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ABNORMALITY DETECTING DEVICE, COMMUNICATION DEVICE, ABNORMALITY DETECTING METHOD, PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM

Foreign code F180009606
File No. 5607
Posted date Nov 16, 2018
Country WIPO
International application number 2017JP042333
International publication number WO 2018097272
Date of international filing Nov 27, 2017
Date of international publication May 31, 2018
Priority data
  • P2016-230526 (Nov 28, 2016) JP
Title ABNORMALITY DETECTING DEVICE, COMMUNICATION DEVICE, ABNORMALITY DETECTING METHOD, PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM
Abstract A computer calculates an amount of change from an observation start time in a total number of electrons in the ionosphere between an observation station on the ground and a satellite, on the basis of observed data of a signal received from the satellite by the observation station. The computer estimates the next calculated amount of change in the total number of electrons on the basis of a change over time in the amount of change in the total number of electrons in the ionosphere from the observation start time, and calculates a difference (estimation error) between the estimated amount of change in the total number of electrons and the actual calculated amount of change in the total number of electrons. The computer calculates a correlation value between the estimation error calculated for each observation station and the estimation error calculated for a certain number of observation stations in the vicinity of each observation station. If the correlation value calculated for each observation station is equal to or greater than a certain threshold, the computer determines that an abnormality has occurred in the ionosphere between the observation station and the satellite if the correlation value for the certain number of observation stations in the vicinity of said observation station is also equal to or greater than the certain threshold.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
Notifies the occurrence of an earthquake early announcement is being performed.When an earthquake occurs, P wave and S wave (Primary Wave) locations (Secondary Wave) (swing) is referred to as seismic waves are propagated.P wave and S wave (initial fine) is different from the speed (main motion) is transmitted, is transmitted to the destination P at the time when the sensing wave, S wave is propagated by the announcement prior to the occurrence of an earthquake can be notified.Specifically, the earthquake is located close to the focus meter in a sensed point P wave, P wave and the location of the focus from the observed data to estimate the scale (magnitude), the estimated location of the focus and size of each of the feature based on the S-wave arrival time and the predicted seismic intensity is notified.
In addition, in recent years, the occurrence of an earthquake, referred to as the upper atmosphere greater than the number of electrons in the ionization zone of the relationship between the variation of the research is being performed.For example, in Non-Patent Document 1, about an earthquake occurs before the time 1 after an earthquake occurrence in the time zone of about 30 to, the number of electrons in the ionization zone of the sky of the focus, before and after the ionizing zone a time zone in which the number of electrons compared to the fluctuations of the abnormal increase in the reported.
Scope of claims (In Japanese)請求の範囲 [請求項1]
 地上に設置された複数の観測局のそれぞれが衛星から受信する信号に係る情報から、各観測局と前記衛星との間における大気中の全電子数の観測開始時からの変化量を所定時間間隔で算出する電子数算出部と、
 前記電子数算出部が前記観測局毎に、第1の所定時間に亘って算出した複数個の変化量に基づいて、次に前記電子数算出部によって算出される変化量を推定し、推定した変化量と、次に前記電子数算出部が算出した変化量との差異を算出する差異算出部と、
 前記差異算出部が前記観測局毎に算出した前記差異と、それぞれの前記観測局と所定の位置関係にある第1所定数の観測局について前記差異算出部が算出した前記差異との相関値を算出する相関値算出部と、
 前記相関値算出部が前記観測局毎に算出した前記相関値が所定閾値以上である場合に、前記観測局と前記衛星との間の全電子数の変化に異常が発生していると判定する判定部と、
 異常が発生していると判定した場合に通報する通報部と
 を備えることを特徴とする異常検知装置。

[請求項2]
 前記相関値算出部は、前記差異算出部が前記観測局毎に算出した前記差異と、それぞれの前記観測局から所定距離を隔てた前記第1所定数の観測局について前記差異算出部が算出した前記差異との相関値を算出する
 ことを特徴とする請求項1に記載の異常検知装置。

[請求項3]
 前記相関値算出部は、前記差異算出部が前記観測局毎に算出した前記差異と、それぞれの前記観測局の近傍で、前記電子数算出部が算出した変化量が所定値以上異なる前記第1所定数の観測局について前記差異算出部が算出した前記差異との相関値を算出する
 ことを特徴とする請求項2に記載の異常検知装置。

[請求項4]
 前記相関値算出部は、前記差異算出部が前記観測局毎に算出した前記差異と、それぞれの前記観測局の近傍の前記第1所定数の観測局について前記差異算出部が算出した前記差異との相関値を算出する
   ことを特徴とする請求項1に記載の異常検知装置。

[請求項5]
 前記判定部は、前記相関値算出部が前記観測局毎に算出した前記相関値が前記所定閾値以上である場合に、前記観測局の近傍の第2所定数の観測局のそれぞれについて前記相関値算出部が算出した前記相関値が前記所定閾値以上であるときは、前記観測局と前記衛星との間の全電子数の変化に異常が発生していると判定する
   ことを特徴とする請求項1から4までのいずれかひとつに記載の異常検知装置。

[請求項6]
 前記電子数算出部が前記観測局毎に、前記第1の所定時間に亘って算出した複数個の変化量に基づいて、前記複数個の変化量の時間変化を示す近似式を算出し、算出した近似式に基づいて、次に前記電子数算出部によって算出される変化量を推定する推定部
 を備えることを特徴とする請求項1から5までのいずれかひとつに記載の異常検知装置。

[請求項7]
 前記差異算出部は、前記電子数算出部が前記観測局毎に、前記第1の所定時間に続く第2の所定時間に亘って前記所定時間間隔で算出した変化量と、前記電子数算出部による変化量の算出タイミングに対して前記推定部が前記近似式に基づいて推定した変化量との差異を算出し、
 前記相関値算出部は、前記差異算出部が前記算出タイミングに対して各観測局について算出した前記差異と、前記第1所定数の観測局について前記差異算出部が算出した前記差異との相関値を算出する
 ことを特徴とする請求項6に記載の異常検知装置。

[請求項8]
 前記相関値算出部は、いずれかの前記観測局x 0における時刻Tでの前記相関値C(T)を、以下の式1に基づいて算出することを特徴とする請求項7に記載の異常検知装置。
[数1]

ただし、x i は前記第1所定数の観測局のいずれかを示し、
    x 0,t0は観測局x 0 における時刻t0での前記差異を示し、
    x i,t0は観測局x i における時刻t0での前記差異を示す。
また、任意の時刻をtとし、前記第1の所定時間をt sampleとし、前記第2の所定時間をt testとし、時刻Tは任意の時刻tから時間t sample及びt testが経過した時刻を示す。更に、Mは前記第1所定数を示し、Nは第2の所定時間t testに亘って算出した全電子数の観測開始時からの変化量の個数を示し、Δtは全電子数の観測開始時からの変化量を算出する時間間隔であり、Δt=t test/(N-1)で示される。

[請求項9]
 前記相関値算出部は、前記差異算出部が各観測局について算出した前記差異と、前記第1所定数の観測局のうちの2つの観測局について前記差異算出部が算出した前記差異との相関値を算出する
 ことを特徴とする請求項1から7までのいずれかひとつに記載の異常検知装置。

[請求項10]
 前記相関値算出部が前記観測局毎に算出した時刻Tでの前記相関値の中央値med(T)及び標準偏差σ(T)を算出する算出部と、
 前記算出部が算出した前記中央値med(T)及び標準偏差σ(T)に基づいて、各観測局の前記相関値C(T)の前記中央値med(T)に対する相対値η(T)を、以下の式に基づいて算出する相対値算出部とを備え、
  η(T)=(C(T)-med(T))/σ(T)
 前記判定部は、前記相対値算出部が算出した前記相対値が所定閾値以上である場合に、前記観測局の近傍の第2所定数の観測局のそれぞれについて前記相対値算出部が算出した前記相対値が前記所定閾値以上であるときは、前記観測局と前記衛星との間の全電子数の変化に異常が発生していると判定する
 ことを特徴とする請求項1から9までのいずれかひとつに記載の異常検知装置。

[請求項11]
 前記観測局のそれぞれが前記衛星から受信した信号に対して独立成分分析を実行する独立成分分析部
 を備えることを特徴とする請求項1から10までのいずれかひとつに記載の異常検知装置。

[請求項12]
 前記通報部は、前記判定部が前記複数の観測局のうちの所定の割合以上の観測局に対して、異常が発生していると判定した場合、通報する処理を実行しない
 ことを特徴とする請求項1から11までのいずれかひとつに記載の異常検知装置。

[請求項13]
 前記判定部は、前記観測局と前記衛星との間の全電子数の変化に異常が発生していると継続して判定した時間が所定時間に達した場合に、前記観測局と前記衛星との間の全電子数の変化に異常が発生していることを確定する
 ことを特徴とする請求項1から12までのいずれかひとつに記載の異常検知装置。

[請求項14]
 前記信号に係る情報は、周波数が異なる2つの信号のそれぞれの位相であり、
 前記電子数算出部は、前記2つの信号の位相差に基づいて前記大気中の全電子数の観測開始時からの変化量を算出する
 ことを特徴とする請求項1から13までのいずれかひとつに記載の異常検知装置。

[請求項15]
 過去の観測データに基づいて、前記観測局と前記衛星との間の全電子数の変化に異常が発生しているか否かの判断基準である前記所定閾値を特定する特定部
 を備えることを特徴とする請求項1から14までのいずれかひとつに記載の異常検知装置。

[請求項16]
 複数の観測位置のそれぞれに係る情報及び前記観測位置のそれぞれで衛星から受信する信号に係る情報から、各観測位置と前記衛星との間における大気中の全電子数の観測開始時からの変化量を所定時間間隔で算出する電子数算出部と、
 前記電子数算出部が前記観測位置毎に、第1の所定時間に亘って算出した複数個の変化量に基づいて、次に前記電子数算出部によって算出される変化量を推定し、推定した変化量と、次に前記電子数算出部が算出した変化量との差異を算出する差異算出部と、
 前記差異算出部が前記観測位置毎に算出した前記差異と、それぞれの前記観測位置と所定の位置関係にある第1所定数の観測位置について前記差異算出部が算出した前記差異との相関値を算出する相関値算出部と、
 前記相関値算出部が前記観測位置毎に算出した前記相関値が所定閾値以上である場合に、前記観測位置と前記衛星との間の全電子数の変化に異常が発生していると判定する判定部と、
 異常が発生していると判定した場合に通報する通報部と
 を備えることを特徴とする異常検知装置。

[請求項17]
 請求項1から16までのいずれかひとつに記載の異常検知装置から通報された情報を受信する受信部と、
 前記受信部が受信した情報を通知する通知部と
 を備えることを特徴とする通信装置。

[請求項18]
 異常検知装置が、
 地上に設置された複数の観測局のそれぞれが衛星から受信する信号に係る情報から、各観測局と前記衛星との間における大気中の全電子数の観測開始時からの変化量を所定時間間隔で算出し、
 前記観測局毎に、第1の所定時間に亘って算出した複数個の変化量に基づいて、次に算出される変化量を推定し、推定した変化量と、次に算出した変化量との差異を算出し、
 前記観測局毎に算出した前記差異と、それぞれの前記観測局と所定の位置関係にある第1所定数の観測局について算出した前記差異との相関値を算出し、
 前記観測局毎に算出した前記相関値が所定閾値以上である場合に、前記観測局と前記衛星との間の全電子数の変化に異常が発生していると判定し、
 異常が発生していると判定した場合に通報する
 処理を実行することを特徴とする異常検知方法。

[請求項19]
 異常検知装置が、
 複数の観測位置のそれぞれに係る情報及び前記観測位置のそれぞれで衛星から受信する信号に係る情報から、各観測位置と前記衛星との間における大気中の全電子数の観測開始時からの変化量を所定時間間隔で算出し、
 前記観測位置毎に、第1の所定時間に亘って算出した複数個の変化量に基づいて、次に算出される変化量を推定し、推定した変化量と、次に算出した変化量との差異を算出し、
 前記観測位置毎に算出した前記差異と、それぞれの前記観測位置と所定の位置関係にある第1所定数の観測位置について算出した前記差異との相関値を算出し、
 前記観測位置毎に算出した前記相関値が所定閾値以上である場合に、前記観測位置と前記衛星との間の全電子数の変化に異常が発生していると判定し、
 異常が発生していると判定した場合に通報する
 処理を実行することを特徴とする異常検知方法。

[請求項20]
 コンピュータに、
 地上に設置された複数の観測局のそれぞれが衛星から受信する信号に係る情報から、各観測局と前記衛星との間における大気中の全電子数の観測開始時からの変化量を所定時間間隔で算出し、
 前記観測局毎に、第1の所定時間に亘って算出した複数個の変化量に基づいて、次に算出される変化量を推定し、推定した変化量と、次に算出した変化量との差異を算出し、
 前記観測局毎に算出した前記差異と、それぞれの前記観測局と所定の位置関係にある第1所定数の観測局について算出した前記差異との相関値を算出し、
 前記観測局毎に算出した前記相関値が所定閾値以上である場合に、前記観測局と前記衛星との間の全電子数の変化に異常が発生していると判定し、
 異常が発生していると判定した場合に通報する
 処理を実行させることを特徴とするプログラム。

[請求項21]
 コンピュータに、
 複数の観測位置のそれぞれに係る情報及び前記観測位置のそれぞれで衛星から受信する信号に係る情報から、各観測位置と前記衛星との間における大気中の全電子数の観測開始時からの変化量を所定時間間隔で算出し、
 前記観測位置毎に、第1の所定時間に亘って算出した複数個の変化量に基づいて、次に算出される変化量を推定し、推定した変化量と、次に算出した変化量との差異を算出し、
 前記観測位置毎に算出した前記差異と、それぞれの前記観測位置と所定の位置関係にある第1所定数の観測位置について算出した前記差異との相関値を算出し、
 前記観測位置毎に算出した前記相関値が所定閾値以上である場合に、前記観測位置と前記衛星との間の全電子数の変化に異常が発生していると判定し、
 異常が発生していると判定した場合に通報する
 処理を実行させることを特徴とするプログラム。

[請求項22]
 請求項20又は21に記載のプログラムが記録してあることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • KYOTO UNIVERSITY
  • Inventor
  • UMENO, Ken
  • IWATA, Takuya
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DJ DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JO JP KE KG KH KN KP KR KW KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
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