JP2016128767A - 圧力センサの出力周波数平滑化方法およびそれを用いた気圧観測による津波警報装置、津波警報システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧力センサの出力周波数平滑化方法は、圧力センサから出力される矩形波の周波数を平滑化する圧力センサの出力周波数平滑化方法であって、i番目の矩形波の時間幅Xiに対する平滑化された時系列Yiを、Yi=(b0Xi+b1Xi-1−a1Yi-1)/a0・・・(3)によって求めること(b0=ω、b1=ω、a0=2/Xi+ω、a1=2/Xi−ω・・・(5)であり、また、ω=2πfcであり、fcはカットオフ周波数)を特徴とする。
【選択図】図2
Description
を提供すると共に、この出力周波数平滑化方法を用いて、地震動と気圧の同時計測を行い、その計測値から津波襲来の危険度を判定する津波警報システムを提供することを目的とする。
i番目の矩形波の時間幅Xiに対する平滑化された時系列Yiを
Yi=(b0Xi+b1Xi-1−a1Yi-1)/a0 ・・・(3)
によって求めること
(ただし、
b0=ω
b1=ω
a0=2/Xi+ω
a1=2/Xi−ω ・・・(5)
であり、
また、ω=2πfcであり、fcはカットオフ周波数である。)
を特徴とする。
平滑化する圧力センサの出力周波数平滑化方法であって、
i番目の矩形波の時間幅Xiに対する平滑化された時系列Yiを
Yi=(b0Xi+b1Xi-1+b2Xi-2−a1Yi-1−a2Yi-2)/a0 ・・・(4)
によって求めること
(ただし、
hをフィルタのダンピングとして、
a0=12/Xi 2+12hω/Xi+ω2
a1=10ω2−24/Xi 2
a2=12/Xi 2−12hω/Xi+ω2
b0=ω2
b1=10ω2
b2=ω2 ・・・(6)
または、
a0=4/Xi 2+4hω/Xi+ω2
a1=2ω2−8/Xi 2
a2=4/Xi 2−4hω/Xi+ω2
b0=ω2
b1=2ω2
b2=ω2 ・・・(7)
であり、
また、ω=2πfcであり、fcはカットオフ周波数である。)
を特徴とする。
前記平滑化部は、
i番目の矩形波の時間幅Xiに対する平滑化された時系列Yiを
Yi=(b0Xi+b1Xi-1−a1Yi-1)/a0 ・・・(3)
によって求めること
(ただし、
b0=ω
b1=ω
a0=2/Xi+ω
a1=2/Xi−ω ・・・(5)
であり、
また、ω=2πfcであり、fcはカットオフ周波数である。)
を特徴とする。
前記平滑化部は、
i番目の矩形波の時間幅Xiに対する平滑化された時系列Yiを
Yi=(b0Xi+b1Xi-1+b2Xi-2−a1Yi-1−a2Yi-2)/a0 ・・・(4)
によって求めること
(ただし、
hをフィルタのダンピングとして、
a0=12/Xi 2+12hω/Xi+ω2
a1=10ω2−24/Xi 2
a2=12/Xi 2−12hω/Xi+ω2
b0=ω2
b1=10ω2
b2=ω2 ・・・(6)
または、
a0=4/Xi 2+4hω/Xi+ω2
a1=2ω2−8/Xi 2
a2=4/Xi 2−4hω/Xi+ω2
b0=ω2
b1=2ω2
b2=ω2 ・・・(7)
であり、
また、ω=2πfcであり、fcはカットオフ周波数である。)
を特徴とする。
前記平滑化部は、
i番目の矩形波の時間幅Xiに対する平滑化された時系列Yiを
Yi=(b0Xi+b1Xi-1−a1Yi-1)/a0 ・・・(3)
によって求めること
(ただし、
b0=ω
b1=ω
a0=2/Xi+ω
a1=2/Xi−ω ・・・(5)
であり、
また、ω=2πfcであり、fcはカットオフ周波数である。)
を特徴とする。
前記平滑化部は、
i番目の矩形波の時間幅Xiに対する平滑化された時系列Yiを
Yi=(b0Xi+b1Xi-1+b2Xi-2−a1Yi-1−a2Yi-2)/a0 ・・・(4)
によって求めること
(ただし、
hをフィルタのダンピングとして、
a0=12/Xi 2+12hω/Xi+ω2
a1=10ω2−24/Xi 2
a2=12/Xi 2−12hω/Xi+ω2
b0=ω2
b1=10ω2
b2=ω2 ・・・(6)
または、
a0=4/Xi 2+4hω/Xi+ω2
a1=2ω2−8/Xi 2
a2=4/Xi 2−4hω/Xi+ω2
b0=ω2
b1=2ω2
b2=ω2 ・・・(7)
であり、
また、ω=2πfcであり、fcはカットオフ周波数である。)
を特徴とする。
Xiはi番目の矩形波の時間幅である。Xiは変動するためXiの時系列は不等間隔で得ら
れることになる。なおXiの平均的な値をTaとする。不等間隔データを等間隔データに
することは、平滑化を行い一定間隔にサンプリングし直すことにより実現される。
Yi=α・Xi+(1−α)Yi-1 ・・・(1)
ここで、
Yiは平滑化された時系列、
Xiは入力時系列(矩形波の時間幅データ)、
iは時系列のステップ数、
αは定数
である。
fc=(α・fs)/(2π) ・・・(2)
である。
成り立つものである。
(一次フィルタの場合)
Yi=(b0Xi+b1Xi-1−a1Yi-1)/a0 ・・・(3)
または、
(二次フィルタの場合)
Yi=(b0Xi+b1Xi-1+b2Xi-2−a1Yi-1−a2Yi-2)/a0 ・・・(4)
を用いる。
なるフィルタ係数を用いて(3)、(4)の演算を行うことになる。
係数は、
b0=ω
b1=ω
a0=2/Xi+ω
a1=2/Xi−ω ・・・(5)
となる。ここで、ω=2πfcであり、fcはカットオフ周波数である。
hをフィルタのダンピング(通常h=2-1/2)として、
a0=12/Xi 2+12hω/Xi+ω2
a1=10ω2−24/Xi 2
a2=12/Xi 2−12hω/Xi+ω2
b0=ω2
b1=10ω2
b2=ω2 ・・・(6)
または、
a0=4/Xi 2+4hω/Xi+ω2
a1=2ω2−8/Xi 2
a2=4/Xi 2−4hω/Xi+ω2
b0=ω2
b1=2ω2
b2=ω2 ・・・(7)
となる。
2・・・地震センサ
3・・・AD変換器
5・・・気圧計
6・・・圧力センサ
7・・・平滑化部
11・・・処理部
12・・・警報判定部
21・・・通信部
22・・・表示部
23・・・警報出力部
24・・・電源
25・・・電源装置
26・・・蓄電池
100・・・津波警報装置
150・・・通信ネットワーク
200・・・地震気圧データ処理装置
201・・・地震計
205・・・気圧計
211・・・受信部
212・・・警報判定部
213・・・配信部
300・・・津波警報システム
Claims (8)
- 圧力センサから出力される矩形波の周波数を平滑化する圧力センサの出力周波数平滑化方法であって、
i番目の矩形波の時間幅Xiに対する平滑化された時系列Yiを
Yi=(b0Xi+b1Xi-1−a1Yi-1)/a0 ・・・(3)
によって求めること
(ただし、
b0=ω
b1=ω
a0=2/Xi+ω
a1=2/Xi−ω ・・・(5)
であり、
また、ω=2πfcであり、fcはカットオフ周波数である。)
を特徴とする圧力センサの出力周波数平滑化方法。 - 圧力センサから出力される矩形波の周波数を平滑化する圧力センサの出力周波数平滑化方法であって、
i番目の矩形波の時間幅Xiに対する平滑化された時系列Yiを
Yi=(b0Xi+b1Xi-1+b2Xi-2−a1Yi-1−a2Yi-2)/a0 ・・・(4)
によって求めること
(ただし、
hをフィルタのダンピングとして、
a0=12/Xi 2+12hω/Xi+ω2
a1=10ω2−24/Xi 2
a2=12/Xi 2−12hω/Xi+ω2
b0=ω2
b1=10ω2
b2=ω2 ・・・(6)
または、
a0=4/Xi 2+4hω/Xi+ω2
a1=2ω2−8/Xi 2
a2=4/Xi 2−4hω/Xi+ω2
b0=ω2
b1=2ω2
b2=ω2 ・・・(7)
であり、
また、ω=2πfcであり、fcはカットオフ周波数である。)
を特徴とする圧力センサの出力周波数平滑化方法。 - 地震センサと、前記地震センサからの出力をAD変換することで地震データを生成するAD変換器と、からなる地震計と、
圧力センサと、前記圧力センサから出力される矩形波を平滑化することで気圧データを生成する平滑化部と、からなる気圧計と、
前記地震データと、前記気圧データとが入力されると共に、前記地震データと、前記気圧データとに基づいて、津波警報を発する警報判定部と、を有することを特徴とする津波警報装置。 - 前記平滑化部は、
i番目の矩形波の時間幅Xiに対する平滑化された時系列Yiを
Yi=(b0Xi+b1Xi-1−a1Yi-1)/a0 ・・・(3)
によって求めること
(ただし、
b0=ω
b1=ω
a0=2/Xi+ω
a1=2/Xi−ω ・・・(5)
であり、
また、ω=2πfcであり、fcはカットオフ周波数である。)
を特徴とする請求項3に記載の津波警報装置。 - 前記平滑化部は、
i番目の矩形波の時間幅Xiに対する平滑化された時系列Yiを
Yi=(b0Xi+b1Xi-1+b2Xi-2−a1Yi-1−a2Yi-2)/a0 ・・・(4)
によって求めること
(ただし、
hをフィルタのダンピングとして、
a0=12/Xi 2+12hω/Xi+ω2
a1=10ω2−24/Xi 2
a2=12/Xi 2−12hω/Xi+ω2
b0=ω2
b1=10ω2
b2=ω2 ・・・(6)
または、
a0=4/Xi 2+4hω/Xi+ω2
a1=2ω2−8/Xi 2
a2=4/Xi 2−4hω/Xi+ω2
b0=ω2
b1=2ω2
b2=ω2 ・・・(7)
であり、
また、ω=2πfcであり、fcはカットオフ周波数である。)
を特徴とする請求項3に記載の津波警報装置。 - 地震センサと、前記地震センサからの出力をAD変換することで地震データを生成するAD変換器と、からなる地震計と、
圧力センサと、前記圧力センサから出力される矩形波を平滑化することで気圧データを生成する平滑化部と、からなる気圧計と、
前記地震データと、前記気圧データとを、通信ネットワークを介して受信する受信部と、前記受信部で受信した前記地震データと、前記気圧データとに基づいて、津波警報を発する警報判定部と、を有することを特徴とする津波警報システム。 - 前記平滑化部は、
i番目の矩形波の時間幅Xiに対する平滑化された時系列Yiを
Yi=(b0Xi+b1Xi-1−a1Yi-1)/a0 ・・・(3)
によって求めること
(ただし、
b0=ω
b1=ω
a0=2/Xi+ω
a1=2/Xi−ω ・・・(5)
であり、
また、ω=2πfcであり、fcはカットオフ周波数である。)
を特徴とする請求項6に記載の津波警報システム。 - 前記平滑化部は、
i番目の矩形波の時間幅Xiに対する平滑化された時系列Yiを
Yi=(b0Xi+b1Xi-1+b2Xi-2−a1Yi-1−a2Yi-2)/a0 ・・・(4)
によって求めること
(ただし、
hをフィルタのダンピングとして、
a0=12/Xi 2+12hω/Xi+ω2
a1=10ω2−24/Xi 2
a2=12/Xi 2−12hω/Xi+ω2
b0=ω2
b1=10ω2
b2=ω2 ・・・(6)
または、
a0=4/Xi 2+4hω/Xi+ω2
a1=2ω2−8/Xi 2
a2=4/Xi 2−4hω/Xi+ω2
b0=ω2
b1=2ω2
b2=ω2 ・・・(7)
であり、
また、ω=2πfcであり、fcはカットオフ周波数である。)
を特徴とする請求項6に記載の津波警報システム。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017167008A (ja) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | 国立研究開発法人防災科学技術研究所 | 出力周波数補正方法、津波警報装置、及び、津波警報システム |
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-
2015
- 2015-01-09 JP JP2015003184A patent/JP6206981B2/ja active Active
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