特許 6248413 津波警戒装置、津波警戒方法、および津波警戒システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6248413

(24)【登録日】2017年12月1日

(45)【発行日】2017年12月20日

(54)【発明の名称】津波警戒装置、津波警戒方法、および津波警戒システム

(51)【国際特許分類】

   G01V 1/00 20060101AFI20171211BHJP

   G08B 31/00 20060101ALI20171211BHJP

【ＦＩ】

   G01V1/00 Z

   G08B31/00 B

【請求項の数】11

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-101438(P2013-101438)

(22)【出願日】2013年5月13日

(65)【公開番号】特開2014-222173(P2014-222173A)

(43)【公開日】2014年11月27日

【審査請求日】2016年2月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000295

【氏名又は名称】沖電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095957

【弁理士】

【氏名又は名称】亀谷 美明

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(72)【発明者】

【氏名】中川 寛崇

(72)【発明者】

【氏名】江藤 博文

(72)【発明者】

【氏名】山本 剛司

【審査官】 田中 秀直

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−２９２２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２０７４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１２２８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０６３９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１７０９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２９４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２９４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 佐竹健治，最近の津波研究，地震 第２輯，１９９１年，第４４巻特集号，Ｐ．９９−１１２

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｖ １／００−１３／００

Ｇ０８Ｂ ３１／００

ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

河川および河口に設置された浮遊式である水流センサを放出するセンサ放出部と、
放出された前記水流センサより取得した情報に基づいて、水流の状態を算出する水流状態算出部と、
前記水流の状態および潮汐情報に基づいて、津波発生を判断する津波判断部と、
前記津波判断部の判断に基づいて、警戒処理を制御する警戒制御部と、
前記水流センサの水門への接近を検出する接近検出部と、
を備え、
前記接近検出部による接近検出に基づいて、前記警戒制御部は前記水門の開閉を制御する、津波警戒装置。

【請求項2】

前記津波判断部は、算出された前記水流の速度および方向のいずれか一方が、前記潮汐情報から予測される水流と異なる場合、津波が発生したと判断する、請求項１に記載の津波警戒装置。

【請求項3】

水流状態算出部は、前記水流センサより前記水流センサの位置情報を取得し、前記位置情報の変化から前記水流の状態を算出する、請求項２に記載の津波警戒装置。

【請求項4】

前記接近検出部が前記水流センサの前記水門への接近を検出した場合、前記警戒制御部は、少なくとも前記水門を閉鎖する、請求項１に記載の津波警戒装置。

【請求項5】

前記接近検出部が、前記水流センサが前記水門を通過したことを検出した場合、前記警戒制御部は、前記水門の上流にある水門を少なくとも一つ以上閉鎖する、請求項１に記載の津波警戒装置。

【請求項6】

前記接近検出部は、前記水流センサからの無線信号がアンテナにより受信されたか否かに基づいて、前記水流センサの水門への接近を検出する、請求項４または５に記載の津波警戒装置。

【請求項7】

前記接近検出部は、前記水流センサより前記水流センサの位置情報を取得し、前記位置情報から、前記水流センサの前記水門への接近を検出する、請求項４または５に記載の津波警戒装置。

【請求項8】

前記センサ放出部は、前記津波判断部の判断、または水位上昇に基づいて、前記水流センサを放流する、請求項７に記載の津波警戒装置。

【請求項9】

前記水流状態算出部は、複数の水流センサより情報を取得する、請求項８に記載の津波警戒装置。

【請求項10】

河川および河口に設置された浮遊式である水流センサを放出するステップと、
放出された前記水流センサより取得した情報に基づいて、水流の状態を算出するステップと、
前記水流の状態および潮汐情報に基づいて、津波発生を判断するステップと、
津波発生の判断結果に基づいて、警戒処理を制御するステップと、
前記水流センサの水門への接近を検出するステップと、
を含み、
前記水流センサの水門への接近検出に基づいて、前記警戒処理として前記水門の開閉を制御する、津波警戒方法。

【請求項11】

河川および河口に設置された浮遊式である水流センサと、
前記水流センサを放出するセンサ放出部と、
放出された前記水流センサより取得した情報に基づいて、水流の状態を取得する水流状態算出部と、
前記水流の状態および潮汐情報に基づいて、津波発生を判断する津波判断部と、
前記津波判断部の判断に基づいて、警戒処理を制御する警戒制御部と、
前記水流センサの水門への接近を検出する接近検出部と、
を備え、
前記接近検出部による接近検出に基づいて、前記警戒制御部は前記水門の開閉を制御する、津波警戒システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、津波警戒装置、津波警戒方法、および津波警戒システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、防災への意識がますます高まっており、災害発生時において発生した災害の被害地域、規模等を早期に検知することが求められている。特に、津波は、発生を早期に検知することができれば、津波が沿岸へ到達する前に避難および防災対策を実施することができる。したがって、津波発生を早期に、かつ高精度で検知することが社会的に強く要請されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、海底付近において一定以上の速度を有する水流を検知した場合に、津波発生であると検知する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−１４６５８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１に開示された技術では、通常は発生し得ない異常な水流であったとしても、該水流が一定以上の速度を有していなければ、津波発生として検知されなかった。

【0006】

具体的には、閾値となる速度が高い場合、特許文献１に開示されたセンサでは、巨大な津波が発生する前兆の水流変化では津波発生を検知することができず、実際に巨大な津波が到達した際においてのみ、津波発生を検知することになる。また、閾値となる速度が低い場合、特許文献１に開示されたセンサでは、船舶の航行による水流や通常の波浪等を津波発生として誤検知してしまう。したがって、特許文献１に開示された技術では、津波発生を前兆の段階において、高精度で検知することができないという問題があった。

【0007】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、津波発生を早期に高精度で検知することが可能な、新規かつ改良された津波警戒装置、津波警戒方法、および津波警戒システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、河川および河口に設置された浮遊式である水流センサを放出するセンサ放出部と、放出された前記水流センサより取得した情報に基づいて、水流の状態を算出する水流状態算出部と、前記水流の状態および潮汐情報に基づいて、津波発生を判断する津波判断部と、前記津波判断部の判断に基づいて、警戒処理を制御する警戒制御部と、前記水流センサの水門への接近を検出する接近検出部と、を備え、前記接近検出部による接近検出に基づいて、前記警戒制御部は前記水門の開閉を制御する、津波警戒装置が提供される。

【0009】

前記津波判断部は、算出された前記水流の速度および方向のいずれか一方が、前記潮汐情報から予測される水流と異なる場合、津波が発生したと判断してもよい。

【0010】

水流状態算出部は、前記水流センサより前記水流センサの位置情報を取得し、前記位置情報の変化から前記水流の状態を算出してもよい。

【0012】

前記接近検出部が前記水流センサの前記水門への接近を検出した場合、前記警戒制御部は、少なくとも前記水門を閉鎖してもよい。

【0013】

前記接近検出部が、前記水流センサが前記水門を通過したことを検出した場合、前記警戒制御部は、前記水門の上流にある水門を少なくとも一つ以上閉鎖してもよい。

【0014】

前記接近検出部は、前記水流センサからの無線信号がアンテナにより受信されたか否かに基づいて、前記水流センサの水門への接近を検出してもよい。

【0015】

前記接近検出部は、前記水流センサより前記水流センサの位置情報を取得し、前記位置情報から、前記水流センサの前記水門への接近を検出してもよい。

【0016】

前記センサ放出部は、前記津波判断部の判断、または水位上昇に基づいて、前記水流センサを放流してもよい。

【0017】

前記水流状態算出部は、複数の水流センサより情報を取得してもよい。

【0019】

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、河川および河口に設置された浮遊式である水流センサを放出するステップと、放出された前記水流センサより取得した情報に基づいて、水流の状態を算出するステップと、前記水流の状態および潮汐情報に基づいて、津波発生を判断するステップと、津波発生の判断結果に基づいて、警戒処理を制御するステップと、前記水流センサの水門への接近を検出するステップと、を含み、前記水流センサの水門への接近検出に基づいて、前記警戒処理として前記水門の開閉を制御する、津波警戒方法が提供される。

【0020】

また、上記課題を解決するために、本発明のさらに別の観点によれば、河川および河口に設置された浮遊式である水流センサと、前記水流センサを放出するセンサ放出部と、放出された前記水流センサより取得した情報に基づいて、水流の状態を取得する水流状態算出部と、前記水流の状態および潮汐情報に基づいて、津波発生を判断する津波判断部と、前記津波判断部の判断に基づいて、警戒処理を制御する警戒制御部と、前記水流センサの水門への接近を検出する接近検出部と、を備え、前記接近検出部による接近検出に基づいて、前記警戒制御部は前記水門の開閉を制御する、津波警戒システムが提供される。

【発明の効果】

【0021】

以上説明したように本発明によれば、津波発生を早期に高精度で検知することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る津波警戒装置の概略を説明する説明図である。

【図2】同実施形態に係る津波警戒装置および水流センサの内部構成を示したブロック図である。

【図3】同実施形態に係る津波警戒装置の動作を説明するフローチャート図である。

【図4】本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置の概略を説明する説明図である。

【図5】同実施形態に係る津波警戒装置の内部構成を示したブロック図である。

【図6】同実施形態に係る津波警戒装置が水門の上流に存在する水門に対して、閉鎖指示を行う場合の具体例を説明する説明図である。

【図7】同実施形態に係る津波警戒装置の水門閉鎖に関する動作を説明するフローチャート図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0024】

＜１．第１の実施形態＞
［１．１．第１の実施形態に係る津波警戒装置の概略］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る津波警戒装置の概略について説明を行う。図１は、本発明の第１の実施形態に係る津波警戒装置１の概略を説明する説明図である。

【0025】

図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る津波警戒装置１は、海洋および河川に設置された少なくとも一つ以上の水流センサ３からの信号を受信する。

【0026】

津波警戒装置１は、水流センサ３より取得した情報に基づいて水流の状態を算出し、該水流の状態が通常発生し得ない水流の状態であった場合、津波を検知したとして警戒処理を行う。具体的には、津波警戒装置１は、水流センサ３から取得した情報により算出された水流の方向および速度と、潮汐情報から予測される通常の水流の方向および速度とを比較し、少なくともいずれか一方が異なる場合、津波発生と判断する。さらに津波警戒装置１は、津波発生と判断した場合、津波に対する警戒処理として、例えば、津波警報の発令、避難の呼びかけ、水門の閉鎖等を行う。

【0027】

水流センサ３は、海洋および河川に設置され、設置場所の水流の状態を算出するための情報を津波警戒装置１へ送信する。例えば、水流センサ３は、ロッド等で海底および岸壁に固定されていない浮遊式の水流センサである。水流センサ３は、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）により、該水流センサ３の位置情報を取得し、該位置情報を水流センサ３の識別ＩＤと共に津波警戒装置１に送信する。また、水流センサ３は、所定のタイミング（例えば、１〜１０秒間隔など）で繰り返し該水流センサ３の位置情報および識別ＩＤを津波警戒装置１へ送信する。よって、津波警戒装置１は、水流センサ３の位置情報から該水流センサ３の単位時間当たりの移動方向および移動量を算出することにより、水流の方向および速度を算出することができる。

【0028】

なお、以下では、水流センサ３は、上記で説明した固定されていない浮遊式の水流センサとして説明を行う。しかしながら、本発明は係る例示に限定されない。例えば、水流センサ３は、ロッド等で海底および岸壁に固定された浮遊式の水流センサであってもよく、また海底等に設置された固定式の水流センサであってもよい。また、水流センサ３がロッド等で海底および岸壁に固定された浮遊式の水流センサまたは固定式の水流センサである場合、水流センサ３は、水流の方向および速度を測定し、該水流の方向および速度を水流センサ３の識別ＩＤと共に津波警戒装置１に送信してもよい。ここで、係る水流センサ３が水流の方向および速度を測定する方法については、公知の様々な方法を用いることができる。

【0029】

また、図１においては、水流センサ３は、河口および海洋に設置されているが、本発明の第１の実施形態は、上記の例示に限定されない。例えば、水流センサ３は、河川の中流に設置されていてもよい。しかしながら、海洋で発生した津波の前兆を早期に検知し、かつ津波警戒装置１と迅速に通信を行うためには、水流センサ３は、河口および海岸付近に設置されることがより好ましい。

【0030】

さらに、水流センサ３は、より高精度で津波を検知するために、複数個設置されていることが好ましい。津波は、風や船舶の航行で発生する波浪と異なり、海底地盤の上下による海水全体の動きであるため、津波が発生した地域付近の水流は一斉に同様の方向および速度となる。したがって、水流センサ３を複数個設置することにより、各水流センサ３を設置したポイントの水流が同様の方向および速度となっているかを比較することができるため、より精度の高い津波検知を行うことができる。

【0031】

以上、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る津波警戒装置１の概略について説明を行った。本発明の第１の実施形態に係る津波警戒装置１は、水流センサ３から取得した情報により算出された水流の状態と、潮汐情報から予測される水流の状態とを比較する。したがって、津波警戒装置１は、通常発生し得ない異常な水流の状態を早期に検知することができるため、前兆である異常な水流の段階で津波を早期に高精度で検知することが可能である。

【0032】

［１．２．第１の実施形態に係る津波警戒装置の内部構成］
続いて、図２を参照して、本発明の第１の実施形態に係る津波警戒装置１および水流センサ３の内部構成について具体的に説明を行う。図２は、本発明の第１の実施形態に係る津波警戒装置１および水流センサ３の内部構成を示したブロック図である。

【0033】

（１．２．１．水流センサの内部構成）
まず、水流センサ３の内部構成について説明を行う。図２に示すように水流センサ３は、ＧＰＳ信号受信部３００と、センサ制御部３１０と、センサ通信部３２０と、を備える。

【0034】

ＧＰＳ信号受信部３００は、複数のＧＰＳ衛星から電波を受信し、水流センサ３の位置情報を算出する。具体的には、ＧＰＳ信号受信部３００は、複数のＧＰＳ衛星から電波を受信し、それぞれのＧＰＳ衛星との距離を算出することで水流センサ３の位置情報を決定する。また、ＧＰＳ信号受信部３００は、位置情報を補正して精度を向上させるため、例えば、正確な位置座標が判明している固定局からの電波信号をさらに受信するディファレンシャルＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ＧＰＳ）を行ってもよい。

【0035】

センサ制御部３１０は、ＧＰＳ信号受信部３００およびセンサ通信部３２０を制御することで水流センサ３の全体動作を制御する。具体的には、センサ制御部３１０は、ＧＰＳ信号受信部３００が算出した水流センサ３の位置情報に、該水流センサ３を識別する識別ＩＤを付与して、センサ通信部３２０を介して津波警戒装置１へ送信する。ここで、センサ制御部３１０は、水流の状態変化を把握するために好ましい所定のタイミング（例えば、１〜１０秒間隔）で繰り返し該水流センサ３の位置情報および識別ＩＤを津波警戒装置１へ送信する。また、センサ制御部３１０は、上記の位置情報を送信する信号以外の他の信号をセンサ通信部３２０から送信してもよい。なお、センサ制御部３１０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等であってもよい。

【0036】

センサ通信部３２０は、津波警戒装置１へ信号を送信する。例えば、センサ通信部３２０は、津波警戒装置１へ無線アドホックネットワークによるマルチホップ通信を行い、無線信号を送信してもよい。また、センサ通信部３２０が有するアンテナの形状等は、公知の様々な技術を用いることができる。

【0037】

（１．２．２．津波警戒装置の内部構成）
次に、津波警戒装置１の内部構成について説明を行う。図２に示すように津波警戒装置１は、装置通信部１００と、水流状態算出部１１０と、潮汐情報記憶部１２０と、津波判断部１３０と、警戒制御部１４０と、を備える。

【0038】

装置通信部１００は、水流センサ３からの信号を受信する。例えば、装置通信部１００は、水流センサ３からの無線信号を受信するアンテナである。装置通信部１００は、水流センサ３のセンサ通信部３２０から無線信号を受信できれば、いかなるアンテナの形状であってもよい。

【0039】

水流状態算出部１１０は、水流センサ３から取得した情報に基づいて、水流の状態を算出する。具体的には、水流状態算出部１１０は、水流センサ３から該水流センサ３の位置情報および識別ＩＤを取得し、位置情報の変動量から水流センサ３の単位時間当たりの移動方向および移動量を算出する。さらに、水流状態算出部１１０は、水流センサ３の単位時間当たりの移動方向および移動量から、該水流センサ３が存在する位置における水流の方向および速度を算出する。ここで、水流センサ３が複数存在する場合、水流状態算出部１１０は、水流センサ３のそれぞれについて、該水流センサ３が存在する位置における水流の方向および速度の算出を行う。

【0040】

なお、水流センサ３がロッド等で海底および岸壁に固定され、水流の方向および速度を測定可能な水流センサである場合、水流状態算出部１１０は、該水流センサ３の測定結果をそのまま該水流センサ３が設置された地点の水流の方向および速度としてもよい。

【0041】

潮汐情報記憶部１２０は、水流センサ３が設置された河口および海洋の潮汐情報を記憶する記憶装置である。具体的には、潮汐情報記憶部１２０は、水流センサ３が設置された河口および海洋の潮汐による水位の変動予測を、各日時における水位、および水位の変動量として記憶する。潮汐情報記憶部１２０は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等のデータ格納用の記憶装置などによって実現されてもよい。

【0042】

津波判断部１３０は、水流状態算出部１１０により算出された水流状態、および潮汐情報記憶部１２０が記憶する潮汐情報に基づいて、津波が発生したか否かを判断する。具体的には、まず、津波判断部１３０は、水流状態算出部１１０により算出された水流状態を取得する。次に、水流状態算出部１１０により算出された水流状態と同じ時刻における通常の水流を潮汐情報記憶部１２０が記憶する潮汐情報に基づいて予測する。さらに、津波判断部１３０は、水流状態算出部１１０により算出された水流状態と、潮汐情報から予測される通常の水流とを比較する。ここで、算出された水流状態の方向および速度が、所定の時間幅で潮汐情報から予測される通常の水流の方向および速度と少なくともいずれか一方が異なる場合、津波判断部１３０は、津波が発生したと判断する。

【0043】

ここで、潮汐情報から予測される通常の水流の情報は、潮汐情報の各日時における水位情報とともに、あらかじめ速度等を記憶しておくものとする。あるいは、当該地点において水位毎に流量情報を記憶しておき、予測される水位の変動前と変動後の流量の差分を元に、当該地点に海洋から流れ込む（あるいは流れ出す）水の量を計算し、当該地点の平均的な流速に減算（あるいは加算）することで計算することも可能である。

【0044】

より具体的には、例えば、津波判断部１３０は、算出された水流状態の方向が潮汐情報から予測される通常の水流の方向と所定の時間幅で異なる場合、津波が発生したと判断してもよい。また、例えば、津波判断部１３０は、算出された水流状態の水流の速度が潮汐情報から予測される通常の水流の速度と所定の時間幅で異なる場合、津波が発生したと判断してもよい。さらに、例えば、津波判断部１３０は、所定の時間幅で複数の場所において、潮汐情報から予測される通常の水流に対して、算出された水流状態がすべて一方向を向いていた場合に、津波が発生したと判断してもよい。

【0045】

特に、水流の速度が潮汐情報による予測値より速く、しかも上流方向を向いている場合は津波である可能性が高いと判断してもよい。さらに、係る場合に、合わせて水位が予測値より高いか否かを参照し、水位が予測値より高い場合は津波と判断するようにしてもよい。

【0046】

また、水流の速度が潮汐情報による予測値より速く、また下流方向を向いており、さらに、水位が予測値より低い場合に津波の前兆であると判断してもよい。係る場合、単に増水により流速が速くなっている場合を除外することが可能である。なお、水流の速度や水位の変動の値は、誤差を考慮し所定の幅を持った値としてもよい。

【0047】

警戒制御部１４０は、津波判断部１３０の判断に基づいて、警戒処理を制御する。具体的には、警戒制御部１４０は、津波判断部１３０により津波発生と判断された場合、警戒処理として、例えば、警報の発令、避難の呼びかけ、および水門の閉鎖等を行い、津波に対する警戒と対策を実行する。なお、警戒制御部１４０は、接続された外部装置に対して津波への警戒および対策のための警戒処理を行ってもよい。例えば、警戒制御部１４０は、スピーカ等の音声出力装置に対して警報の発令および避難の呼びかけを指示してもよく、電光掲示板などの表示装置に対して警報の発令および避難の呼びかけを指示してもよい。

【0048】

ここで、上記の水流状態算出部１１０、津波判断部１３０および警戒制御部１４０は、例えば、演算処理装置であるＣＰＵ、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵの実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などによって実現されてもよい。

【0049】

［１．３．第１の実施形態に係る津波警戒装置の動作］
以上で本発明の第１の実施形態に係る津波警戒装置１の内部構成について説明を行った。以下では、図３を参照して、上述した本発明の第１の実施形態に係る津波警戒装置１が行う動作について説明を行う。図３は、本発明の第１の実施形態に係る津波警戒装置１の動作を説明するフローチャート図である。

【0050】

図３に示すように、まず、装置通信部１００は、水流センサ３から水流状態を算出するために必要な情報を取得する（Ｓ１００）。ここで、水流状態を算出するために必要な情報とは、例えば、水流センサ３の位置情報および識別ＩＤなどである。次に、水流状態算出部１１０は、水流センサ３より取得した情報から、単位時間当たりの水流センサ３の移動方向および移動量を算出し、該水流センサ３が存在する位置における水流状態を算出する（Ｓ１１０）。続いて、津波判断部１３０は、潮汐情報記憶部１２０に記憶された潮汐情報に基づいて予測される通常の水流状態を算出する（Ｓ１２０）。

【0051】

また、津波判断部１３０は、水流センサ３の情報から算出した水流状態と潮汐情報から予測した通常の水流状態とが異なるか否かを比較する（Ｓ１３０）。ここで、水流センサ３の情報から算出した水流状態と潮汐情報から予測した通常の水流状態とが同じであった場合（Ｓ１３０／Ｎｏ）、津波判断部１３０は、津波が発生していないと判断する。係る場合、津波警戒装置１は、所定のタイミング（例えば、１〜１０秒間隔など）で水流センサ３から発信される水流センサ３の位置情報等を再度取得し、Ｓ１００以降の動作を繰り返す。

【0052】

一方、水流センサ３の情報から算出した水流状態と潮汐情報から予測した通常の水流状態とが異なった場合（Ｓ１３０／Ｙｅｓ）、津波判断部１３０は、津波が発生したと判断する（Ｓ１４０）。係る場合、警戒制御部１４０は、津波判断部１３０の判断に基づいて、警戒処理を行う（Ｓ１５０）。警戒制御部１４０が行う警戒処理の具体的内容は、上述したように、例えば、警報の発令、避難の呼びかけ、および水門の閉鎖等である。

【0053】

［１．４．第１の実施形態のまとめ］
以上において、本発明の第１の実施形態に係る津波警戒装置１の構成および動作について説明を行った。本発明の第１の実施形態に係る津波警戒装置１によれば、潮汐情報から予測される通常の水流と異なる水流状態を検出することが可能である。例えば、津波警戒装置１は、津波の前兆として発生した異常な速度での海側への水流を検出することにより津波発生を早期に検出することができる。

【0054】

したがって、津波警戒装置１は、津波の前兆である異常な水流状態を検出することができるため、津波を前兆の段階で早期に検知し、警報を発する等の警戒処理を行うことが可能である。

【0055】

＜２．第２の実施形態＞
［２．１．第２の実施形態に係る津波警戒装置の概略］
次に、図４を参照して、本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置の概略について説明を行う。図４は、本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２の概略を説明する説明図である。

【0056】

図４に示すように、本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２は、河川に設置された水門７と接続され、さらに水門７の近傍に設置され、水流センサ４が発信する信号を受信可能な無線信号受信装置５と接続されている。水流センサ４は、浮遊式の水流センサであり、水門７が設置された河川を津波等により河口から上流に向かって遡上している。

【0057】

ここで、津波等が河川を遡上している場合、水門７を閉鎖し津波等の遡上を阻止することにより、津波等の被害を減少させることができる。本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２は、津波等の水門７への接近を、津波等と共に河川を遡上する水流センサ４の水門７への接近により検知し、自動的に水門７を閉鎖する。係る構成により、本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２は、津波等の被害を減少させることができる。

【0058】

また、本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２は、水門７の閉鎖判断を行うにあたって、複数の水門の制御を行い、水門７とは異なる場所に設置される水門制御システム（図示せず）の判断を仰ぐ必要がない。よって、本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２は、水門制御システムと、津波警戒装置２および水門７との通信が切断されても自動的に水門７を閉鎖することが可能である。

【0059】

津波警戒装置２は、水門７への水流センサ４の接近を検知した場合、水門７の閉鎖制御を行う。具体的には、津波警戒装置２は、水門７の近傍に設置された無線信号受信装置５が水流センサ４からの信号を受信した場合に、水流センサ４が水門７に接近したと判断し、水門７を閉鎖する制御を行う。また、津波警戒装置２は、水流センサ４が水門７を通過したことを検知した場合には、水門７の上流に存在する水門に対して閉鎖指示を行ってもよい。なお、津波警戒装置２および水門７は、地震や津波等の災害により容易に接続が切断されないように有線で直接接続されていることが望ましい。

【0060】

水流センサ４は、例えば、第１の実施形態において説明した水流センサ３と同様の固定されていない浮遊式の水流センサであり、無線信号を発信することが可能な水流センサである。水流センサ４が発信する無線信号は、専用無線信号であってもよいし、第１の実施形態において説明した水流センサ４の位置情報を送信するための信号であってもよい。

【0061】

しかしながら、無線信号は発信強度により受信可能な距離が変わるため、水流センサ４が発信する無線信号は、適切な発信強度を有する専用無線信号とすることが好ましい。具体的には、水流センサ４が発信する無線信号の発信強度は、津波警戒装置２が水流センサ４の水門７への接近を検知してから水門７の閉鎖を完了するまでの時間が、水門７へ津波が到達するまでの時間よりも短くなるように設定されることが望ましい。

【0062】

なお、以下では、水流センサ４は、上記で説明した固定されていない浮遊式の水流センサとして説明を行う。しかしながら、本発明は係る例示に限定されない。例えば、水流センサ４は、ロッド等で海底および岸壁に固定された浮遊式の水流センサまたは海底等に設置された固定式の水流センサ等が放出した、無線信号を発信するブイまたは浮標であってもよい。

【0063】

無線信号受信装置５は、水流センサ４からの無線信号を受信することが可能なアンテナであり、水門７の近傍に設置される。例えば、無線信号受信装置５は、水門７に付属して設置されていてもよい。また、無線信号受信装置５は、水流センサ４からの無線信号を受信できれば、いかなるアンテナ形状および発信方式であってもよい。

【0064】

ここで、無線信号受信装置５は、水門７に対して下流側に設置されてもよい。水流センサ４は、津波と共に下流から遡上するため、水流センサ４からの無線信号をより早期に受信するためには、無線信号受信装置５は、水門７より下流に設置されることが好ましい。

【0065】

また、無線信号受信装置５は、水門７の上流および下流の両方に設置されてもよい。係る場合、津波警戒装置２は、下流および上流に設置された無線信号受信装置のどちらが先に無線信号を受信したかによって、水流センサ４が上流または下流のどちらから水門７に接近したかを判断することができる。したがって、例えば、津波ではなく河川の氾濫により上流の水流センサ４が流出し、下流の水門７に接近した場合や、津波が収まった後に遡上していた水流センサ４が下流へ流された場合に、津波警戒装置２が津波の遡上を阻止する目的以外で水門７を閉鎖し、河川の流れを遮ることを防止することができる。また、無線信号受信装置５は、水門７の上流および下流の両方に設置されることにより、津波警戒装置２は、水流センサ４が水門７を上流に通過したか否かを判断することも可能になる。

【0066】

［２．２．第２の実施形態に係る津波警戒装置の内部構成］
続いて、図５を参照して、本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２の内部構成について具体的に説明を行う。図５は、本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２の内部構成を示したブロック図である。

【0067】

図５に示すように、津波警戒装置２は、装置通信部１００と、水流状態算出部１１０と、潮汐情報記憶部１２０と、津波判断部１３０と、警戒制御部１４０と、センサ放流部１５０と、接近検出部１６０と、を備える。ここで、水流センサ４Ａは、海洋または河口に設置され、津波を早期に検知するための水流センサであり、水流センサ４Ｂは、固定されていない浮遊式の水流センサであり、津波等が河川を遡上していることを津波警戒装置２に知らせるための水流センサである。

【0068】

なお、装置通信部１００、水流状態算出部１１０、潮汐情報記憶部１２０、および津波判断部１３０については、図２を参照して、第１の実施形態で説明したとおりであるので、ここでの説明は省略する。

【0069】

警戒制御部１４０は、津波判断部１３０の判断および接近検出部１６０の指示に基づいて、警戒処理を制御する。具体的には、警戒制御部１４０は、津波判断部１３０が津波発生と判断した場合、警戒処理として、例えば、警報の発令、避難の呼びかけを行う。また、警戒制御部１４０は、接近検出部１６０が水門閉鎖を指示した場合、水門７の閉鎖を行う。また、警戒制御部１４０は、接近検出部１６０の指示により、水門７の上流に存在する少なくとも一つ以上の水門に対して閉鎖指示を行ってもよい。

【0070】

センサ放流部１５０は、津波判断部１３０の判断に基づき、浮遊式の水流センサ４Ｂを放流する。例えば、海洋または河口に設置された水流センサ４Ａがロッド等で海底および岸壁に固定された浮遊式の水流センサ、または海底等に設置された固定式の水流センサであった場合、水流センサ４Ａが津波等と共に河川を遡上しない場合があり得る。係る場合であっても、センサ放流部１５０が浮遊式の水流センサ４Ｂを放流することにより、津波警戒装置２は、津波等が水門７に接近していることを浮遊式の水流センサ４Ｂの水門７への接近により検出することができる。

【0071】

具体的には、センサ放流部１５０は、津波判断部１３０が津波発生と判断した場合に浮遊式の水流センサ４Ｂを放流する。また、センサ放流部１５０は、津波の前兆である水位の急激な上昇または下降、水流の方向異常、および水流の速度異常により、浮遊式の水流センサ４Ｂを放流してもよい。ここで、津波等が海洋から上流に向かって河川をどのように遡上しているのかをより詳細に把握するためには、センサ放流部１５０が浮遊式の水流センサ４Ｂを放流する場所は、河口または海洋とすることが好ましい。

【0072】

接近検出部１６０は、水流センサ４Ａまたは４Ｂが水門７へ接近したか否かを判断する。具体的には、接近検出部１６０は、水流センサ４Ａまたは４Ｂからの無線信号を無線信号受信装置５が受信した場合に、水流センサ４Ａまたは４Ｂが水門７へ接近したと判断し、警戒制御部１４０に、水門７の閉鎖を指示する。

【0073】

また、接近検出部１６０は、水流センサ４Ａまたは４Ｂが水門７を上流側へ通過したと判断した場合に、水門７の上流に存在する水門に対して閉鎖指示を行ってもよい。例えば、接近検出部１６０は、水流センサ４Ａまたは４Ｂが水門７へ接近した後に、無線信号受信装置５が水流センサ４Ａまたは４Ｂからの無線信号を受信できなくなり、水流センサ４Ａまたは４Ｂが水門７から遠ざかったことが検知された場合、水流センサ４Ａまたは４Ｂが水門７を上流側へ通過したと判断してもよい。

【0074】

なお、上述したように無線信号受信装置５が水門７の上流および下流の両方に設置されている場合、接近検出部１６０は、水流センサ４Ａまたは４Ｂが水門７の上流または下流のどちらから水門７に接近したかを判断することが可能である。係る場合、接近検出部１６０は、水流センサ４Ａまたは４Ｂが上流から水門７に接近した場合、水門７の閉鎖を指示せず、下流から水門７に接近した場合にのみ、水門７の閉鎖を指示してもよい。また、接近検出部１６０は、水門７の上流および下流の両方に設置された無線信号受信装置５が水流センサ４Ａまたは４Ｂからの無線信号を受信可能か否かにより、水流センサ４が水門７を上流に通過したか否かを判断してもよい。

【0075】

さらに、水流センサ４Ａまたは４Ｂが位置情報を送信している場合、接近検出部１６０は、装置通信部１００から該水流センサ４Ａまたは４Ｂの位置情報を取得してもよい。係る場合、接近検出部１６０は、無線信号受信装置５からの通知に替えて、該水流センサ４Ａまたは４Ｂの位置情報に基づいて、水流センサ４Ａまたは４Ｂが水門７に接近したか否かを判断することが可能である。水流センサ４Ａまたは４Ｂの位置情報を参照した場合でも上記と同様に、接近検出部１６０は、水流センサ４Ａまたは４Ｂが上流または下流のどちらから水門７に接近したかを判断することが可能である。また、接近検出部１６０は、水流センサ４Ａまたは４Ｂが水門７を通過したか否かを判断することも可能である。

【0076】

ここで、上記実施形態では、センサ放流部１５０は、津波警戒装置２が備えるとして説明を行ったが、本発明は、上記例示に限定されない。例えば、センサ放流部１５０は、水流センサ４Ａが備えていてもよい。係る場合、具体的には、水流センサ４Ａは、海洋または河口に設置された水流センサ４Ａがロッド等で海底および岸壁に固定された浮遊式の水流センサである。水流センサ４Ａは、例えば、津波の前兆である水位の急激な上昇または下降、水流の方向異常、および水流の速度異常により、浮遊式の水流センサ、ブイまたは浮標等を放流してもよい。

【0077】

なお、上記の接近検出部１６０は、例えば、演算処理装置であるＣＰＵ、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶するＲＯＭ、ＣＰＵの実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶するＲＡＭなどによって実現されてもよい。

【0078】

［２．３．第２の実施形態に係る津波警戒装置が行う水門閉鎖の具体例］
上記で説明したように、本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２は、水流センサ４が水門７に接近した場合、水門７を閉鎖することが可能である。また、津波警戒装置２は、水流センサ４が水門７を通過したことを検知した場合、水門７の上流に存在する少なくとも一つ以上の水門に対して、閉鎖指示を出してもよい。以下では、図６を参照して、本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２が水門７の上流に存在する少なくとも一つ以上の水門に対して、閉鎖指示を行う場合の具体例について、説明を行う。図６は、本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２が水門７の上流に存在する水門に対して、閉鎖指示を行う場合の具体例を説明する説明図である。

【0079】

図６に示すように、複数の支流に分かれた河川に水門７１０〜７７０が設置されている。ここで、水流センサ（水流センサ４１）が水門７１０に接近した場合、津波警戒装置２は、水門７１０を閉鎖する。また、水流センサ（水流センサ４３）が水門７１０を通過した場合、津波警戒装置２は、水門７１０の一つ上流に存在する水門に対して閉鎖指示を行う。

【0080】

具体的には、水流センサ（水流センサ４３）が水門７１０を通過した場合、津波警戒装置２は、水門７２０および７４０に対して閉鎖指示を行う。同様に、水流センサ（水流センサ４５）が水門７２０を通過した場合、津波警戒装置２は、水門７３０に対して閉鎖指示を行う。また、水流センサ（水流センサ４７）が水門７４０を通過した場合、津波警戒装置２は、水門７５０および７７０に対して閉鎖指示を行う。さらに、水流センサ（水流センサ４９）が水門７５０を通過した場合、津波警戒装置２は、水門７６０に対して閉鎖指示を行う。

【0081】

ここで、例えば、水流センサ（水流センサ４３）が水門７１０を通過した場合、津波警戒装置２は、水門７２０〜７７０に対して閉鎖指示を行ってもよい。しかしながら、津波等と無関係の水門についても一括で閉鎖した場合、場合によっては河川の氾濫が発生する可能性もある。したがって、津波警戒装置２は、上記のように水流センサが通過した水門の一つ上流に存在し、津波等が到達する可能性がある水門についてのみ、閉鎖指示を行う方が好ましい。

【0082】

［２．４．第２の実施形態に係る津波警戒装置の動作］
以上で本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２の構成について説明を行った。以下では、図７を参照して、上述した本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２が行う水門閉鎖に関する動作について説明を行う。図７は、本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２の水門閉鎖に関する動作を説明するフローチャート図である。なお、本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２が行う津波発生の検知に関する動作については、第１の実施形態における説明と同様であるので、ここでの説明は省略する。

【0083】

図７に示すように、まず、津波判断部１３０により津波発生の判断がされ、警戒制御部１４０により警報の発令等の警戒処理が行われる（Ｓ２００）。ここで、センサ放流部１５０は、津波判断部１３０による津波発生の判断に基づき、水流センサ４Ｂの放流を行ってもよい。次に、接近検出部１６０は、水門７に水流センサ４Ａまたは４Ｂが接近したか否かを判断する（Ｓ２１０）。接近検出部１６０により水門７に水流センサ４Ａまたは４Ｂが接近していないと判断された場合（Ｓ２１０／Ｎｏ）、津波警戒装置２は、水門７への水流センサ４Ａまたは４Ｂの接近が検知されるまで待機を行う。

【0084】

また、接近検出部１６０により水門７に水流センサ４Ａまたは４Ｂが接近したと判断された場合（Ｓ２１０／Ｙｅｓ）、警戒制御部１４０は、水流センサ４Ａまたは４Ｂが接近した水門７を閉鎖するよう制御を行う（Ｓ２２０）。次に、接近検出部１６０は、水流センサ４Ａまたは４Ｂが水門７を通過したか否かを判断する（Ｓ２３０）。接近検出部１６０により水流センサ４Ａまたは４Ｂが水門７を通過していないと判断された場合（Ｓ２３０／Ｎｏ）、津波警戒装置２は、津波の遡上を阻止できたと判断し、警戒処理を終了する。また、接近検出部１６０により水流センサ４Ａまたは４Ｂが水門７を通過したと判断された場合（Ｓ２３０／Ｙｅｓ）、警戒制御部１４０は、津波の遡上を阻止できなかったと判断し、水門７の上流に存在する水門に対して閉鎖指示を行う。

【0085】

［２．５．第２の実施形態のまとめ］
以上において、本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２の構成および動作について説明を行った。本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２によれば、津波等が河川を遡上した場合に、自動的に水門を閉鎖することにより津波等の遡上を阻止し、津波の被害を減少させることが可能である。また、本発明の第２の実施形態に係る津波警戒装置２によれば、水門の遠隔地に設置された水門制御システムとの通信および指示がなくとも、自動的に水門７を閉鎖することが可能である。

【0086】

＜３．まとめ＞
以上において、本発明に係る津波警戒装置について説明を行った。本発明に係る津波警戒装置によれば、津波発生を早期に高精度で検知することが可能である。また、本発明に係る津波警戒装置によれば、津波が発生した場合においても、自動的に水門の閉鎖を行い、津波等の河川の遡上を阻止することにより津波等の被害を減少させることが可能である。

【0087】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0088】

１、２ 津波警戒装置
３、４、４Ａ、４Ｂ 水流センサ
５ 無線信号受信装置
７ 水門
１００ 装置通信部
１１０ 水流状態算出部
１２０ 潮汐情報記憶部
１３０ 津波判断部
１４０ 警戒制御部
１５０ センサ放流部
１６０ 接近検出部
３００ ＧＰＳ信号受信部
３１０ センサ制御部
３２０ センサ通信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】