JP2018017679A - 検出装置及び照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】安価な構成で振動から地震を検出し、且つ生活振動の誤検知を低減する。【解決手段】振動を検出する検出装置であって、互いに直交する３軸方向の加速度を取得し、前記３軸方向の加速度の合成値を算出する合成値算出部と、前記合成値が示す波形の周期が、地震動の主要な周波数成分とされる所定の周波数の範囲内であるか否かを検出する周期検出部と、前記周期における前記合成値の最大値が、振幅判定用閾値以上であるか否かを判定する振幅判定部と、前記周期が、前記所定の周波数の範囲であり、且つ前記最大値が振幅判定用閾値以上であるとき、地震が検出されたことを示す通知を出力する検出通知部と、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、地震を検出する検出装置及び照明器具に関する。

従来から、互いに直交する３軸方向の加速度を検出し、検出した加速度に応じて、振動が地震であるか否かを判定する技術が既に知られている（特許文献１、３）。

さらに、従来では、振動から地震の発生を検出する際に、３軸方向の加速度をフーリエ変換し、補正係数による補正を行った後に逆フーリエ変換を行い、その結果をベクトル的に合成したベクトル波形から、地震の発生と大きさを判定することが知られている（特許文献２）。

特開２０１３−７７４９９号公報 特開２０１５−１９７３７５号公報 特開２００６−２８４６２６号公報

上記従来の技術では、フーリエ変換や逆フーリエ変換、補正係数を用いた補正等の複雑な演算を伴っており、これらの処理を実現するためには、大容量のメモリや複素数を処理するための高性能なマイコン等が必要となり、コストの削減が困難であった。

また、従来の様に、加速度が所定の閾値を超える場合に地震の発生として判断をする場合、地震以外の生活振動に検知してしまう可能性があった。

開示の技術は、安価な構成で振動から地震を検出し、且つ生活振動の誤検知を低減することを目的としている。

開示の技術は、振動を検出する検出装置（１２０）であって、
互いに直交する３軸方向の加速度を取得し、前記３軸方向の加速度の合成値を算出する合成値算出部（１９１）と、
前記合成値が示す波形の周期が、地震動の主要な周波数成分とされる所定の周波数の範囲内であるか否かを検出する周期検出部（１９２）と、
前記周期における前記合成値の最大値が、振幅判定用閾値以上であるか否かを判定する振幅判定部（１９３）と、
前記周期が、前記所定の周波数の範囲であり、且つ前記最大値が振幅判定用閾値以上であるとき、地震が検出されたことを示す通知を出力する検出通知部（１６５）と、を有する。

尚、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。

安価な構成で振動から地震を検出できる。

本実施形態の検出装置による地震の検出方法について説明する図である。 地震動の主要な周波数成分以外を減衰させるフィルター特性から主要な周波数成分とされる周波数の範囲を説明する図である。 検出装置のハードウェア構成を説明する図である。 照明制御装置と検出装置の機能を説明する図である。 検出装置により検出する地震の強度を示す閾値テーブルの一例を示す図である。 検出装置の動作を説明する第一のフローチャートである。 検出装置の動作を説明する第二のフローチャートである。 検出装置の動作を説明する第三のフローチャートである。 検出装置による地震の検出を説明する図である。 検出装置の動作を説明する第一のタイミングチャートである。 検出装置の動作を説明する第二のタイミングチャートである。

以下に図面を参照して実施形態について説明する。本実施形態では、３軸方向の加速度の合成値の波形の周期が、地震動の主要な周波数成分とされる周波数の範囲内となり、且つその強度が所定の大きさを超えたとき、地震が発生したものとする。

以下に、本実施形態の検出装置による地震の検出方法について説明する。図１は、本実施形態の検出装置による地震の検出方法について説明する図である。

図１では、縦軸を３軸方向（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）の加速度の合成値、横軸を時間とし、合成値の時系列の変化をグラフにしたものである。

振動は、３軸方向の加速度の合成値の時系列の変化によって示される。そこで、本実施形態では、合成値に対して、周期検出用閾値と振幅判定用閾値とを設定し、周期検出用閾値に基づき周期を検出すべき振動が検出されると、振動の周期を検出する。そして、本実施形態では、検出された周期が、地震動の主要な周波数成分とされる周波数の範囲内である場合に、その周期における合成値の最大値が振幅判定用閾値以上であったとき、この振動を地震として検出する。

図１に示す波形Ｌは、３軸方向の加速度の合成値を示す。本実施形態では、１度目に合成値が周期検出用閾値ＴＨ１を超えたと判定された時から、２度目に合成値が周期検出用閾値ＴＨ１を超えたと判定された時までの周期を計測する。

具体的には、図１では、周期検出用閾値ＴＨ１未満である合成値Ｐ１の次に、周期検出用閾値ＴＨ１より大きい合成値Ｐ２が検出されたタイミングｔ１が、１度目に合成値が周期検出用閾値ＴＨ１を超えたと判定された時である。また、図１では、周期検出用閾値ＴＨ１未満である合成値Ｐ３の次に、周期検出用閾値ＴＨ１より大きい合成値Ｐ４が検出されたタイミングｔ２が、２度目に合成値が周期検出用閾値ＴＨ１を超えたと判定された時である。

したがって、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの期間が、振動の周期Ｔの１／２の期間となる。

本実施形態では、周期Ｔが、地震動の主要な周波数成分とされる周波数の範囲内であるとき、周期Ｔの１／２周期における合成値の最大値が振幅判定用閾値ＴＨ２以上である場合に、この振動を地震として検出する。具体的には、本実施形態では、予め設定された周期の範囲内において、合成値の最大値が振幅判定用閾値ＴＨ２以上となるか否かを判定している。

図１では、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの期間における合成値の最大値Ｐｍａｘは、振幅判定用閾値ＴＨ２以上である。よって、本実施形態では、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの振動を地震として検出する。尚、以下の説明では、周期検出用閾値ＴＨ１を単に閾値ＴＨ１と呼び、振幅判定用閾値ＴＨ２を単に閾値ＴＨ２と呼ぶ。

ここで、図２を参照して、地震動の主要な周波数成分とされる周波数の範囲について説明する。

図２は、地震動の主要な周波数成分とされる周波数の範囲を説明する図である。図２は、地震動の主要な周波数成分以外を減衰させるフィルター特性から主要な周波数成分とされる周波数の範囲を説明する図である。図２に示すフィルター特性は、地震波の周期による影響を補正するフィルターの特性を示している（http://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/kyoshin/kaisetsu/calc_sindo.htm#filter）。

図２において、周波数が０．４Ｈｚ〜１Ｈｚの範囲では、周波数成分の減衰が小さく抑えられていることがわかる。したがって、地震による振動には、周波数が０．４Ｈｚ〜１．０Ｈｚの範囲に主要な周波数成分が存在すると言える。

そこで、本実施形態では、０．４Ｈｚ〜１．０Ｈｚの大部分を含む、０．５Ｈｚ〜２．０Ｈｚを地震動の主要な周波数成分とされる周波数の範囲とする。そして、本実施形態では、振動の周期Ｔがこの範囲内にある場合に、振動が地震動である可能性が高いものと捉え、合成値の最大値が閾値ＴＨ２以上であるか否かの判定を行う。

本実施形態では、以上のように、３軸方向の加速度の合成値が示す波形Ｌの周期Ｔが、予め決められた、地震動の主要な周波数成分とされる周波数の範囲内であり、且つ、周期Ｔにおける波形Ｌの最大振幅が所定値を超えたとき、地震が発生したものと検出する。

したがって、本実施形態では、フーリエ変換や逆フーリエ変換、補正係数を用いた補正等の複雑な演算を行わずに地震を検出でき、地震を検出する検出装置を安価に構成することができる。

以下に、本実施形態の検出装置について説明する。図３は、検出装置のハードウェア構成を説明する図である。

本実施形態の検出装置１２０は、例えば照明器具１００に設けられるものとした。本実施形態の照明器具１００は、照明制御装置１１０、検出装置１２０、負荷（ＬＥＤ（Light Emitting Diode））１３０を有する。

照明制御装置１１０は、演算処理装置１１１、メモリ装置１１２、電源装置１１３を有する。演算処理装置１１１は、負荷１３０の点灯や、明るさ等を制御する。メモリ装置１１２は、演算処理装置１１１による演算に用いられる設定値や、演算結果の値等が格納される。電源装置１１３は、負荷１３０に対して電力を供給する。

検出装置１２０は、演算処理装置１２１、メモリ装置１２２、加速度センサ１２３を有する。演算処理装置１２１は、メモリ装置１２２に格納された検出プログラムを実行し、地震の検出を行う。メモリ装置１２２は、演算処理装置１２１による処理結果や、演算処理装置１２１による演算に用いられる値等が格納される。また、メモリ装置１２２には、検出プログラムが格納される。

加速度センサ１２３は、それぞれが直交するｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各軸方向の加速度を検出し、演算処理装置１２１へ出力する。

負荷１３０は、例えばＬＥＤ等である。尚、本実施形態の負荷１３０は、照明制御装置１１０による制御が可能である部材であれば良く、光を発するものであればＬＥＤでなくても良い。

次に、図４を参照して本実施形態の照明制御装置１１０と検出装置１２０の機能について説明する。図４は、照明制御装置と検出装置の機能を説明する図である。

本実施形態の照明制御装置１１０は、入出力処理部１４０を有する。入出力処理部１４０は、演算処理装置１１１が、メモリ装置１１２に格納された入出力プログラムを読み出して実行することで実現される。

本実施形態の入出力処理部１４０は、感度受付部１４１と、地震検出出力部１４２と、を有する。

感度受付部１４１は、検出装置１２０により検出される地震の強度の設定の入力を受け付け、受け付けた感度を検出装置１２０へ通知する。尚、感度の設定は、例えば照明器具１００のコントローラや、操作部材等において、照明器具１００の利用者により設定される。また、本実施形態の感度受付部１４１は、照明器具１００が始動してから１分間の間、感度の設定を受け付けるものとした。本実施形態では、後述する検出装置１２０において、感度受付部１４１により受け付けた感度と対応する閾値ＴＨ１、ＴＨ２が設定される。

地震検出出力部１４２は、検出装置１２０において地震が検出されたことを示す通知を受け付けると、地震が検出されたことを示す警報を出力する。警報は、例えばアラーム等でも良いし、負荷１３０を制御して、照明を点灯させても良いし、照明を点滅させる等でも良い。具体的には、地震検出出力部１４２は、後述する地震検出信号がハイレベルからローレベルに反転したとき、地震が検出されたことを示す警報を出力する。

本実施形態の検出装置１２０は、地震検出処理部１５０を有する。地震検出処理部１５０は、演算処理装置１２１がメモリ装置１２２に格納された検出プログラムを読み出して実行することで実現される。

本実施形態の地震検出処理部１５０は、主処理部１６０、通信割込部１７０、テーブル記憶部１８０を有する。

主処理部１６０は、地震検出に関する各種の処理を行う。主処理部１６０の詳細は後述する。

通信割込部１７０は、データ受信部１７１を有し、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）通信により加速度センサ１２３と通信を行い、加速度センサ１２３が検出する３軸方向の加速度を受信する。

テーブル記憶部１８０は、照明制御装置１１０において入力される感度と対応付けられた閾値ＴＨ１、ＴＨ２が格納された閾値テーブル１８１を記憶する。閾値テーブル１８１の詳細は後述する。

以下に、主処理部１６０について説明する。本実施形態の主処理部１６０は、初期化部１６１、センサ値取得部１６２、感度設定部１６３、地震検出部１６４、検出通知部１６５を有する。

初期化部１６１は、照明器具１００の起動時に、加速度センサ１２３、通信割込部１７０の初期化を行う。

センサ値取得部１６２は、通信割込部１７０がデータ受信部１７１により受信した加速度センサ１２３の値を取得する。

感度設定部１６３は、照明制御装置１１０から感度の設定が入力されると、テーブル記憶部１８０に記憶された閾値テーブル１８１を参照し、設定された感度と対応する閾値ＴＨ１、ＴＨ２を取得して、地震検出部１６４に設定する。言い換えれば、感度設定部１６３は、検出する地震の強度の設定の指示を受けて、その強度と対応する閾値ＴＨ１、ＴＨ２を設定する。

地震検出部１６４は、合成値算出部１９１、周期検出部１９２、振幅判定部１９３を有し、センサ値取得部１６２が取得した加速度センサの値に基づき、地震を検出する。

合成値算出部１９１は、加速度センサ１２３から取得した３軸の加速度の値のそれぞれを二乗し合算した値の平方根を、合成値として算出する。

周期検出部１９２は、合成値が示す波形の周期を検出する。より具体的には、合成値の波形の周期が、地震動の主要な周波数成分とされる周波数の範囲内であるとき、この周期を検出する。

振幅判定部１９３は、検出された周期内における合成値の最大値が閾値ＴＨ２以上であるか否かを判定する。

検出通知部１６５は、照明制御装置１１０に対してハイレベル（以下、Ｈレベル）の地震検出信号を出力している。検出通知部１６５は、地震検出部１６４が地震を検出した際に、地震を検出したことを照明制御装置１１０へ通知するために、地震検出信号をＨレベルからローレベル（以下、Ｌレベル）へ反転させる。そして、検出通知部１６５は、Ｌレベルの地震検出信号を所定期間の間出力させたのちに、再度地震検出信号をＬレベルからＨレベルへ反転させる。本実施形態では、Ｌレベルの地震検出信号が出力される所定期間を、例えば１秒間とした。

次に、図５を参照して、本実施形態の閾値テーブル１８１について説明する。図５は、閾値テーブルの一例を示す図である。

図５に示す閾値テーブル１８１は、情報の項目として、感度、振幅判定用閾値、周期検出用閾値を有する。項目「感度」の値は、検出装置１２０により検出する地震の強度を示す。項目「振幅判定用閾値」の値は閾値ＴＨ２であり、項目「周期検出用閾値」の値は閾値ＴＨ１である。

図５の例では、例えば項目「感度」の値が「強」となっていた場合には、対応する閾値ＴＨ１は１３０［Ｇａｌ］であり、閾値ＴＨ２は２５０［Ｇａｌ］であることがわかる。また、項目「感度」の値が「標準」となっていた場合には、対応する閾値ＴＨ１は２６［Ｇａｌ］であり、閾値ＴＨ２は７０［Ｇａｌ］であることがわかる。

尚、図５の例では、感度が「標準」と対応する閾値ＴＨ１、ＴＨ２は、震度４程度の地震が検出される程度の値とされており、感度が「強」と対応する閾値ＴＨ１、ＴＨ２は、震度５強程度の地震が検出される程度の値とされている。

また、図５に示す閾値テーブル１８１は、振幅判定用閾値と周期検出用閾値の両方が、感度と対応付けられているが、感度と対応付けられる閾値、振幅判定用閾値のみであっても良い。また、図５に閾値テーブル１８１では、感度が「強」と「標準」の２段階とされているが、感度の段階はこれに限定されない。感度の段階は、例えば３段階であっても良い。

次に、図６乃至図８を参照して、検出装置１２０の動作について説明する。図６は、検出装置の動作を説明する第一のフローチャートである。

本実施形態の検出装置１２０の地震検出処理部１５０は、照明器具１００が起動すると、主処理部１６０の初期化部１６１により、加速度センサ１２３、通信割込部１７０の初期化を行う（ステップＳ６０１）。尚、照明器具１００の起動とは、例えば照明器具１００の利用者が照明器具１００の電源を入れたとき等である。

続いて、主処理部１６０は、１０［ｍｓｅｃ］が経過したか否かを判定する（ステップＳ６０２）。ステップＳ６０２では、本実施形態の主処理部１６０は、１０［ｍｓｅｃ］間隔で、図６に示す処理を行うことを示している。

ステップＳ６０２において、１０［ｍｓｅｃ］が経過していない場合、主処理部１６０は、後述するステップＳ６０７へ進む。ステップＳ６０２において、１０［ｍｓｅｃ］が経過した場合、主処理部１６０は、感度設定部１６３により、照明器具１００の動作が開始してから１分以内であるか否かを判定する（ステップＳ６０３）。

ステップＳ６０３において、１分内でない場合、主処理部１６０は、後述するステップＳ６０５へ進む。ステップＳ６０３において、１分以内である場合、主処理部１６０は、感度設定部１６３により、照明制御装置１１０において設定された感度の設定を受け、感度と対応した閾値ＴＨ１、ＴＨ２を地震検出部１６４に対して設定する（ステップＳ６０４）。

以下に、ステップＳ６０４の処理について具体的に説明する。照明制御装置１１０において、感度受付部１４１が、感度「標準」を受け付けた場合、入出力処理部１４０は、設定内容を検出装置１２０の感度設定部１６３へ通知する。感度設定部１６３は、この通知を受けて、テーブル記憶部１８０に格納された閾値テーブル１８１を参照し、設定内容と対応する閾値ＴＨ１、ＴＨ２を読み出して、地震検出部１６４に設定する。

尚、ステップＳ６０４の処理は、例えば照明器具１００の動作が開始した際に、感度の設定が変更された場合にのみ、行われても良い。

続いて、地震検出処理部１５０は、通信割込部１７０により、加速度センサ１２３とのＳＰＩ通信を行い、地震検出処理部１５０と加速度センサ１２３のそれぞれに対して、両者を認識させる（ステップＳ６０５）。

続いて、地震検出処理部１５０は、主処理部１６０の地震検出部１６４により、地震検出処理を行う（ステップＳ６０６）。ステップＳ６０６の詳細は後述する。

続いて、主処理部１６０は、地震検出回数が所定回数以上であるか否かを判定する（ステップＳ６０７）。本実施形態では、所定回数とは、例えば２回であっても良いし、３回であっても良い。本実施形態では、地震検出部１６４により、地震と見なされる振動が所定回数以上検出された場合に、この振動を地震と検出する。本実施形態では、このようにすることで、例えば地震以外の振動（生活において生じる振動）が地震として検出されることを抑制している。

ステップＳ６０７において、所定回数以上でない場合、主処理部１６０は、後述するステップＳ６１０へ進む。ステップＳ６０７において、所定回数以上である場合、主処理部１６０は、検出通知部１６５により、地震検出信号をＬレベルとして出力する（ステップＳ６０８）。続いて、検出通知部１６５は、１秒間のカウントを開始する（ステップＳ６０９）。

続いて、検出通知部１６５は、１秒間が経過したか否かを判定する（ステップＳ６１０）。ステップＳ６１０において、１秒間が経過していない場合、検出通知部１６５は、後述するステップＳ６１３へ進む。ステップＳ６１０において、１秒間が経過した場合、検出通知部１６５は、地震検出信号をＬレベルからＨレベルへ反転させ（ステップＳ６１１）、１秒間のカウントをクリアする（ステップＳ６１２）。

続いて、主処理部１６０は、ウォッチドッグタイマによるカウントをリスタートさせる（ステップＳ６１３）。本実施形態では、ウォッチドッグタイマに４秒間が設定されており、地震検出処理部１５０が正常に処理を実行しない状態が４秒間続いた場合には、図６の処理を最初から実行するものとした。尚、ウォッチドッグタイマに設定される期間は、４秒でなくても良い。４秒は一例であり、この期間は任意の期間であって良い。

続いて、主処理部１６０は、照明器具１００に対して電源オフの指示が成されたか否かを判定する（ステップＳ６１４）。ステップＳ６１４において、電源オフの指示が成されていない場合、地震検出処理部１５０は、ステップＳ６０２へ戻る。ステップＳ６１４において、電源オフの指示が成された場合、地震検出処理部１５０は、処理を終了する。

次に、図７を参照して本実施形態の地震検出部１６４の処理について説明する。図７は、検出装置の動作を説明する第二のフローチャートである。図７に示す処理は、図６のステップＳ６０６の詳細を示すものである。

本実施形態の地震検出部１６４は、通信割込部１７０により加速度センサ１２３との通信が行われると、合成値算出部１９１によりデータ受信部１７１が受信したｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の３方向の加速度を取得する（ステップＳ７０１）。

続いて、合成値算出部１９１は、３軸方向の加速度の合成値を算出し（ステップＳ７０２）、算出した合成値を保持する（ステップＳ７０３）。

続いて、地震検出部１６４は、周期検出部１９２と振幅判定部１９３により、合成値が示す波形の周期と最大合成値の検出処理を行う（ステップＳ７０４）。ステップＳ７０４の詳細は後述する。

続いて、地震検出部１６４は、周期検出部１９２が検出した周期が、０．２秒以上であるか否かを判定する（ステップＳ７０５）。尚、０．２秒とは、地震動の主要な周波数成分とされる周波数の範囲の最大値である２．０Ｈｚに対応する周期である。

ステップＳ７０５において、０．２秒以上でない場合、地震検出部１６４は、図６のステップＳ６０７へ進む。ステップＳ７０５において、０．２秒以上である場合、地震検出部１６４は、感度設定部１６３により設定された感度が「強」であるか否かを判定する（ステップＳ７０６）。

ステップＳ７０６において、感度が「強」でない場合、地震検出部１６４は、後述するステップＳ７１０へ進む。ステップＳ７０６において、感度が「強」である場合、地震検出部１６４は、振幅判定部１９３により、合成値が、閾値テーブル１８１において感度「強」と対応する閾値ＴＨ２（振幅判定用閾値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ７０７）。

ステップＳ７０７において、合成値が閾値ＴＨ２以上でない場合、地震検出部１６４は、後述するステップＳ７１０へ進む。ステップＳ７０７において、合成値が閾値ＴＨ２以上である場合、地震検出部１６４は、検出無効期間でないか否かを判定する（ステップＳ７０８）。

ここで、本実施形態の検出無効期間について説明する。本実施形態では、合成値が示す波形が地震と判定された後に、地震の検出が行われない検出無効期間を設けた。言い換えれば、検出無効期間は、合成値が示す波形が地震と判定された後に、振動の検出を停止する期間である。

本実施形態の検出無効期間は、予め設定された期間であって良い。本実施形態では、検出無効期間を設けることで、地震と判定された振動が継続しているか否かを判定できる。本実施形態では、検出無効期間が経過した後も地震と判定される振動が継続する場合に、この振動を地震と判定する。

ステップＳ７０８において、検出無効期間である場合、地震検出部１６４は、後述するステップＳ７１０へ進む。ステップＳ７０８において、検出無効期間でない場合、地震検出部１６４は、地震の検出回数に１を加算する（ステップＳ７０９）。尚、地震の検出回数は、地震検出部１６４により保持されるものとした。

続いて、地震検出部１６４は、感度設定部１６３により設定された感度が「標準」であるか否かを判定する（ステップＳ７１０）。ステップＳ７１０において、感度が「標準」でない場合、地震検出部１６４は、図６のステップＳ６０７へ進む。ステップＳ７１０において、感度が「標準」である場合、地震検出部１６４は、振幅判定部１９３により、合成値が、閾値テーブル１８１において感度「標準」と対応する閾値ＴＨ２（振幅判定用閾値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ７１１）。

ステップＳ７１１からステップＳ７１３までの処理は、ステップＳ７０６からステップＳ７０９までの処理と同様であるから、説明を省略する。

次に、図８を参照して、図７における周期と合成値の最大値を検出する処理について説明する。図８は、検出装置の動作を説明する第三のフローチャートである。図８に示す処理は、図７のステップＳ７０４の詳細を示すものである。

本実施形態の地震検出処理部１５０は、取得した加速度から算出した合成値を保存すると、ワークメモリ上等で保持される合成値と周期とを０にクリアする（ステップＳ８０１）。

続いて、地震検出処理部１５０は、感度設定部１６３により、感度が「強」であるか否かを判定する（ステップＳ８０２）。ステップＳ８０２において、感度が「強」であった場合、閾値テーブル１８１において、感度「強」と対応付けられ閾値ＴＨ１（周期検出用閾値）を設定し（ステップＳ８０３）、後述するステップＳ８０５へ進む。

ステップＳ８０２において、感度が「強」でない場合、つまり、感度が「標準」である場合、感度設定部１６３は、閾値テーブル１８１において、感度「標準」と対応付けられ閾値ＴＨ１（周期検出用閾値）を設定し（ステップＳ８０４）、後述するステップＳ８０５へ進む。

続いて、地震検出部１６４は、周期のカウント中か否かを判定する（ステップＳ８０５）。言い換えれば、地震検出部１６４は、ステップＳ８０５において、経過時間を計測しているか否かを判定している。ステップＳ８０５において、カウント中でない場合、地震検出部１６４は、後述するステップＳ８１０へ進む。

ステップＳ８０５において、カウント中である場合、地震検出部１６４は、図７のステップＳ７０３で保存された合成値が、最大合成値となる場合には、最大合成値を更新する（ステップＳ８０６）。

具体的には、本実施形態では、合成値が算出される度に、その値が保存される。そして、次に算出された合成値と、保存された合成値とを比較し、値が大きい方の合成値のみを保存する。このようにすれば、保存された合成値は、常に最大合成値となる。ステップＳ８０６では、ステップＳ７０３で保持した合成値と、前回保存された合成値とを比較し、ステップＳ７０３で保持した合成値の方か大きい場合には、前回保存された合成値を、ステップＳ７０３で保持された合成値に更新する。

続いて、地震検出部１６４は、周期のカウントに１を加算し（ステップＳ８０７）、カウントした周期が２秒より大きいか否かを判定する（ステップＳ８０８）。尚、２秒とは、地震動の主要な周波数成分とされる周波数の範囲の最小値である０．５Ｈｚに対応する周期である。

ステップＳ８０８において、２秒を超えない場合、つまり、２秒以下である場合、地震検出部１６４は後述するステップＳ８１０へ進む。ステップＳ８０８において、２秒以上である場合、地震検出部１６４は、周期のカウントをクリアする（ステップＳ８０９）。

続いて、地震検出部１６４は、周期検出部１９２により、ステップＳ７０３で保持された合成値が閾値ＴＨ１（周期検出用閾値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ８１０）。

ステップＳ８１０において、閾値ＴＨ１以上でない場合、つまり、閾値ＴＨ１未満の場合、地震検出部１６４は、図７のステップＳ７０５へ進む。

ステップＳ８１０において、閾値ＴＨ１以上である場合、地震検出部１６４は、周期の検出回数が２回以上であるか否かを判定する（ステップＳ８１１）。言い換えれば、地震検出部１６４は、合成値が閾値ＴＨ１以上となった回数が２回以上であるか否かを判定する。

ステップＳ８１１において、２回以上である場合、地震検出部１６４は、周期の検出回数に１を加算する（ステップＳ８１２）。そして、地震検出部１６４は、保存されている最大合成値をクリアし、図７のステップＳ７０５へ戻る。

ステップＳ８１１において、２回以上でない場合、つまり１回目である場合、地震検出部１６４は、ステップＳ８０１でクリアした周期の値に、測定した周期（時間）を設定する（ステップＳ８１４）。続いて、地震検出部１６４は、ステップＳ８０１でクリアした合成値の値に、最大合成値を設定して（ステップＳ８１５）、これまで保存していた最大合成値をクリアし（ステップＳ８１６）、図７のステップＳ７０５へ進む。

次に、図９を参照して、本実施形態の検出装置１２０による地震の検出を具体的に説明する。図９は、検出装置による地震の検出を説明する図である。図９では、例えば感度が「標準」と設定されていたものとする。

このとき、地震検出部１６４は、合成値Ｐ９１を取得すると、この合成値Ｐ９１を保持する。そして、次に感度設定部１６３は、感度「標準」と対応する閾値ＴＨ１を設定する。ここで、地震検出部１６４は、合成値Ｐ９１が、前回保存された合成値よりも値が大きいため、合成値Ｐ９１を最大合成値として保存する。

合成値Ｐ９１は、閾値ＴＨ１以上であり、且つ閾値ＴＨ１以上となった１回目の合成値であるため、地震検出部１６４は、合成値Ｐ９１を取得するまでにカウントした周期（時間）を測定した周期とし、この時点での最大合成値である合成値Ｐ９１を、保存する。

このとき、地震検出部１６４は、合成値Ｐ９１を取得した時点ｔａで、振動の周期のカウントを開始する。このため、この時点では、検出された周期は０．２秒未満であり、地震も検出されていない。

よって、地震検出部１６４は、次の１０［ｍｓｅｃ］が経過すると、再び３軸方向の加速度を取得して合成値を算出する。地震検出部１６４は、この処理を繰り返す。そして、地震検出部１６４は、合成値Ｐ９２を取得したとき、合成値が２回目に閾値ＴＨ１以上となったことを検出する。このとき、地震検出部１６４は、最大合成値として合成値Ｐ９３を保存しているが、合成値Ｐ９２は、合成値Ｐ９３よりも小さいため、合成最大値Ｐ９３を更新しない。

合成値Ｐ９３は、感度「標準」と対応する閾値ＴＨ２以上である。また、このときは、１回目の地震検出であるため、検出無効期間ではない。さらに、時点ｔａからに時点ｔｂまでの周期は、０．２秒以上２．０秒以下である。よって、地震検出部１６４は、合成値Ｐ９２を取得した時点ｔｂにおいて、時点ｔａから時点ｔｂまでの振動を地震と検出する。

これに対して、１回目に閾値ＴＨ１を超えた合成値Ｐ９４を取得した時点ｔｃから、２回目に閾値ＴＨ２を超えた合成値Ｐ９５を取得した時点ｔｄまでの振動では、最大合成値である合成値Ｐ９５が閾値ＴＨ２未満である。よって、地震検出部１６４は、時点ｔｃから時点ｔｄまでの振動を地震と検出しない。

以上のように、本実施形態では、３軸方向の加速度の合成値が周期検出用閾値を２回超えるまでの期間（周期）が０．２秒以上２．０秒以下であり、且つこの期間における最大合成値が振幅判定用閾値以上である場合に、この期間の振動を地震と判定する。以下に説明では、上述した地震と判定されるための条件を、地震検出条件と呼ぶ。

次に、図１０及び図１１を参照し、検出装置１２０による検出の動作を説明する。図１０は、検出装置の動作を説明する第一のタイミングチャートである。

図１０では、タイミングｔ１１と、タイミングｔ１２のそれぞれにおいて、地震検出条件が満たされる場合を示している。

タイミングｔ１１において、地震検出条件が満たされると、地震検出回数は、０回から１回となる。本実施形態では、タイミングｔ１１において地震検出条件が満たされると、タイミングｔ１１から期間Ｋ１の間、地震の検出無効期間となる。検出無効期間は、任意の期間であって良い。本実施形態では、１秒間としているが、これに限定されない。検出無効期間は、０．５秒であっても良いし、１．５秒であっても良い。

本実施形態では、検出無効期間においては、地震の検出を行わない。そして、本実施形態では、検出無効期間が経過した後の期間Ｋ２において、再び振動が地震検出条件を満たした場合に、地震の検出を照明制御装置１１０へ通知する。期間Ｋ２は、地震の検出を行う検出有効期間である。

図１０では、検出無効期間である期間Ｋ１が経過した後に、タイミングｔ１２で再び地震検出条件が満たされる。したがって、地震検出回数は、１回から２回となる。また、地震検出回数が２回となったタイミングｔ１３において、検出通知部１６５は、地震検出信号をＬレベルからＨレベルへ反転させ、Ｈレベルの地震検出信号を１秒間照明制御装置１１０へ出力する。

また、本実施形態では、地震検出回数は、地震検出信号がＬレベルからＨレベルに反転したときにリセットされ、０となる。

このように、本実施形態の検出装置１２０は、地震検出条件が成立した後の検出無効期間を経過してから、再度地震検出条件が成立した場合に、地震を検出したことを外部へ通知する。

したがって、本実施形態によれば、所定期間継続した震動についてのみ、その震動が地震か否かを判定することになる。このため、本実施形態によれば、例えば何らかの衝撃等により生じる震動を地震と誤判定することを防止できる。

尚、図１０の例では、地震検出条件が２回成立した場合に、地震検出信号のレベルを反転させるものとしているが、地震検出条件の成立回数はこれに限定されない。例えば、地震検出条件が３回成立したときに、地震の検出を外部に通知しても良い。地震の検出を外部に通知するための地震検出条件の成立回数は、任意の回数に設定可能であって良い。

図１１は、検出装置の動作を説明する第二のタイミングチャートである。図１１の例では、地震検出条件が１度しか成立しなかった場合を示している。

図１１では、タイミングｔ１４において地震成立条件が成立している。そして、タイミングｔ１４から検出無効期間である期間Ｋ１が経過した後は、地震成立条件が成立していない。したがって、タイミングｔ１４で地震検出条件が成立した震動から地震は検出されず、地震検出信号もＬレベルのままとなる。

以上のように、本実施形態によれば、複雑な演算を行わずに、安価な構成で地震を検出することができる。また、本実施形態では、地震成立条件を満たす震動が、検出無効期間を挟んで複数回検出された場合に、この震動を地震として検出する。したがって、本実施形態によれば、地震以外の震動を地震として誤検出することを抑制できる。

また、本実施形態では、検出装置１２０は、照明制御装置１１０と接続されて照明器具１００に内蔵されるものとしたが、これに限定されない。本実施形態の検出装置１２０は、地震検出信号を受けて警報を出力することが可能な装置であれば、どのような装置に内蔵されても良い。具体的には、例えば検出装置１２０は、ガスメータや電気メータ、各種電化製品等に設けられていても良い。

さらに、本実施形態の検出装置１２０は、加速度センサ１２３を有する構成としたが、これに限定されない。加速度センサ１２３は、検出装置１２０の外部に設けられていても良い。この場合、加速度センサ１２３は、検出装置１２０が搭載される上位装置に設けられていても良く、検出装置１２０は、上位装置に設けられた加速度センサ１２３の値を取得して、地震検出処理部１５０の処理を実行すれば良い。加速度センサ１２３が設けられた上位装置とは、例えば携帯電話やスマートフォン、タブレット端末等であっても良い。

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１００ 照明器具
１１０ 照明制御装置
１１１、１２１ 演算処理装置
１１２、１２２ メモリ装置
１２０ 検出装置
１２３ 加速度センサ
１３０ 負荷（ＬＥＤ）
１４０ 入出力処理部
１４１ 感度受付部
１４２ 地震検出出力部
１５０ 地震検出処理部
１６０ 出力処理部
１６１ 初期化部
１６２ センサ値取得部
１６３ 感度設定部
１６４ 地震検出部
１６５ 検出通知部
１７０ 通信割込部
１８０ テーブル記憶部
１８１ 閾値テーブル
１９１ 合成値算出部
１９２ 周期検出部
１９３ 振幅判定部

Claims (7)

1. 振動を検出する検出装置であって、
   互いに直交する３軸方向の加速度を取得し、前記３軸方向の加速度の合成値を算出する合成値算出部と、
   前記合成値が示す波形の周期が、地震動の主要な周波数成分とされる所定の周波数の範囲内であるか否かを検出する周期検出部と、
   前記周期における前記合成値の最大値が、振幅判定用閾値以上であるか否かを判定する振幅判定部と、
   前記周期が、前記所定の周波数の範囲であり、且つ前記最大値が振幅判定用閾値以上であるとき、地震が検出されたことを示す通知を出力する検出通知部と、を有する検出装置。
2. 前記周期検出部は、
   前記合成値が周期検出用閾値未満から前記周期検出用閾値以上となった時点から、次に前記合成値が周期検出用閾値未満から前記周期検出用閾値以上となった時点までを、半周期として検出する、請求項１記載の検出装置。
3. 前記検出通知部は、
   前記周期が、前記所定の周波数の範囲であり且つ前記最大値が振幅判定用閾値以上となった回数が、所定回数以上となったとき、前記通知を出力する、請求項２記載の検出装置。
4. 前記検出通知部は、
   前記周期が、前記所定の周波数の範囲であり且つ前記最大値が振幅判定用閾値以上となった後に、前記振動の検出を停止する期間を有する請求項３記載の検出装置。
5. 検出する地震の強度の設定の指示を受ける感度設定部と、
   前記地震の強度と、前記周期検出用閾値及び前記振幅判定用閾値とが対応付けられた閾値テーブルが記憶されたテーブル記憶部と、を有し、
   前記感度設定部は、
   前記強度の設定の指示を受けて、前記閾値テーブルを参照し、前記強度と対応する周期検出用閾値と振幅判定用閾値とを取得し、設定する、請求項２乃至４の何れか一項に記載の検出装置。
6. 前記３軸方向の加速度を検出す加速度センサを有する請求項１乃至５の何れか一項に記載の検出装置。
7. 振動を検出する検出装置を有する照明器具であって、
   前記検出装置からの通知を受けて、警報を出力する照明制御装置を有し、
   前記検出装置は、
   加速度センサと、
   前記加速度センサから、互いに直交する３軸方向の加速度を取得し、前記３軸方向の加速度の合成値を算出する合成値算出部と、
   前記合成値が示す波形の周期が、地震動の主要な周波数成分とされる所定の周波数の範囲内であるか否かを検出する周期検出部と、
   前記周期における前記合成値の最大値が、振幅判定用閾値以上であるか否かを判定する振幅判定部と、
   前記周期が、前記所定の周波数の範囲であり、且つ前記最大値が振幅判定用閾値以上であるとき、地震が検出されたことを示す通知を前記照明制御装置へ出力する検出通知部と、を有する照明器具。

Images