专利名称：灾害预测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及预测地震以及洪水灾害等自然灾害的发生的灾害预测系统。
背景技术：
人们提出了作为提供有关地震以及洪水灾害等自然灾害的信息的系统，例如在专利文献1描述的江河信息提供系统。在此江河信息提供系统中，包括对应于各种各样的平台，便于判断地处理必要信息并播发的播发服务器，和收集降雨量和水位等的观测数据，并按规定项目进行分析处理的应用服务器以及存储过去的江河信息和实时测定的降雨量等的数字档案所构成的数据库(DB)服务器，以便迅速、准确地提供有关居民的生命、财产的信息和江河信息。
另外，在专利文献2还描述了预测地震即将发生的系统。在此预测地震即将发生的系统中，根据以往的经验，作为与地震发生的相关关系明确的自然现象，利用多个测定器，观察/测定从DC频段至VHF频段的宽频带中的地震前兆电磁现象，并将这些作为数字数据，使用地震前兆电磁现象观测/显示装置进行信号处理，检测出已变为异常电平的数据并发出警报。使用地震前兆电磁信息处理装置，通过通信网收集在多个地点的这些观测数据，听取各研究机构的意见后，即可准确地预测地震。
专利文件1日本专利申请第2002-269656号公开公报专利文献2日本专利申请第2003-43153号公开公报发明内容但是，在上述专利文献1的江河信息提供系统中，为了观测各种气象水文状况等各种信息，在观测区域内固定设置下列观测单元，以便收集观测信息。如雷达降雨量观察单元、地形等观测单元、遥感观测单元、内河水泛滥观测单元以及光纤观测单元等。但要在全部的需要观测的地区设置观测单元则很难。特别是在人口稠密的地区本应增加观测单元的数量，向当地全体居民迅速提供信息，但由于观测单元的设置成本很高，此系统很难对应。
另外，在上述专利文献2的预测地震即将发生的系统中，也要在多个地点固定设置由相同方式构成的观测设备，以便从多个地点收集有关预知地震的观测信息。但是，也存在与上述相同的问题。
本发明的目的在于提供这样一种灾害预测系统，其将检测对预测自然灾害而有效的异常信号的功能设在多个便携式通信装置中，管理多个便携式通信装置的位置信息，适当设定自然灾害的预测地区，同时从多个便携式通信装置收集异常检测信号，并对每一个预测地区进行分析，以提高对自然灾害发生的预测精度，同时将有关自然灾害的信息发送至位于预测地区的多个便携式通信装置。
本发明的利用灾害预测装置通过无线通信网络从多个便携式通信装置收集有关自然灾害的异常检测信号，通过上述无线通信网络将由该灾害预测装置分析的有关自然灾害信息提供给上述便携式通信装置的灾害预测系统，包括上述便携式通信装置，其具有位置测定单元，测定当前位置；异常信号检测单元，接收从自然界发生的电磁信号并检测其中的异常信号来输出异常检测信号；第1通信单元，通过上述无线通信网络将上述当前位置发送至位置管理装置，通过上述无线通信网络将上述异常检测信号发送至上述灾害预测装置，并通过上述无线通信网络从该灾害预测装置接收有关自然灾害的信息；以及通知单元，通知由上述第1通信单元接收的有关自然灾害的信息；位置管理装置，通过上述无线通信网络从多个上述便携式通信装置接收当前位置，并管理各便携式通信装置的位置信息；上述灾害预测装置，其具有第2通信单元，通过上述无线通信网络从多个上述携带式通信装置接收异常检测信号，通过上述无线通信网络从上述位置管理装置接收各便携式通信装置的位置信息，同时通过上述无线通信网络将有关自然灾害的信息发送至多个上述便携式通信装置；灾害预测单元，对每一个基于上述位置信息的地区，收集从多个上述便携式通信装置接收的异常检测信号，对其进行分析，以对每一个地区预测自然灾害的发生；以及信息生成单元，根据上述灾害预测单元的预测结果生成有关自然灾害信息。
根据本发明，可以提供一种低成本的灾害预测系统。该系统通过管理多个便携式通信装置的位置信息，适当设定自然灾害的预测地区，从多个便携式通信装置收集多个测定信息，对每一个预测地区进行分析研究，以提高自然灾害发生的预测精度。同时，可以向位于预测地区的多个便携式通信装置，发送有关自然灾害的信息。
图1是表示根据本发明的第1实施方式的灾害预测系统的整体结构图。
图2是表示根据本发明的实施方式1的灾害预测系统的无线通信单元和控制单元的内部结构的方框图。
图3是表示根据本发明的实施方式1的灾害预测系统的异常信号检测单元的内部结构的方框图。
图4是表示根据本发明的实施方式1的灾害预测系统的位置测定单元内部结构的方块图。
图5是表示根据本发明的实施方式1的利用振动的工作单元内部结构的方块图。
图6是表示根据本发明的实施方式1的利用光的工作单元内部结构的方框图。
图7是表示根据本发明的实施方式1的利用声音的工作单元内部结构的方框图。
图8是表示根据本发明的实施方式1的利用图像的工作单元内部结构的方框图。
图9是表示根据本发明的实施方式1的位置管理装置内部结构的方框图。
图10是表示根据本发明的实施方式1的存储在位置管理装置中的用户管理数据库的示例的图。
图11是表示根据本发明实施方式1的灾害预测系统中的地震预测装置内部结构的方框图。
图12是表示根据本发明的实施方式1的存储在地震预测装置中的用户通知数据库的示例的图。
图13是表示根据本发明的实施方式1的灾害预测系统的更加具体的示例性结构图。
图14是表示根据本发明的实施方式1在携带终端中检测的电磁信号的示例图。
图15是表示根据本发明的实施方式2的异常信号检测单元内部结构的方框图。
图16是表示根据本发明的实施方式2的用于说明异常信号检测单元操作的电磁信号的示例及其计算值的示例的图。
图17是表示根据本发明的实施方式3的异常信号检测单元内部结构的方框图。
图18是表示根据本发明的实施方式3的存储在异常信号检测单元的存储单元的用户通知数据库的示例图。
图19是表示根据本发明的实施方式1的通过地震预测装置的预测单元来执行地震预测处理的流程图。
图20是表示根据本发明的实施方式3的用于说明异常信号检测单元操作的计数值1的示例和计数值2的示例的图。
图21A是表示根据本发明的实施方式1的地区间的灾害的随时间的推移和强度变化的示例图。
图21B是表示根据本发明的实施方式1的在地震预测处理中所显示的警报信息的示例图。
图22A是表示根据本发明的其他实施方式的管理携带终端的当前位置的方式图。
图22B是表示根据本发明的其他实施方式的向其他携带终端发送警报信息的方式图。
具体实施例方式
以下参考附图详细说明本发明的实施方式。
(实施方式1)在本实施方式中，作为自然灾害，就预测地震的发生的情况进行说明。图1是表示根据本发明的实施方式1的灾害预测系统的整体结构图。灾害预测系统100由携带终端(便携式通信装置)200、位置管理装置300、地震预测装置400、以及基站500构成。位置管理装置300和地震预测装置400通过网络N与基站500相连接。
如图1所示，携带终端200主要由天线201、无线通信单元202，控制单元203、异常信号检测单元204、位置测定单元205、工作单元206、以及显示单元207构成。无线通信单元202具有对应于规定的无线通信规格，诸如IMT2000和GSM等各种蜂窝通信、无线局域网、蓝牙(Bluetooth)(R)、UWB(Ultra Wide Band，超宽带)等各种特定的低功率通信，或者与地面波数字广播等的无线通信功能。如图2所示，无线通信单元202由无线单元2021和数字信号处理单元2022构成。再者，无线单元2021由接收单元2021a和发送单元2021b构成。无线单元2021通过接收单元2021a接收从基站500发送的信号后，将其输出至数字信号处理单元2022，再将从数字信号处理单元2022输入的发送信号，通过发送单元2021b从天线201发送至基站500。
如图2所示，数字信号处理单元2022由解码单元2022a和编码单元2022b构成。解码单元2022a的输出端和编码单元2022b的输入端通过通用总线连接于控制单元203内的通用总线。数字信号处理单元2022通过解码单元2022a将从无线单元2021的接收单元2021a输入的接收信号解码后输出至控制单元203，通过编码单元2022b将从控制单元203输入的发送信号编码后输出至无线单元2021的发送单元2021b。
如图2所示，控制单元203由CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)2031和存储单元2032构成。CPU2031和存储单元2032通过通用总线相连接，此通用总线与无线通信单元202内的通用总线相连接。CPU2031根据存储在存储单元2032的控制程序来控制无线通信单元202，并通过编码单元2022b和发送单元2021b，将从位置测定单元205输入的当前位置信息，携带终端200的固有信息(用户识别信息，IP地址等)，以及从异常信号检测单元204输入的异常检测信号发送至位置管理装置300和地震预测装置400，并将从地震预测装置400接收的、从解码单元2022b输入的有关地震的警报信息，输出至工作单元206和显示单元207，执行工作单元206的通知操作(振动、发光、发声等的警报内容的通知)，以及显示单元207的警报信息的显示操作。存储单元2032存储CPU2031所执行的控制程序和控制数据等。
如图3所示，异常信号检测单元204由存储阈值1的存储单元2041和比较单元2042构成。在异常信号检测单元204的外部，用于接收和地震发生相关的电磁信号的天线208，和处理电磁信号的无线接收单元209相连接。异常信号检测单元204将通过无线接收单元209接收的电磁信号，以及通过比较单元2042比较接收的电磁信号电平和存储在存储单元2041的阈值1，在电磁信号电平超过阈值1时生成的异常检测信号输出至控制单元203。
如图4所示，位置测定单元205由对应于GPS(Global PositioningSystem，全球定位系统)的GPS天线2051和GPS接收单元2052、以及信号处理单元2053构成。位置测定单元205通过GPS天线2051和GPS接收单元2052接收GPS信号，通过信号处理单元2053生成携带终端200的当前位置信息(纬度、经度)，将其输出至控制单元203。
如图5所示，工作单元206由旋转控制单元2061和振动马达2062构成。旋转控制单元2061根据从控制单元203输入的有关地震的警报信息来控制振动马达2062的振动强度或周期。
另外，如图6至图8所示，工作单元206也可以采用其他的结构。图6是通过光来执行通知操作时的示例性结构。该结构由闪亮周期/发光强度调节单元2061和发光单元2062构成。闪亮周期/发光调节单元2061根据从控制单元203输入的有关地震的警报信息来生成闪亮周期控制信号或发光强度控制信号，将其输出至发光单元2062，并按级改变发光单元2062的闪亮周期或发光强度。
图7所示的工作单元206是通过声音执行通知操作时的示例性结构。该结构由声音/音乐数据存储单元2061、再现单元2062、音量调节单元2063以及扬声器2064构成。此时，在声音/音乐数据存储单元2061中作为声音/音乐存储着诸如PCM(Pulse Code Modulation，脉冲编码调制)数据、MP3(MPEG Audio Layer-3，音频动态压缩第三层)数据、AAC(Advanced Audio Coding，先进音频编码)数据。另外，在声音/音乐数据存储单元2061中也可存储使用者所喜好的声音和音乐。
再现单元2062根据由控制单元203输入的有关地震的警报信息，读取出存储在声音/音乐数据存储单元2061的声音/音乐数据，对其进行解码后将再现的声音信号和音量调节信号输出至音量调节单元2063。音量调节单元2063根据从再现单元2062输入的再现声音信号和音量调节信号，按级改变扬声器2064鸣叫的音乐/声音的音量。
图8所示的工作单元206是通过图像显示执行通知操作时的示例性结构。该结构由图像数据存储单元2061和再现单元2062构成，同时，其外部连接于显示单元2063。此时，在图像数据存储单元2061中存储着影像、动画图像(例如存储位映象、JPEG(Joint Photographic ExpertsGroup，联合摄影专家组)等静止图像、和MPGE(Moving Picture ExpertsGroup，运动图像专家组)等)。另外，图像数据存储单元2061也可存储使用者所喜好的影像和动画片。显示单元2063由液晶板和EL(electroluminescence，电致发光)板构成。
再现单元2062根据从控制单元203输入的有关地震的警报信息来读取存储在图像数据存储单元2061的影像数据和动画数据，对其进行解码后作为再现影像信号输出至显示单元2063。显示单元2063根据从再现单元2062输入的再现影像信号显示影像。另外，在本说明中为了简化说明，将显示单元2063与连接在控制单元203的显示单元207分开叙述，但是，即使将其统一也可以同样实施。
如图9所示，位置管理装置300由通信单元301和控制单元302以及存储单元303构成。通信单元301连接于网络N，通过基站500接收从携带终端200发送的当前位置信息(纬度、经度)、和便携式终端200的固有信息(用户信息、IP地址等)，将其输出至控制单元302，再通过网络N将从控制单元302输入的用户管理数据库信息发送至地震预测装置400。控制单元302根据存储在存储单元303的用户管理程序执行用户管理处理，将从通信单元301输入的当前位置信息(纬度、经度)、和携带终端200的固有信息(用户识别信息、IP地址等)，存入存储在存储单元303中的、如图10所示的用户管理数据库1000中。
如图11所示，地震预测装置400由通信单元401、控制单元402以及存储单元403、预测单元404构成。通信单元401连接于网络N，通过基站500将从携带终端200发送的异常检测信号输出至控制单元402，通过网络N接收从位置管理装置300发送的用户管理数据库信息，将其输出至控制单元402，再通过网络N和基站500将从控制单元402输入的有关地震警报信息发送至携带终端200。
控制单元402将由通信单元401输入的、从携带终端200接收的异常检测信号、和从位置管理装置300接收的用户管理数据库信息，与接收时刻一同存入如图12所示的用户通知数据库1200，同时，提取存储在此用户通知数据库1200中的同一时间段的各用户的异常检测信号的通知频率，将其输出至预测单元404。控制单元402根据由预测单元404所预测的地震发生预测结果来生成有关地震的警报信息，将其输出至通信单元401，并从通信单元401发送至该预测地区的携带终端200。存储单元403存储如图12所示的用户通知数据库1200。
预测单元404根据由控制单元402输入的、从位置管理装置300接收的用户管理数据库信息来设定预测地区，并根据从多个携带终端200接收的异常检测信号的通知频率，对每一个设定的预测地区预测诸如地震的大小和发生时刻，并将其预测结果输出至控制单元402。
基站500具有对应于诸如IMT2000和GSM等各种蜂窝通信，无线局域网、Bluetooth(蓝牙)(R)、UWB(Ultra Wide Band，超宽带)等各种省功率的通信，或者地面数字广播，与携带终端200进行无线通信的功能。并且，基站500具有连接于由电话、LAN(局域网)、互联网等构成的网络N，在位置管理装置300和地震预测装置400之间进行有线通信的功能。网络N由电话线路网、LAN网、互联网等构成。
接着，参照图13和图14说明灾害预测系统100中的携带终端200、和位置管理装置300、以及地震预测装置400的各种操作。图13是表示灾害预测系统100的更加具体的示例性结构图。该结构具有带有携带终端200的多个用户1至3位于以热点(无线局域网)的基站为中心的区域1、和以便携式电话的基站500为中心的区域2。这些区域1、2的各基站500通过网络N连接于位置管理装置300、以及地震预测装置400。图14是表示在携带终端200所检测出的电磁信号的一例图。
在图13中，用户1至3所携带的各携带终端200，分别通过各自内置的无线接收单元209，经常地接收从地下发出的电磁信号，同时，通过异常信号检测单元204经常地检测所接收的电磁信号电平。如图14所示，比较检测出的电磁信号电平和存储在存储单元2041的阈值1，当电磁信号电平超过阈值1时，输出异常检测信号，并通过无线通信单元202，将异常检测信号发送至当前的区域1、2的基站500。
另外，用户1至3所携带的携带终端200，分别通过各自内置的位置测定单元205定期地测定当前位置，通过无线通信单元202，将测定的当前位置和携带终端200的固有信息(用户识别信息、IP地址等)发送至基站500。各区域1、2的基站500通过网络N，将从携带终端200接收的异常检测信号发送至地震预测装置400，并通过网络N，将从携带终端200接收的当前位置(纬度、经度)和携带终端200的固有信息(用户识别信息、IP地址等)发送至位置管理装置300。
位置管理装置300由通信单元301通过基站500接收从携带终端200发送的当前位置信息(纬度、经度)和携带终端200的固有信息(用户信息、IP地址)，并通过控制单元302，将接收的当前位置信息和携带终端200的固有信息(用户信息、IP地址等)存入存储单元303的用户管理数据库1000(参照图10)。如果是已将信息存储完了的用户，则要更新其信息。另外，位置管理装置300每更新一次用户管理数据库1000的存储内容时，由通信单位301通过网络N，将用户管理数据库信息发送至地震预测装置400。
地震预测装置400由通信单元401通过基站500接收从携带终端200发送的异常检测信号，从位置管理装置300接收用户管理数据库信息，通过控制单元402将所接收的异常检测信号和用户管理数据库信息存入存储单元403的用户通知数据库1200(参照图12)。如图12所示，控制单元402在存入用户通知数据库1200的数据中提取同一时间段(例如3分钟以内)的各用户的异常检测信号的通知频率，将其输出至预测单元404。
预测单元404根据由控制单元402输入的、从位置管理信息300接收的用户管理数据库信息来设定预测地区(区域1、2)，根据从多个携带终端200接收的异常检测信号的通知频率，对每一个设定的预测地区预测诸如地震的大小和发生时刻，并将其预测结果输出至控制单元402。
控制单元402根据预测单元404所预测的地震发生预测结果来生成有关地震的警报信息，将其输出至通信单元401，再从通信单元401通过基站500发送至该区域1、2的携带终端200。各区域1、2的携带终端200通过无线通信单元202接收从地震预测装置400发送的有关地震的警报信息，并通过控制单元203执行对应于所接收的有关地震的警报信息的工作单元206的通知操作(按级改变振动的强度或周期、闪亮或发光强度，按级改变音乐和声音的音量，以及影像显示等)，将警报内容通知用户1至3。
工作单元206在通知警报信息时，虽然采用振动、发光、声音以及影像来通知诸如地震的强度和发生时间段，但也可利用GPS的功能指引人们至各用户的当前位置附近的避难场所的避难路线。另外，携带终端200的用户，即使在通话中接收到警报信息，也可以执行上述通知操作，将警报信息准确地通知用户。
如上所述，根据本实施方式的灾害预测系统100，携带终端200设有检测与地震发生相关的、从地下发出的电磁信号的功能和电磁信号的异常检测功能以及当前位置检测功能，在位置管理装置300管理多个携带终端200，在地震预测装置400根据位置管理信息适当设定地震发生的预测地区，并从多个携带终端200收集多个异常检测信号，生成对每一个预测地区进行分析的有关地震的警报信息以发送到携带终端200。因此，与以往的灾害预测系统相比，可以简单地并且以低成本设定更多的预测地区，提高灾害预测精度。同时，可将有关地震的警报信息，准确地通知携带终端200的用户，从而提高系统的可靠性。
(实施方式2)在本实施方式中，就采用与上述实施方式1中如图3所示的异常信号检测单元204相异的示例性结构进行说明。
图15是表示本实施方式的异常信号检测单元1500的主要部分结构图。其与图3所示的异常信号检测单元204的相同部分附以相同的标号，其说明从略。异常信号检测单元1500由第1存储单元2041、第1比较单元1501、定时器1502、计数器1503、第2存储单元1504、第2比较单元1505、以及计算单元1506构成。
第1比较单元1501比较通过无线接收单元209接收的电磁信号电平和存储在第1存储单元2041中的阈值1，在电磁信号电平超过阈值1时，将比较检测信号1输出至计数器1503。定时器1502对设定计数器1503和计算单元1506的操作周期的时间进行计时，并将其计时时间输出至计数器1503和计算单元1506。
计数器1503在从定时器1502输入的计时时间内，对从第1比较单元1501输入的比较检测信号1的输入次数进行计数，并将其计数值输出至第2比较单元1505和如图1所示的控制单元203。第2存储单元1504存储作为第2比较单元1505的比较对照用的阈值2。
第2比较单元1505比较从计数器1503输入的计数值和存储在第2存储单元1504中的阈值2，当计数值超过阈值2时，就将异常检测信号输出至如图1所示的控制单元203。计算单元1506在从定时器1502输入的计时时间内，计算出通过无线接收单元209接收的电磁信号电平的最大值和平均值，并将其最大值和平均值输出至如图1所示的控制单元203。
参照图16说明异常信号检测单元1500中的操作的具体例子。在图16中，将由定时器1502设定的固定时间作为定时器周期来表示，在其下方表示计数器1503的计数值，并表示阈值2＝5时的情况。
异常信号检测单元1500通过第1比较单元1501比较从无线接收单元209接收的电磁信号电平和存储在第1存储单元2041的阈值1，在电磁信号电平超过阈值1时，将比较检测信号1输出至计数器1503。计数器1503在定时器周期内，对比较检测信号1的输入次数进行计数，将其计数值输出至第2比较单元1505和如图1所示的控制单元203。
第2比较单元1505比较从计数器1503输入的计数值和阈值2＝5，在计数值为阈值2或阈值2以上时(图16中表示在第3个定时器周期内的计数值为「5」时的情况)，将异常检测信号输出至如图1所示的控制单元203。计算单元1506在定时器周期内，计算由无线接收单元209接收的电磁信号电平的最大值和平均值，并将其最大值和平均值输出至如图1所示的控制单元203。
接着，控制单元203，将从异常信号检测单元1500输入异常检测信号、计数值以及电磁信号电平的最大值和平均值输出至无线通信单元202，从无线通信单元202通过基站500和网络N发送至地震预测装置400。
地震预测装置400通过通信单元401接收从携带终端200由异常信号检测单元1500输出的异常检测信号、计数值以及电磁信号电平的最大值和平均值。如果从位置管理装置300接收到用户管理数据库信息，则通过控制单元402将其存入存储单元403的用户管理数据库(未图示)，再通过预测单元404根据用户管理数据库信息设定预测地区，并逐个分析每一个预测地区在同一时间段，从多个携带终端200接收的异常检测信号和计数值、以及电磁信号电平的最大值和平均值，然后预测诸如地震的大小以及发生时刻。
如上所述，在本实施方式的异常检测单元1500中，输出在定时器周期内的电磁信号电平超过阈值1的次数、和其次数为阈值2或阈值2以上时输出的异常检测信号、以及电磁信号电平的最大值和平均值，在地震预测装置400中，逐个分析每一个预测地区在同一时间段内，从多个携带终端200接收的异常检测信号和计数值，以及电磁信号电平的最大值和平均值。据此，通过预测诸如地震的大小和发生的时刻，可以实现更高精度的地震预测。
(实施方式3)在本实施方式中，就与上述实施方式2中如图15所示的异常信号检测单元1500相异的示例性结构，以及地震预测装置400的其他地震预测处理进行说明。
图17是表示本实施方式的异常检测单元1700的主要部分结构图。其与图15所示的异常信号检测单元1500的相同部份附以相同的标号，其说明从略。异常信号检测单元1700由第1存储单元2041、第1比较单元1501、第1定时器1502、第1计数器1503、第2存储单元1504、第3比较单元1505、计算单元1506、缓冲器1701、第2比较单元1702、第2定时器1703以及第2计数器1704构成。
缓冲器1701临时保存从第1计数器1503输入的计数值1，在输入来自第2比较单元1702的比较检测信号2时，将所保持的计数值1输出至第2比较单元1702和如图1所示的控制单元203。第2比较单元1702比较从第1计数器1503输入的此次的计数值1和从缓冲器1701输入的前次的计数值1，在此次的计数值1超过前次的计数值1时，将比较检测信号2输出至第2计数器1704。
第2定时器1703，对设定的第2计数器1704的操作周期的时间进行计时，将其第2计时时间输出至第2计数器1704。另外，将在第1计数器1502中所设定的计时时间作为第1计时时间。第1计时时间和第2计时时间的关系是「第1计时时间＜第2计时时间」。第2计数器1704，在从第2定时器1703输入的第2计时时间内，对从第2比较单元1702输入的比较检测信号2进行计数，并将其计数值2输出至第3比较单元1505和如图1所示的控制单元203。
第3比较单元1505比较从第2计数器1704输入的计数值和存储在第2存储单元1504中的阈值2，在计数值2为阈值2或阈值2以上时，则将异常检测信号输出至如图1所示的控制单元203。
控制单元203将从异常信号检测单元1700输入的异常检测信号、计数值1、计数值2、以及电磁信号电平的最大值和平均值输出至无线通信单元202，并从无线通信单元202通过基站500和网络N发送至地震预测装置400。
地震预测装置400，通过通信单元401接收从携带终端200由异常信号检测单元1700输出的异常检测信号、计数值1、计数值2、以及电磁信号电平的最大值和平均值。
如果从位置管理装置300接收到用户管理数据库信息，则通过控制单元402将其存入存储单元403的如图18所示的用户通知数据库1800。在如图18所示的用户通知数据库1800中，“频率”表示计数值1。
接下来，就有关在地震预测装置400内的预测单元404中所执行的地震预测处理，参照如图19所示的流程图进行说明。另外，与如图19所示的地震预测处理流程图相对应的地震预测处理程序，存储在地震预测装置400内的存储单元403中，可通过控制单元402读取，再输出至预测单元404后，执行地震预测。
在图19中，预测单元404判断接收的电磁信号电平的最大值是否为基准值或基准值以上(步骤S101)。在其最大值小于基准值时(步骤S101否)，则反复进行这项处理。在最大值为基准值或基准值以上时(步骤S101是)，则进入步骤S102，再判断电磁信号电平的平均值是否为基准值或基准值以上。
在平均值小于基准值时(步骤102否)，则返回到步骤S101。在平均值为基准值或基准值以上时(步骤102是)，则进入步骤S103，判断接收的频率(计数值1)是否为基准值或基准值以上。在频率小于基准值时(步骤S103否)，则返回至步骤S101，在频率为基准值或基准值以上时(步骤S103是)，则进入步骤S104。
在步骤S104中，预测单元404根据从位置管理单元300接收的用户管理数据库信息来设定预测地区，并判断该设定的预测地区的多个用户的通知次数是否为基准值或基准值以上。预测地区的通知次数小于基准值时(步骤S104否)，则进入步骤S105，并统计出通知次数。在预测地区的通知次数为基准值或基准值以上时(步骤S104是)，则进入步骤S106。
在步骤S106中，预测单元404对统计出来的通知，判断在如图18所示的用户通知数据库1800中，是否属于同一时间段(例如3分钟以内)。如果不属于同一时间段(步骤S106否)，则返回至步骤S101，如果属于同一时间段(步骤S106是)，则进入步骤S107。
此处，携带终端200中的计数值1，与缓冲器1701的保存值(前次的计数值1)、以及计数值2的关系如图20所示。如图20所示的定时器1周期是在第1定时器1502中所设定的第1计时时间。定时器周期2是在第2定时器1703所设定的第2计时时间。这时，在定时周期2内，通过第2计数器1704所计数的值2为“2”，在第2个定时器周期2内，计数值2为“4”，阈值2为“3”，因而输出异常检测信号。
接着，在步骤S107中，预测单元404对所设定的预测地区内的用户生成地区1级警报信息。在步骤S108中，预测单元404对与该预测地区相邻接的地区内的用户生成地区2级警报信息，由此结束本处理。图21表示这些警报信息的具体例子。在如图21中，表示对该预测地区的地区1、以及其邻接地区的地区2的各用户，显示灾害的随时间的推移和强度的警报信息。例如，对地区1的用户显示警报“有可能发生地震，劝告立即避难”，对地区2的用户显示警报“即将发生5级左右的地震，请紧急避难”。
如上所述，根据本实施方式的灾害预测系统，携带终端200设有检测与地震发生相关的、从地下发出的电磁信号的功能和电磁信号的异常检测功能以及当前位置检测功能，在位置管理装置300管理多个携带终端200，在地震预测装置400根据位置管理信息适当设定地震发生的预测地区，同时从多个携带终端200中收集多个异常检测信号、计数值1、计数值2、以及电磁信号电平的最大值和平均值，生成对每一个预测地区进行分析后的有关地震的警报信息，再发送至携带终端200。因此，与以往的灾害预测系统相比，可以简单地并且以低成本设定更多的预测地区，提高灾害预测精度。同时，可将有关地震的警报信息，准确地通知携带终端200的用户，从而提高系统的可靠性。
还有，根据本实施方式的灾害预测系统，灾害预测装置400对该预测地区和邻接地区，也可显示有关灾害的随时间的推移及强度的警报信息，因此，不仅可以对该预测地区，而且还可对邻接地区的用户，传输有效的警报信息，因而可进一步提高系统的可靠性。
另外，在上述各实施方式中，各便携式通信装置通过基站由位置管理装置来管理当前位置。但是，作为其他的位置管理方法，例如，如图22所示，也可使用自适应阵列天线，对自适应阵列天线的每个分区管理携带终端的当前位置。作为其他的第2个方法，如果基站的通信区域的范围较小，也可将基站自身的位置直接作为携带终端200的位置来使用，以便管理其位置信息。
再者，在上述各实施方式中，从地震预测装置通过基站向各携带终端发送警报信息。但是，如图22所示，也可在公共信道上设定多个各携带终端的用户识别信息，通过基站来发送。还有，在上述各实施方式中，说明了预测作为灾害的地震发生的情况。但是，如果设在携带终端的检测功能不是利用电磁信号，而是有关气象的检测功能，同样可以设定预测地区，收集/分析有关气象灾害的异常检测信号，预测气象灾害的发生，并将警报信息通知位于预测地区的携带终端。
本发明的灾害预测系统的第1实施方式是一种利用灾害预测装置通过无线通信网络从多个便携式通信装置收集有关自然灾害的异常检测信号，通过上述无线通信网络将由该灾害预测装置分析的有关自然灾害信息提供给上述便携式通信装置的灾害预测系统，包括上述便携式通信装置，其具有位置测定单元，测定当前位置；异常信号检测单元，接收从自然界发生的电磁信号并检测其中的异常信号来输出异常检测信号；第1通信单元，通过上述无线通信网络将上述当前位置发送至位置管理装置，通过上述无线通信网络将上述异常检测信号发送至上述灾害预测装置，并通过上述无线通信网络从该灾害预测装置接收有关自然灾害的信息；以及通知单元，通知由上述第1通信单元接收的有关自然灾害的信息；位置管理装置，通过上述无线通信网络从多个上述便携式通信装置接收当前位置，并管理各便携式通信装置的位置信息；上述灾害预测装置，其具有第2通信单元，通过上述无线通信网络从多个上述携带式通信装置接收异常检测信号，通过上述无线通信网络从上述位置管理装置接收各便携式通信装置的位置信息，同时通过上述无线通信网络将有关自然灾害的信息发送至多个上述便携式通信装置；灾害预测单元，对每一个基于上述位置信息的地区，收集从多个上述便携式通信装置接收的异常检测信号，对其进行分析，以对每一个地区预测自然灾害的发生；以及信息生成单元，根据上述灾害预测单元的预测结果生成有关自然灾害信息。
根据该结构，与以往的灾害预测系统相比，可以简单地并且以低成本设定更多的预测地区，提高灾害预测精度。同时，可将有关地震的警报信息，准确地通知便携式通信装置的用户，从而提高系统的可靠性。
本发明的灾害预测系统的第2实施方式，在如上述第1实施方式所述的灾害预测系统中，上述灾害预测单元根据由上述位置管理装置管理的各便携式通信装置的位置信息设定预测地区，并对每一个预测地区，收集从多个便携式通信装置接收的异常检测信号，对其进行分析，以预测自然灾害的发生。上述信息生成单元根据上述灾害预测单元对每一个上述预测地区的预测结果生成警报信息。
根据该结构，基于多个便携式通信装置的位置信息，可以自由地设定预测地区，以低成本简单地构成以往未曾有过的灵活的灾害预测系统。
本发明的灾害预测系统的第3实施方式，在如上述第1实施方式所述的灾害预测系统中，上述异常检测单元包括存储单元，存储用于比较上述电磁信号电平的阈值；以及比较单元，比较存储在上述存储单元的阈值和上述电磁信号电平，在该电磁信号电平超过阈值时，输出异常检测信号。
根据该结构，可以提高灾害发生的预测精度，同时可以将精确度更高的警报信息通知给预测地区的用户。
本发明的灾害预测系统的第4实施方式，在如上述第1实施方式所述的灾害预测系统中，上述异常信号检测单元包括第1存储单元，存储用于比较上述电磁信号电平的第1阈值；第1比较单元，比较存储在上述第1存储单元的第1阈值和上述电磁信号电平，在该电磁信号电平超过第1阈值时，输出第1比较检测信号；计数单元，在设定时间内计算从上述第1比较单元输出的第1比较检测信号的输出次数；第2存储单元，存储用于比较上述计数单元的计数值的第2阈值；第2比较单元，比较存储在上述第2存储单元的第2阈值和上述计数值，在该计数值超过第2阈值时，输出异常检测信号；以及计算单元，计算上述电磁信号电平的最大值和在上述设定时间内的平均值，并将其输出；上述第2通信单元，通过上述无线通信网络将从上述第2比较单元输出的异常检测信号以及从上述计算单元输出的电磁信号电平的最大值和平均值发送至上述灾害预测装置；上述第2通信单元，通过上述无线通信网络从多个上述便携式通信装置接收异常检测信号以及电磁信号电平的最大值和平均值；以及上述灾害预测单元，对每一个预测地区，收集从多个上述便携式通信装置接收的异常检测信号以及电磁信号电平的最大值和平均值，对其进行分析，以对每一个地区预测自然灾害的发生。
根据该结构，可提高灾害发生的预测精度，同时可以将精确度更高的警报信息通知给预测地区的用户。
本发明的灾害预测系统的第5实施方式，在如上述第4实施方式所述的灾害预测系统中，上述灾害预测单元判断从多个上述便携式通信装置接收的异常检测信号的接收频率以及电磁信号电平的最大值和平均值是否为分别设定的基准值或基准值以上，判断对每一个预测地区的异常检测信号的通知次数是否为基准值或基准值以上，判断对通知次数超过基准值的时间是否属于同一时间段，并根据这些判断的结果，对每一个预测地区预测自然灾害的发生。
根据该结构，可以提高灾害发生的预测精度，同时可以将精确度更高的警报信息通知给预测地区的用户。
本发明的灾害预测系统的第6实施方式是一种利用灾害预测装置通过无线通信基站和通信网络从多个便携式通信装置收集有关自然灾害的异常检测信号，通过上述通信网络和上述无线通信基站将由该灾害预测装置分析的有关自然灾害的信息提供给上述便携式通信装置的灾害预测系统，包括上述便携式通信装置，其具有异常信号检测单元，接收从自然界发生的电磁信号并检测其中的异常信号来输出异常检测信号；第1通信单元，将上述异常检测信号发送至上述无线通信基站，通过上述通信网络和上述无线通信基站从上述灾害预测装置接收有关自然灾害的信息；以及通知单元，通知由第1通信单元所接收的有关自然灾害的信息；无线通信基站，管理本站的通信区域内的多个上述便携式通信装置和上述灾害预测装置以及位置管理装置之间的信息的同时，通过通信网络将本站所管理的位置信息发送至位置管理装置；位置管理装置，通过上述通信网络从上述无线通信基站接收位置信息，并管理该位置信息；上述灾害预测装置，其具有第2通信单元，通过上述通信网络和上述无线通信基站从多个上述便携式通信装置接收异常检测信号，通过上述通信网络从上述位置管理装置接收上述位置管理信息，同时通过上述通信网络以及上述无线通信基站将有关自然灾害的信息发送至多个上述便携式装置；灾害预测单元，对每一个基于上述位置信息的地区，收集从多个上述携带式通信装置接收的异常检测信号，对其进行分析，以对每一个地区预测自然灾害的发生；以及信息生成单元，根据上述灾害预测单元的预测结果生成有关自然灾害的信息根据该结构，与以往的灾害预测系统相比，可以简单地并且以低成本设定更多的预测地区，提高灾害预测精度。同时，可将有关地震的警报信息，准确地通知便携式通信装置的用户，从而提高系统的可靠性。另外，如果基站的通信区域的范围狭小，可将基站自身的位置直接作为多个便携式通信装置的位置，进行其位置信息的管理。
本发明的灾害预测系统的第7实施方式，在如上述第1实施方式所述的灾害预测系统中，上述通知单元由振动控制单元和振动单元构成，振动控制单元根据所接收的有关自然灾害的信息来改变振动单元的振动强度或周期。
根据该结构，可以通过振动向预测地区的用户通知警报信息。
本发明的灾害预测系统的第8实施方式，在如上述第1实施方式所述的灾害预测系统中，上述通知单元由闪亮周期发光强度调节单元和发光单元构成，闪亮周期发光强度调节单元根据所接收的有关上述自然灾害的信息来改变发光单元的闪亮周期或发光强度。
根据该结构，可以通过光向预测地区的用户通知警报信息。
本发明的灾害预测系统的第9实施方式，在如上述第1实施方式所述的灾害预测系统中，上述通知单元由声音信息存储单元、声音再现单元、音量调节单元以及发声单元构成，声音再现单元根据所接收的有关自然灾害的信息来选择存储在声音信息存储单元的声音信息，将再现声音信号以及音量调节信号输出至音量调节单元，以调节该再现声音的发音量。
根据该结构，可以通过声音向预测地区的用户通知警报信息。
本发明的灾害预测系统的第10实施方式，在如上述第1实施方式所述的灾害预测系统中，上述通知单元由图像信息存储单元和图像再现单元以及显示单元构成，图像再现单元根据所接收的上述有关自然灾害的信息来选择存储在图像存储单元中的图像信息，将图像再现信号输出至显示单元，以显示再现图像。
根据该结构，可以通过图像向预测地区的用户通知警报信息。
本说明书是根据2003年10月31日申请的第2003-372815号日本专利，其全部内容通过引用并入本文。
工业实用性本发明利用便携式通信装置来设定自然灾害的预测地区，从而可简单地设定更多的预测地区，同时可提高预测自然灾害的发生时的预测精度。
权利要求
1.一种灾害预测系统，其利用灾害预测装置通过无线通信网络从多个便携式通信装置收集有关自然灾害的异常检测信号，通过上述无线通信网络将由该灾害预测装置分析的有关自然灾害信息提供给上述便携式通信装置，所述灾害预测系统包括上述便携式通信装置，其具有位置测定单元，测定当前位置；异常信号检测单元，接收从自然界发生的电磁信号并检测其中的异常信号来输出异常检测信号；第1通信单元，通过上述无线通信网络将上述当前位置发送至位置管理装置，通过上述无线通信网络将上述异常检测信号发送至上述灾害预测装置，并通过上述无线通信网络从该灾害预测装置接收有关自然灾害的信息；以及通知单元，通知由上述第1通信单元接收的有关自然灾害的信息；位置管理装置，通过上述无线通信网络从多个上述便携式通信装置接收当前位置，并管理各便携式通信装置的位置信息；上述灾害预测装置，其具有第2通信单元，通过上述无线通信网络从多个上述携带式通信装置接收异常检测信号，通过上述无线通信网络从上述位置管理装置接收各便携式通信装置的位置信息，同时通过上述无线通信网络将有关自然灾害的信息发送至多个上述便携式通信装置；灾害预测单元，对每一个基于上述位置信息的地区，收集从多个上述便携式通信装置接收的异常检测信号，对其进行分析，以对每一个地区预测自然灾害的发生；以及信息生成单元，根据上述灾害预测单元的预测结果生成有关自然灾害信息。
2.如权利要求1所述的灾害预测系统，其中，上述灾害预测单元根据由上述位置管理装置管理的各便携式通信装置的位置信息设定预测地区，并对每一个预测地区，收集从多个便携式通信装置接收的异常检测信号，对其进行分析以预测自然灾害的发生，上述信息生成单元根据上述灾害预测单元对每一个上述预测地区的预测结果生成警报信息。
3.如权利要求1所述的灾害预测系统，其中，上述异常检测单元包括存储单元，存储用于比较上述电磁信号电平的阈值；以及比较单元，比较存储在上述存储单元的阈值和上述电磁信号电平，在该电磁信号电平超过阈值时，输出异常检测信号。
4.如权利要求1所述的灾害预测系统，其中，上述异常信号检测单元包括第1存储单元，存储用于比较上述电磁信号电平的第1阈值；第1比较单元，比较存储在上述第1存储单元的第1阈值和上述电磁信号电平，在该电磁信号电平超过第1阈值时，输出第1比较检测信号；计数单元，在设定时间内计算从上述第1比较单元输出的第1比较检测信号的输出次数；第2存储单元，存储用于比较上述计数单元的计数值的第2阈值；第2比较单元，比较存储在上述第2存储单元的第2阈值和上述计数值，在该计数值超过第2阈值时，输出异常检测信号；以及计算单元，计算上述电磁信号电平的最大值和在上述设定时间内的平均值，并将其输出；上述第2通信单元通过上述无线通信网络将从上述第2比较单元输出的异常检测信号，以及从上述计算单元输出的电磁信号电平的最大值和平均值发送至上述灾害预测装置；上述第2通信单元通过上述无线通信网络从多个上述便携式通信装置接收异常检测信号以及电磁信号电平的最大值和平均值；以及上述灾害预测单元对每一个预测地区，收集从多个上述便携式通信装置接收的异常检测信号以及电磁信号电平的最大值和平均值，对其进行分析以对每一个地区预测自然灾害的发生。
5.如权利要求4所述的灾害预测系统，其中，上述灾害预测单元判断从多个上述便携式通信装置接收的异常检测信号的接收频率以及电磁信号电平的最大值和平均值是否为分别设定的基准值或基准值以上，判断对每一个预测地区的异常检测信号的通知次数是否为基准值或基准值以上，判断对通知次数超过基准值的时间是否属于同一时间段，并根据这些判断的结果，对每一个预测地区预测自然灾害的发生。
6.一种灾害预测系统，其利用灾害预测装置通过无线通信基站和通信网络从多个便携式通信装置收集有关自然灾害的异常检测信号，通过上述通信网络和上述无线通信基站将由该灾害预测装置分析的有关自然灾害的信息提供给上述便携式通信装置，所述灾害预测系统包括上述便携式通信装置，其具有异常信号检测单元，接收从自然界发生的电磁信号并检测其中的异常信号来输出异常检测信号；第1通信单元，将上述异常检测信号发送至上述无线通信基站，通过上述通信网络和上述无线通信基站从上述灾害预测装置接收有关自然灾害的信息；以及通知单元，通知由第1通信单元所接收的有关自然灾害的信息；无线通信基站，管理本站的通信区域内的多个上述便携式通信装置和上述灾害预测装置以及位置管理装置之间的信息的同时，通过通信网络将本站所管理的位置信息发送至位置管理装置；位置管理装置，通过上述通信网络从上述无线通信基站接收位置信息，并管理该位置信息；上述灾害预测装置，其具有第2通信单元，通过上述通信网络和上述无线通信基站从多个上述便携式通信装置接收异常检测信号，通过上述通信网络从上述位置管理装置接收上述位置管理信息，同时通过上述通信网络以及上述无线通信基站将有关自然灾害的信息发送至多个上述便携式装置；灾害预测单元，对每一个基于上述位置信息的地区，收集从多个上述携带式通信装置接收的异常检测信号，对其进行分析以对每一个地区预测自然灾害的发生；以及信息生成单元，根据上述灾害预测单元的预测结果生成有关自然灾害的信息。
7.如权利要求1所述的灾害预测系统，其中，上述通知单元由振动控制单元和振动单元构成，振动控制单元根据所接收的有关自然灾害的信息来改变振动单元的振动强度或周期。
8.如权利要求1所述的灾害预测系统，其中，上述通知单元由闪亮周期发光强度调节单元和发光单元构成，闪亮周期发光强度调节单元根据所接收的有关上述自然灾害的信息来改变发光单元的闪亮周期或发光强度。
9.如权利要求1所述的灾害预测系统，其中，上述通知单元由声音信息存储单元、声音再现单元、音量调节单元以及发声单元构成，声音再现单元根据所接收的有关自然灾害的信息来选择存储在声音信息存储单元的声音信息，将再现声音信号以及音量调节信号输出至音量调节单元，以调节该再现声音的发音量。
10.如权利要求1所述的灾害预测系统，其中，上述通知单元由图像信息存储单元和图像再现单元以及显示单元构成，图像再现单元根据所接收的上述有关自然灾害的信息来选择存储在图像存储单元中的图像信息，将图像再现信号输出至显示单元，以显示再现图像。
全文摘要
提供一种将检测对预测自然灾害而有效的异常信号的功能设在多个便携式通信装置中，管理多个便携式通信装置的位置信息，适当设定自然灾害的预测地区，从多个便携式通信装置收集异常检测信号，并对每一个预测地区进行分析，以提高对自然灾害发生的预测精度，同时将有关自然灾害的信息发送至位于预测地区的多个便携式通信装置的灾害预测系统。在此系统中，携带终端(200)设有检测与地震发生相关的、从地下发出的电磁信号的功能和电磁信号的异常检测功能以及当前位置检测功能；位置管理装置(300)管理多个携带终端(200)；地震预测装置(400)根据位置管理信息适当设定地震发生的预测地区，并从多个携带终端(200)收集多个异常检测信号，生成对每一个预测地区进行分析的有关地震的警报信息以发送到携带终端(200)。
文档编号G08C17/00GK1867839SQ20048002989
公开日2006年11月22日 申请日期2004年10月25日 优先权日2003年10月31日
发明者山中隆太朗, 本塚裕幸, 上杉充 申请人:松下电器产业株式会社