JP2004132925A - 地震計測システム - Google Patents

Abstract

【課題】スレーブ地震計の時刻校正をより正確に行うことができる地震計測システムを提供する。
【解決手段】マスタ地震計１０と、これに接続されるスレーブ地震計２０と、を備えた地震計測システム１００であって、前記マスタ地震計は、ＧＰＳ受信部３から入力された時刻信号に基づいて、当該時刻信号の時刻よりも先の時刻を時刻校正信号として、前記スレーブ地震計に出力する時刻校正信号出力手段（制御部１）と、前記時刻校正信号に同期させる同期信号を前記スレーブ地震計に出力する同期信号出力手段（制御部１）と、を備え、前記スレーブ地震計は、内部時計２２と、前記同期信号出力手段から出力された前記同期信号の入力時に、前記時刻校正信号に基づく時刻に前記内部時計の時刻を校正する時刻校正手段（制御部２１）を備えた。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスタ地震計と、このマスタ地震計に通信回線を介して接続される一乃至複数のスレーブ地震計と、を備える地震計測システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地震を計測する地震計測システムにおいては、多地点での計測を効率的に行うため、一つのマスタ地震計に対して、一乃至複数のスレーブ地震計が接続されている。
マスタ地震計は、時刻のずれに起因する問題を解消するために、時刻信号を含むＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部を備え、マスタ地震計は、各スレーブ地震計の時刻校正を行っている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
具体的には、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号をＧＰＳ受信部が受信し、受信したＧＰＳ信号中の時刻情報に関する信号（以下、時刻信号という。）を利用して、周期的に（例えば、１秒ごとに）パルス信号を発生する。そして、マスタ地震計は、このパルス信号を基準として、自らの内部時計の時刻校正を行うとともに、各スレーブ地震計に対しても、時刻校正信号と、パルス信号を出力して同期をとっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３３５６１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の時刻校正では、例えば、図４に示すように、マスタ地震計の時刻校正が行われた後にスレーブ地震計の時刻校正を行うため、厳密には、マスタ地震計とスレーブ地震計との間で時刻のずれが生じており、マスタ地震計からスレーブ地震計の内部時計の時刻を時刻校正することが難しかった。
【０００６】
本発明の課題は、スレーブ地震計の時刻校正をより正確に行うことができる地震計測システムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、例えば、図１〜３に示すように、
第１の地震計（例えば、マスタ地震計１０）と、この第１の地震計に通信回線を介して接続される一乃至複数の第２の地震計（例えば、スレーブ地震計２０）と、を備えた地震計測システム１００であって、
前記第１の地震計は、
入力された時刻信号に基づいて、当該時刻信号の時刻よりも先の時刻を時刻校正信号として、前記第２の地震計に出力する時刻校正信号出力手段（例えば、制御部１など）と、
前記時刻校正信号に同期させる同期信号を前記第２の地震計に出力する同期信号出力手段（例えば、制御部１など）と、を備え、
前記第２の地震計は、
内部時計２２と、
前記同期信号出力手段から出力された前記同期信号の入力時に、前記時刻校正信号に基づく時刻に前記内部時計の時刻を校正する時刻校正手段（例えば、制御部２１など）と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、入力された時刻信号に基づいて、当該時刻信号の時刻よりも先の時刻が時刻校正信号として第２の地震計に出力され、時刻校正信号に同期させる同期信号が第２の地震計に出力され、第２の地震計において、同期信号の入力時に、時刻校正信号に基づく時刻に内部時計の時刻が校正されるので、第２の地震計の時刻を所望する時刻により正確に校正することができる。即ち、所望する校正時刻の時刻校正信号を、予め第２の地震計に出力しておくことで、同期信号と同タイミングで時刻校正を行うことができるので、より正確な時刻校正を行うことができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、第１の地震計（例えば、マスタ地震計１０）と、この第１の地震計に通信回線を介して接続される一乃至複数の第２の地震計（例えば、スレーブ地震計２０）と、を備えた地震計測システム１００であって、
前記第１の地震計は、
ＧＰＳ衛星からの時刻信号を含むＧＰＳ信号を受信する受信手段（例えば、ＧＰＳ受信部など）と、
前記受信手段により受信されたＧＰＳ信号の時刻信号に基づいて、当該時刻信号の時刻よりも先の時刻をＧＰＳ時刻校正信号として、前記第２の地震計に出力するＧＰＳ時刻校正信号出力手段（例えば、制御部１など）と、
前記ＧＰＳ時刻校正信号に同期させる同期信号を前記第２の地震計に出力する同期信号出力手段（例えば、制御部１など）と、を備え、
前記第２の地震計は、
内部時計２２と、
前記同期信号出力手段から出力された前記同期信号の入力時に、前記ＧＰＳ時刻校正信号に基づく時刻に前記内部時計の時刻を校正する時刻校正手段（例えば、制御部２１など）と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、ＧＰＳ信号の時刻信号に基づいて、当該時刻信号の時刻よりも先の時刻がＧＰＳ時刻校正信号として第２の地震計に出力され、ＧＰＳ時刻校正信号に同期させる同期信号が第２の地震計に出力され、第２の地震計において、同期信号の入力時に、ＧＰＳ時刻校正信号に基づく時刻に内部時計の時刻が校正されるので、第２の地震計の時刻を所望する時刻により正確に校正することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の地震計測システムにおいて、
前記第１の地震計は、
時刻信号を出力する時計部２と、
前記同期信号に基づいて、前記受信手段により受信されたＧＰＳ信号の時刻信号に基づく時刻に、前記時計部の時刻を校正する時計部時刻校正手段（例えば、制御部１など）と、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、ＧＰＳ信号の時刻信号に基づいて、時計部の時刻が校正されるので、第１の地震計の時計部と第２の地震計の内部時計とを同タイミングで同時刻に校正することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の地震計測システムにおいて、
前記第１の地震計は、
前記受信手段によりＧＰＳ信号を受信することができない場合、前記時計部から出力された第２の時刻信号に基づいて、当該第２の時刻信号の時刻よりも先の時刻を第２の時刻校正信号として、前記第２の地震計に出力する第２の時刻校正信号出力手段（例えば、制御部１など）を備え、
前記第２の地震計は、
前記同期信号出力手段から出力された前記同期信号の入力時に、前記第２の時刻校正信号に基づく時刻に前記内部時計の時刻を校正する第２の時刻校正手段（例えば、制御部２１など）を備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、請求項３に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、ＧＰＳ信号を受信することができない場合、時計部から出力された第２の時刻信号に基づいて、当該第２の時刻信号の時刻よりも先の時刻が第２の時刻校正信号として第２の地震計に出力され、同期信号の入力時に、第２の時刻校正信号に基づく時刻に内部時計の時刻が校正されるので、ＧＰＳ信号が受信できない場合においても時計部と内部時計の時刻校正をより正確に行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を参照して本発明を適用した地震計測システムの実施の形態を詳細に説明する。
まず、地震計測システムの構成を説明する。
図１は、地震計測システムの内部構成を示すブロック図である。
図１に示すように、地震計測システム１００は、第１の地震計としてのマスタ地震計１０と、第２の地震計としてのスレーブ地震計２０…と、を備え、マスタ地震計１０とスレーブ地震計２０とはインターフェイス（Ｉ／Ｆ）６、２４を介してケーブルＫで接続されている。
【００１６】
マスタ地震計１０は、制御部１と、時計部２と、ＧＰＳ受信部３と、センサ部４と、記録部５とを備えて構成される。
制御部１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどにより構成され、センサ部４から常時入力されるアナログ振動検出信号を図示しないアンプモジュール及びＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換した後、各時刻における振動を所定の数値に換算する。また、制御部１は、ＧＰＳ受信部３から定期的（例えば、１秒ごと）に入力される時刻校正のためのクロック信号（同期信号）に基づいて、定期的に、時計部２の現在時刻の校正を行う。そして、制御部１は、数値化した振動出力信号と時計部２から出力される現在時刻を示す時刻信号を常時、記録部５に出力する。
【００１７】
また、制御部１は、スレーブ地震計２０の時刻校正を行うための時刻校正信号を生成して、スレーブ地震計２０に出力する。
具体的には、図３に示すように、ＧＰＳ信号による現在時刻が「１１：５９：５９」である場合に、制御部１は、現在時刻よりも先の時刻である、次のクロック信号の立ち上がり時に現在時刻となる「１２：００：００」の時刻校正信号（ＧＰＳ時刻校正信号）を生成し、スレーブ地震計２０に出力する。
また、制御部１は、時刻校正信号をスレーブ地震計２０に出力した後、クロック信号をスレーブ地震計２０に出力する。
【００１８】
更に、制御部１は、ＧＰＳ受信部３がＧＰＳ信号を受信できないと判断した場合には、時計部２から出力される時刻信号（第２の時刻信号）に基づいて、時刻校正信号（第２の時刻校正信号）を生成して、スレーブ地震計２０に出力する。時計部２は、ＧＰＳ受信部３から定期的（例えば、１秒ごと）に入力される時刻校正のためのクロック信号に基づいて、定期的に、現在時刻の校正を行い、正確な現在時刻の時刻信号を出力する。
【００１９】
ＧＰＳ受信部３は、図示しないＧＰＳアンテナ、ＧＰＳ受信器等から構成される。ＧＰＳアンテナは、ＧＰＳ衛星Ｇから送信されるＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号をＧＰＳ受信器に出力する。ＧＰＳ受信器は、ＧＰＳアンテナから入力されたＧＰＳ信号の中から、時刻情報、位置情報等を抽出し、制御部１に出力する。
【００２０】
センサ部４は、例えば、加速度計などにより構成され、当該マスタ地震計１０が設置された場所の振動を示す電気信号を検出し、検出した電気信号を振動検出信号として、常時、制御部１に出力する。
【００２１】
記録部５は、制御部１から常時入力される振動データおよび時刻データに基づいて、「現在時刻」および地震計１０が設置された場所の「振動データ」とを対応付けて記録する。
また記録部５は、スレーブ地震計２０から出力された振動データと時刻データとを対応付けて記録する。
【００２２】
スレーブ地震計２０は、制御部２１と、内部時計２２と、センサ部２３と、を備えている。
制御部２１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどにより構成され、センサ部２３から常時入力されるアナログ振動検出信号を図示しないアンプモジュールやＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換し、各時刻における振動を所定の数値に換算する。そして、制御部２１は、数値化した振動出力信号と内部時計から出力される現在時刻を示す時刻信号を常時、マスタ地震計１０に出力する。
【００２３】
また、制御部２１は、マスタ地震計１０から出力された時刻校正のための時刻校正信号或いは第２の時刻校正信号及びクロック信号に基づいて、定期的に現在時刻の校正を行う。
具体的には、例えば、図３に示すように、スレーブ地震計２０は、現在時刻が「１２：００：００」となる前に、マスタ地震計１０から時刻校正信号或いは第２の時刻校正信号として入力された現在時刻「１２：００：００」の信号を、制御部２１のＲＡＭに一時的に記憶しておく。そして、マスタ地震計１０から次のクロック信号が入力された時に現在時刻を「１２：００：００」に校正する。
【００２４】
内部時計２２は、定期的に入力される時刻校正信号或いは第２の時刻校正信号に基づいて、定期的に、現在時刻の校正を行い、正確な現在時刻の時刻信号を出力する。
センサ部４は、例えば、加速度計などにより構成され、当該スレーブ地震計２０が設置された場所の振動を示す電気信号を検出し、検出した電気信号を振動検出信号として、常時、制御部２１に出力する。
【００２５】
次に、動作を説明する。
図２は、本発明に係るスレーブ地震計の時刻校正処理を示すフローチャートである。
時刻校正処理が開始されると、まず、マスタ地震計１０の制御部１は、時計部２からの時刻信号の入力に基づいて時刻校正時期になったか否かを逐次判断し、時刻校正時期となったと判断した場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）には、更にＧＰＳ受信部３によるＧＰＳ信号の受信があるか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００２６】
ステップＳ２において、制御部１は、ＧＰＳ信号が入力されることによりＧＰＳ信号の受信があると判断した場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）には、このＧＰＳ信号の時刻信号に基づいて、時刻校正信号の生成を行う。具体的には、図３に示すように、ＧＰＳ信号による現在時刻が「１１：５９：５９」である場合に、制御部１は、次のクロック信号立ち上がり時に現在時刻となる「１２：００：００」の時刻校正信号を生成する（ステップＳ３）。一方、制御部１は、ＧＰＳ信号が入力されず、ＧＰＳ受信部３によるＧＰＳ信号の受信がないと判断した場合（ステップＳ２；Ｎｏ）には、時計部２からの時刻信号に基づいて、第２の時刻校正信号を生成する（ステップＳ４）。
【００２７】
次いで、制御部１は、ステップＳ３或いはステップＳ４で生成した時刻校正信号或いは第２の時刻校正信号をスレーブ地震計２０に出力する（ステップＳ５）。
次いで、制御部１は、時刻校正信号による時刻校正を行うためのクロック信号をスレーブ地震計２０に出力し（ステップＳ６）、本処理を終了する。
【００２８】
一方、スレーブ地震計２０の制御部２１は、ステップＳ５でマスタ地震計１０から出力された時刻校正信号或いは第２の時刻校正信号の入力に基づいて、制御部２１のＲＡＭ内に記憶する（ステップＳ８）。即ち、例えば、現在時刻が「１２：００：００」となる前に、マスタ地震計１０から時刻校正信号或いは第２の時刻校正信号として入力された、現在時刻「１２：００：００」の信号を、制御部２１のＲＡＭに一時的に記憶しておく。
【００２９】
また、制御部２１は、マスタ地震計１０からのクロック信号の入力に基づいて、時刻校正信号或いは第２の時刻校正信号に基づく時刻に時刻校正を行う（ステップＳ９）。具体的には、制御部２１は、マスタ地震計１０からクロック信号が入力された時に、内部時計２２の現在時刻を「１２：００：００」に校正する。
【００３０】
以上説明した本発明に係る地震計測システムによれば、ＧＰＳ受信部３によるＧＰＳ信号の時刻信号に基づいて、当該時刻信号の時刻よりも先の時刻が時刻校正信号としてスレーブ地震計２０に出力され、時刻校正信号に同期させるクロック信号が地震計２０に出力され、スレーブ地震計２０において、クロック信号の入力時に、時刻校正信号に基づく時刻に内部時計の時刻が校正されるので、スレーブ地震計２０の時刻を所望する時刻により正確に校正することができる。
【００３１】
また、ＧＰＳ信号の時刻信号に基づいて、時計部２の時刻が校正されるので、マスタ地震計１０の時計部２とスレーブ地震計２０の内部時計とを同タイミングで同時刻に校正することができる。
【００３２】
更に、ＧＰＳ受信部３がＧＰＳ信号を受信することができない場合、時計部２から出力された第２の時刻信号に基づいて、当該第２の時刻信号の時刻よりも先の時刻が第２の時刻校正信号としてスレーブ地震計２０に出力され、クロック信号の入力時に、第２の時刻校正信号に基づく時刻に内部時計２２の時刻が校正されるので、ＧＰＳ信号が受信できない場合においても時計部２と内部時計２２の時刻校正をより正確に行うことができる。
【００３３】
なお、本発明に係る地震計測システムは、上記構成のものに限るものではなく、適宜変更してもよい。
例えば、時刻校正信号は、現在時刻よりも先の時刻であれば、現在時刻の１秒後に限らず、何秒先であってもよい。この場合、同期信号を出力するタイミングも時刻校正信号に合わせて変更する。また、時刻信号の入力は、必ずしもＧＰＳ衛星からでなくとも良い。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、入力された時刻信号に基づいて、当該時刻信号の時刻よりも先の時刻が時刻校正信号として第２の地震計に出力され、時刻校正信号に同期させる同期信号が第２の地震計に出力され、第２の地震計において、同期信号の入力時に、時刻校正信号に基づく時刻に内部時計の時刻が校正されるので、第２の地震計の時刻を所望する時刻により正確に校正することができる。
【００３５】
請求項２記載の発明によれば、ＧＰＳ信号の時刻信号に基づいて、当該時刻信号の時刻よりも先の時刻がＧＰＳ時刻校正信号として第２の地震計に出力され、ＧＰＳ時刻校正信号に同期させる同期信号が第２の地震計に出力され、第２の地震計において、同期信号の入力時に、ＧＰＳ時刻校正信号に基づく時刻に内部時計の時刻が校正されるので、第２の地震計の時刻を所望する時刻により正確に校正することができる。
【００３６】
請求項３記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、ＧＰＳ信号の時刻信号に基づいて、時計部の時刻が校正されるので、第１の地震計の時計部と第２の地震計の内部時計とを同タイミングで同時刻に校正することができる。
【００３７】
請求項４記載の発明によれば、請求項３に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、特に、ＧＰＳ信号を受信することができない場合、時計部から出力された第２の時刻信号に基づいて、当該第２の時刻信号の時刻よりも先の時刻が第２の時刻校正信号として第２の地震計に出力され、同期信号の入力時に、第２の時刻校正信号に基づく時刻に内部時計の時刻が校正されるので、ＧＰＳ信号が受信できない場合においても時計部と内部時計の時刻校正をより正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる地震計測システムの内部構成を示すブロック図である。
【図２】時刻校正処理を説明するためのフローチャートである。。
【図３】本発明における時刻校正信号およびクロック信号のタイミングチャートである。
【図４】従来の時刻校正信号およびクロック信号のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１　　制御部
２　　時計部
３　　ＧＰＳ受信部（受信手段）
１０　　マスタ地震計（第１の地震計）
２０　　スレーブ地震計（第２の地震計）
２１　　制御部
２２　　内部時計
１００　　地震計測システム
Ｇ　　ＧＰＳ衛星

Claims (4)

1. 第１の地震計と、この第１の地震計に通信回線を介して接続される一乃至複数の第２の地震計と、を備えた地震計測システムであって、
   前記第１の地震計は、
   入力された時刻信号に基づいて、当該時刻信号の時刻よりも先の時刻を時刻校正信号として、前記第２の地震計に出力する時刻校正信号出力手段と、
   前記時刻校正信号に同期させる同期信号を前記第２の地震計に出力する同期信号出力手段と、を備え、
   前記第２の地震計は、
   内部時計と、
   前記同期信号出力手段から出力された前記同期信号の入力時に、前記時刻校正信号に基づく時刻に前記内部時計の時刻を校正する時刻校正手段と、
   を備えたことを特徴とする地震計測システム。
2. 第１の地震計と、この第１の地震計に通信回線を介して接続される一乃至複数の第２の地震計と、を備えた地震計測システムであって、
   前記第１の地震計は、
   ＧＰＳ衛星からの時刻信号を含むＧＰＳ信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段により受信されたＧＰＳ信号の時刻信号に基づいて、当該時刻信号の時刻よりも先の時刻をＧＰＳ時刻校正信号として、前記第２の地震計に出力するＧＰＳ時刻校正信号出力手段と、
   前記ＧＰＳ時刻校正信号に同期させる同期信号を前記第２の地震計に出力する同期信号出力手段と、を備え、
   前記第２の地震計は、
   内部時計と、
   前記同期信号出力手段から出力された前記同期信号の入力時に、前記ＧＰＳ時刻校正信号に基づく時刻に前記内部時計の時刻を校正する時刻校正手段と、
   を備えたことを特徴とする地震計測システム。
3. 請求項２記載の地震計測システムにおいて、
   前記第１の地震計は、
   時計部と、
   前記同期信号に基づいて、前記受信手段により受信されたＧＰＳ信号の時刻信号に基づく時刻に、前記時計部の時刻を校正する時計部時刻校正手段と、
   を備えたことを特徴とする地震計測システム。
4. 請求項３記載の地震計測システムにおいて、
   前記第１の地震計は、
   前記受信手段によりＧＰＳ信号を受信することができない場合、前記時計部から出力された第２の時刻信号に基づいて、当該第２の時刻信号の時刻よりも先の時刻を第２の時刻校正信号として、前記第２の地震計に出力する第２の時刻校正信号出力手段を備え、
   前記第２の地震計は、
   前記同期信号出力手段から出力された前記同期信号の入力時に、前記第２の時刻校正信号に基づく時刻に前記内部時計の時刻を校正する第２の時刻校正手段を備えたことを特徴とする地震計測システム。

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