する可能性があるためである。
また、MEMS型センサは、直接通信により又はマルチホップ通信によりインターネット40に接続される。インターネット40との接続には、例えばPHS(=Personal Handy-phone System)、第3世代移動通信システム、LTE(=Long Term Evolution)等の第4世代移動通信システム、第5世代移動通信システムを使用する。
MEMS型センサは、電池で動作する。このため、MEMS型センサの設置に際して電源工事は必要なく、管理負担も少なく済む。結果として、MEMS型センサの設置に関する制約が、いわゆる地震計に比して少なく済む。
本実施の形態におけるMEMS型センサは、ガスの消費量を計測するガスメータや電力の消費量を計測する電力メータなどが収容されるメーターボックス内の他、トランクルーム、パイプスペース、廊下、ベランダ、バルコニー、外階段、床下、庭、押入れ、クロゼット、物置等への設置も可能である。
このように、MEMS型センサは、従来型の地震計では設置自体が困難な場所にも設置できる。
基本的に、MEMS型センサは地面に設置するが、壁面や柱等に取り付けることも可能である。ただし、地面以外に設置されたMEMS型センサから出力されるSI値等は、地面に設置される場合と異なる値になる。このため、地面以外に設置されたMEMS型センサが出力するSI値は、補正して使用する。補正処理は、MEMS型センサで行ってもよいし、サーバ20で行ってもよい。
<サーバ20>
本実施の形態におけるサーバ20は、感震センサ10から出力されるSI値等の地震動情報を収集する機能と、サービスの利用者に対して自宅の震度等を端末30に提供する機能とを有する。ここでのサーバ20は、情報提供システムの一例である。
図1に示すサーバ20は、コンピュータ21と、地震動DB(=Data Base)22と、センサ位置DB23と、利用者別提供条件DB24と、利用者別提供情報DB25とを有している。
コンピュータ21は、CPU(=Central Processing Unit)と、BIOS(=Basic Input Output System)等が記憶されたROM(=Read Only Memory)と、ワークエリアとして用いられるRAM(=Random Access Memory)と、基本プログラムやアプリケーションプログラムを記憶するハードディスク装置等を有している。
コンピュータ21は、アプリケーションプログラムの実行を通じ、データ取得部211と、提供制御部212として機能する。
データ取得部211は、感震センサ10に対応するSI値等を地震動DB22から取得する機能に対応する。ここでのデータ取得部211は、取得手段の一例である。本実施の形態における感震センサ10は、識別番号等により管理されており、個々の感震センサ10から出力される地震動情報には識別番号等が含まれている。
感震センサ10の設置場所は、センサ位置DB23で管理されている。感震センサ10の設置場所は、例えば建物名と部屋番号や階数で管理してもよいし、地番で管理してもよいし、緯度、経度、高度で管理してもよい。もっとも、感震センサ10の設置場所は、設置場所に対応する図面や地図上の地点として管理してもよい。
提供制御部212は、サービスの利用者が事前に登録した条件及び情報の種類に従い、利用者の自宅に関する震度等の情報の提供を制御する機能に対応する。
本実施の形態の場合、サービスの利用者として個人を想定するが、必ずしも個人に限る必要はない。例えば地方公共団体や民間の事業者でもよい。ここでの地方公共団体や民間の事業者には、部屋を貸している団体や事業者、部屋を借りている団体や事業者、部屋を管理している団体や事業者、社宅等として部屋を借り上げている団体や事業者等が含まれる。提供制御部212は、提供制御手段の一例である。
提供制御部212は、サービスの利用者への情報の提供の条件を利用者別提供条件DB24から取得し、サービスの利用者に提供する情報の種類を利用者別提供情報DB25から取得する。
図1の場合、サーバ20内には、地震動DB22、センサ位置DB23、利用者別提供条件DB24、利用者別提供情報DB25の4つが設けられている。もっとも、DBの全て又は一部は、サーバ20の外部に存在してもよい。これらのDBは、例えばハードディスク装置で構成される。なお、地震動DB22、センサ位置DB23、利用者別提供条件DB24、利用者別提供情報DB25は、それぞれ独立したハードディスク装置に記憶されている必要はなく、1台のハードディスク装置の記憶領域に分散的に記憶されていてもよい。
本実施の形態の場合、地震動DB22には、インターネット40を通じて感震センサ10から収集された地震動情報が記憶される。各地震動情報には、測定元である感震センサ10の識別情報が含まれる。
センサ位置DB23には、地震動情報を収集する感震センサ10の個別の識別情報と、設置場所を示す情報とが記憶されている。
利用者別提供条件DB24には、サービスの利用者が事前に登録した震度等の提供を希望する震度の大きさが条件として記憶されている。
利用者別提供情報DB25には、サービスの利用者が提供を希望する情報の種類が記憶されている。
図3は、実施の形態で使用するデータベースの一例を説明する図である。(A)は利用者別提供条件DB24のデータ例を示し、(B)は利用者別提供情報DB25のデータ例を示す。
利用者別提供条件DB24は、利用者ID(=Identifier)と、利用者情報と、提供の条件とを含んでいる。利用者情報には、利用者の氏名、住所、メールアドレス等が含まれる。本実施の形態の場合、住所がビルやマンションの場合には部屋番号や階数が必須とされる。提供の条件には、情報の提供を受ける震度の大きさが含まれる。例えばAさんは、自宅の震度が4以上の場合の震度等の情報の提供を希望している。これに対し、Bさんは自宅の震度が5以上の場合の震度等の情報の提供を希望している。
利用者別提供情報DB25は、利用者IDと、利用者情報と、提供を希望する情報とを含んでいる。
図3の場合、提供を希望する情報は、震度、予測被害、注意事項の3つである。なお、予測被害が希望されている場合、震度の大きさから予測される被害の内容が提供される。また、注意事項が希望されている場合、避難場所や避難に際して注意すべき内容が提供される。
利用者は、これら3つの情報のうち提供を希望する情報の種類を事前に登録する。例えばAさんは、震度と注意事項の提供を希望している。Bさんは、震度と予測被害の提供を希望している。Cさんは、震度のみの提供を希望している。Dさんは、3つ全ての提供を希望している。
なお、震度、予測被害、注意事項は、震度に関する情報の一例である。
図1の説明に戻る。
<端末30>
端末30は、サービスの利用者が操作するコンピュータである。図1では、ノート型のコンピュータやスマートフォンを例示している。
図1の場合、建物5A及び5Bにはノート型のコンピュータが配置されているが、デスクトップ型のコンピュータやタブレット型のコンピュータが配置されていてもよい。また、建物5A及び5Bに、スマートフォン等の携帯可能なコンピュータが配置されていてもよい。建物5A及び5B内へのコンピュータの設置は任意である。
図1の場合、スマートフォンはインターネット40に接続されているが、これは外出先で震度等の情報の提供を受け取る場合を想定している。
<処理動作>
図4は、実施の形態で用いる震度情報提供システム1の処理動作例を説明する図である。なお、図中に示すPは処理を意味する。
まず、コンピュータ21は、端末30からの指示に従い、サービスの提供に必要な各種の情報の登録を実行する。
図4の場合、コンピュータ21は、最初に現在位置を受信する(P1)。利用者の情報は、利用者別提供条件DB24及び利用者別提供情報DB25のそれぞれに記憶される。また、コンピュータ21は、震度等の提供の対象となる場所の登録を実行する(P2)。本実施の形態の場合、利用者の自宅を特定する住所や部屋番号が登録される。また、コンピュータ21は、情報の提供条件等の登録を実行する(P3)。具体的には、利用者毎に指定された提供条件や提供する情報の種類がDBに登録される。
これらの登録後に、感震センサ10が作動する大きさの地震が発生した場合を考える。感震センサ10は、SI値等の地震動情報を地震動DB22に送信する(P4)。ここでの送信は、通信が可能になった感震センサ10から順番にランダムに実行される。
建物5Aが建てられている場所の地質や地盤が同じでも、地震の揺れの周期と建物5Aの固有振動数とが一致すると、地盤面以上に建物5Aの上層階の揺れ幅が大きくなることがある。なお、免震装置が取り付けられている建物5Aでは、どの階でもほぼ同じように揺れる。また、軟弱地盤でも地盤改良されている場所の建物5Bと、地盤改良されていない場所の建物5Bとでは震度に違いが生じることがある。
この後、コンピュータ21は、地震動DB22の中から利用者に紐付けられている地震動情報を取得する(P5)。ここで、「紐付けられている」とは、利用者が震度等の提供の対象として登録している場所と、地震動情報を測定した感震センサ10の位置とが一致する又は関連が認められることをいう。関連性を認める条件は事前に設定されている。例えばビルやマンションの場合、利用者が登録している場所と同じ階に設けられている感震センサ10は、利用者の登録した場所との間で関連が認められる。
コンピュータ21は、サービスの利用者の自宅又は同じ階に設置されている感震センサ10の地震動情報を取得して震度を計算する。ここでの計算は、SI値を震度に換算することを意味し、いわゆる推測としての計算とは異なる。
次に、コンピュータ21は、提供条件を満たすか否かを利用者毎に判定する(P6)。提供条件を満たさない場合、ステップ6で否定結果が得られる。例えば利用者の自宅等の震度が条件を満たさない場合、ステップ6で否定結果が得られる。この場合、処理対象である利用者についての震度等の情報の提供は不要である。コンピュータ21は、次の利用者の処理に移行する。
一方、提供条件を満たす場合、ステップ6で肯定結果が得られる。例えば利用者の自宅等の震度が条件を満たす場合、ステップ6で肯定結果が得られる。この場合、コンピュータ21は、利用者が希望する情報をメッセージとして送信する(P7)。なお、メッセージの送信後、コンピュータ21は、次の利用者の処理に移行する。
一方、利用者が操作する端末30は、メッセージの着信を表示する(P11)。利用者がメッセージを開く操作を入力すると、端末30にメッセージの内容が表示される。
<具体例>
ここでは、地震の発生時に測定される震度と利用者が提供を受ける情報の具体例を説明する。
図5は、免震装置を有しない50階建ての建物5Aの住民がサービスの利用者である場合の各部屋の震度の例を示す図である。
図5の例の場合、Aさんの部屋番号は2505であり、感震センサ10は設置されていない。Bさんの部屋番号は4805であり、感震センサ10が設置されている。Cさんの部屋番号は205であり、感震センサ10は設置されていない。Dさんの部屋番号は5003であり、感震センサ10が設置されている。
この場合、BさんとDさんについては、自宅に設置されている感震センサ10で測定されたSI値が震度の計算に用いられ、AさんとCさんについては、同じ階の共用部に設置されている感震センサ10で測定されたSI値が震度の計算に用いられる。
なお、利用者が建物5Bを登録している場合、建物5B内、建物5Bの敷地内、又は近隣に設置されている感震センサ10で測定されたSI値が震度の計算に用いられる。
図5の場合、BさんとDさんの部屋に設置されている感震センサ10で測定された震度は7である。また、Aさんの部屋と同じ階に設置されている感震センサ10で測定された震度は6、Cさんの部屋と同じ階に設置されている感震センサ10で測定された震度は5である。
本実施の形態の場合、Aさんについて登録されている提供条件は震度4以上、Bさんについて登録されている提供条件は震度5以上、Cさんについて登録されている提供条件は震度6以上、Dさんについて登録されている提供条件は震度5以上である。このため、提供条件を満たすのは、Aさん、Bさん、Dさんの3名だけとなる。Cさんの部屋と同じ階の震度は提供条件より小さいためである。
図6は、端末30に表示されるメッセージの例を示す図である。(A)はAさんの端末30に表示されるメッセージの例を示し、(B)はDさんの端末30に表示されるメッセージの例を示す。
端末30には、利用者であるAさんやDさんが事前に登録した情報が震度の規模に応じて表示される。
因みに、Aさんは、震度の情報と注意事項の提供を受けられるよう事前に登録している。このため、図6の場合には、地震が発生した時刻と、自宅である部屋番号2505の震度と、自宅が存在する建物5Aが位置する地区の震度、避難に関する情報とが表示されている。因みに、地区の震度には、例えば気象庁や民間会社から発表又は通知される行政単位上の震度、電池を電源として動作する感震センサ10で測定された地震動情報から計算される震度、外部電源で動作する地震計の測定値から計算される震度等を使用する。もっとも、これらは一例であり、地区の震度は、他の手法によっても計算が可能である。
図6の例の場合、部屋の震度は6であり、地区の震度が5であること、周囲の安全を確認すべきことが表示されている。地区の震度は、例えば町名を単位とする。地区の震度は予測値であるが、本実施の形態における自宅の震度は、自宅又は同じ階に設置されている感震センサ10による実測値である。このため、サービスの利用者であるAさんは、外出先であっても、自宅の震度を正確に把握することが可能になる。
一方のDさんは、震度の情報と予測被害の情報と注意事項の提供を受けられるよう事前に登録している。このため、図6の場合には、地震が発生した時刻と、自宅である部屋番号5003の震度と、自宅が存在する建物5Aが位置する地区の震度、予測される被害の情報、避難に関する情報とが表示されている。
具体的には、震度の情報として、地区の震度が震度5であり、部屋の震度が7であることが表示されている。また、予測被害の情報として、家具等の転倒やエレベータの停止の可能性が表示されている。予測被害の情報は、例えば過去の地震について学習された感震センサ10の測定値と実際の被害の記録との相関関係に、利用者に紐付けられている地震動情報(すなわち感震センサ10の今回の測定値)を与える場合に出力される被害を使用する。なお、相関関係は、テーブルや判定処理として用意することも可能であるし、感震センサ10の測定値と実際の被害の関係を機械学習した学習モデルとして用意することも可能である。一般には、震度センサ10の測定値だけでなく、利用者の登録した場所の情報も与えることで予測の精度を高めることが可能になる。なお、予測の方法は、前述した手法に限らない。
また、注意事項として、避難場所がABC小学校であることが表示されている。図6に示すように、予測される被害の内容や避難場所が具体的に示されることで、サービスの利用者であるDさんは、自宅に戻る前に、被害の状況を事前に把握することが可能になる。
なお、この震度情報提供サービスは、安価かつ小型で電源工事が不要なMEMS型センサの特性を最大限に活用することで実現されるものであり、従前の地震計を用いるシステムでは実現し得ないサービスである。
<他の実施の形態>
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、前述の実施の形態に記載の範囲に限定されない。前述した実施の形態に、種々の変更又は改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
例えば前述の実施の形態においては、提供を希望する情報の種類として3つを例示したが、提供を希望する情報の種類は震度だけでもよい。また、提供が可能な情報の種類の数は4つ以上でも構わない。
また、前述の実施の形態では、提供される情報の種類を利用者が事前に登録しているが、提供される情報は、サーバ20(図1参照)が一律に定めてもよい。
1…震度情報提供システム、5A、5B…建物、10…感震センサ、20…サーバ、21…コンピュータ、30…端末、40…インターネット、211…データ取得部、212…提供制御部

Claims (2)

  1. 感震センサから出力された地震動情報をインターネット経由により取得する、各感震センサが設置されている建物とは異なる地点に配置される取得手段と、
    サービスの利用者が指定する特定の場所に関連する前記感震センサの地震動情報又は当該地震動情報から計算される情報が予め定めた条件を満たす場合、利用者が携帯する端末に対して当該特定の場所の震度に関する情報を提供する提供制御手段と
    を有し、
    前記特定の場所は、集合住宅又は商業用建築物の各部屋の番号により指定され、
    前記提供制御手段は、
    前記特定の場所に設置されている前記感震センサが無い場合には、前記建物内の当該特定の場所と同じ階に設置されている他の感震センサの地震動情報を使用する、情報提供システム。
  2. コンピュータに、
    感震センサから出力された地震動情報を、インターネット経由で接続された各感震センサが設置されている建物とは異なる地点に配置された取得手段により取得する機能と、
    サービスの利用者が指定する特定の場所に関連する前記特定の場所に対応付けられた前記感震センサの地震動情報又は当該地震動情報から計算される情報が予め定めた条件を満たす場合、利用者が携帯する端末に対して当該特定の場所の震度に関する情報を提供する機能と
    実現させるためのプログラムであり、
    前記特定の場所は、集合住宅又は商業用建築物の各部屋の番号により指定されるとき、
    前記特定の場所の震度に関する情報を提供する機能は、
    前記特定の場所に設置されている前記感震センサが無い場合には、前記建物内の当該特定の場所と同じ階に設置されている他の感震センサの地震動情報を使用する、
    プログラム
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