JP2020034519A - Seismograph system, seismograph, and house - Google Patents

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建太朗 野村
Kentaro Nomura
建太朗 野村
坂本　慎司
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慎司 坂本
崇史 藤野
Takashi Fujino
崇史 藤野
浩史 久保田
Hiroshi Kubota
浩史 久保田
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Abstract

To provide a seismograph system that can reduce time and effort for construction in arranging a seismograph, and the seismograph and a house.SOLUTION: A seismograph system 1 comprises a plurality of seismographs 2 and a server 13. The plurality of seismographs 2 are arranged on a plurality of layers 102 in a building 101. Each of the plurality of seismographs 2 is arranged such that a Z-axis extends in a vertical direction. In a calibration mode, a control unit 5 of each of the seismographs 2 determines inclination of the Z-axis with respect to the vertical direction on the basis of an output signal from an acceleration sensor 4 resulting from the gravitational acceleration. In a normal mode, the control unit 5 corrects the output signal from the acceleration sensor 4 to determine a corrected output signal on the basis of the inclination determined in the calibration mode, and when detecting an earthquake on the basis of the corrected output signal, causes a communication device 8 to transmit, to the server 13, earthquake-related information including the corrected output signal.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、地震計システム、地震計及び住宅に関し、より詳細には、建物に配置される複数の地震計を備える地震計システム、及びそれに用いる地震計、地震計システムを備える住宅に関する。   The present disclosure relates to a seismometer system, a seismometer, and a house, and more particularly, to a seismometer system including a plurality of seismometers arranged in a building, and a seismometer used therein, and a house including the seismometer system.

特許文献１には、多層階からなる建築構造物の損傷状態を把握する測定システムが開示されている。   Patent Literature 1 discloses a measurement system that grasps a damage state of a building structure including a multi-story building.

この測定システムは、建築構造物の測定対象のフロアに１台ずつ設置した強震計と、各強震計で測定し送信したデータを受信して、建築構造物の損傷状態を画像として表示するためのコンピュータ装置と、を備えている。   This measurement system is used to receive strong motion seismographs installed on each floor of a building structure to be measured and data transmitted from each seismometer and display the damage state of the building structure as an image. And a computer device.

各強震計は、加速度センサと、角速度センサと、通信装置と、を備えている。加速度センサは、Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向の加速度を測定する手段である。角速度センサは、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸の角速度を測定する手段である。通信装置は、加速度と角速度を送信する手段である。   Each strong motion sensor includes an acceleration sensor, an angular velocity sensor, and a communication device. The acceleration sensor is means for measuring acceleration in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. The angular velocity sensor is means for measuring angular velocities of the X axis, the Y axis, and the Z axis. The communication device is means for transmitting the acceleration and the angular velocity.

加速度センサは、それぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の加速度を測定するデバイスである。その加速度データを演算装置にて積分することにより、速度データを得る事ができ、更にもう１回積分する事により、位置データを得ることができる。   The acceleration sensor is a device that measures acceleration in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, respectively. Speed data can be obtained by integrating the acceleration data by the arithmetic unit, and position data can be obtained by integrating the acceleration data once more.

測定システムでは、強震計の加速度センサが地震を検知すると、地震が検知されなくなるまで、角速度データが測定され、コンピュータ装置に送信される。   In the measurement system, when the acceleration sensor of the strong motion sensor detects an earthquake, the angular velocity data is measured and transmitted to the computer device until the earthquake is no longer detected.

特開２０１６−１０９６０７号公報JP-A-2006-109607

ところで、従来の地震計システムでは、鉛直方向（重力加速度の向き）に対する加速度センサの傾きが互いに異なるように複数の地震計が配置されると、複数の地震計（複数の加速度センサ）の相対的な向きの違いにより、複数の地震計の間で検出精度にばらつきが生じる可能性がある。このため、従来の地震計システムでは、例えば、加速度センサのＺ軸が重力加速度の向きと一致するように各地震計を配置する必要があり、施工に手間がかかっていた。   By the way, in the conventional seismometer system, when a plurality of seismometers are arranged so that the inclinations of the acceleration sensors with respect to the vertical direction (the direction of gravitational acceleration) are different from each other, the relative positions of the plurality of seismometers (the plurality of acceleration sensors) are changed. There is a possibility that the detection accuracy varies among multiple seismographs due to the difference in the orientation. For this reason, in the conventional seismometer system, for example, it is necessary to arrange each seismometer so that the Z-axis of the acceleration sensor coincides with the direction of the gravitational acceleration, and the construction is troublesome.

本開示の目的は、地震計を配置する際の施工の手間を軽減することが可能な地震計システム、地震計及び住宅を提供することにある。   An object of the present disclosure is to provide a seismometer system, a seismometer, and a house that can reduce the labor of construction when disposing a seismometer.

本開示の一態様に係る地震計システムは、建物における複数の層に配置される複数の地震計と、サーバと、を備える。前記複数の地震計の各々は、この加速度センサに規定されており互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれの軸方向の加速度を計測する加速度センサと、前記サーバと通信を行う通信装置と、前記通信装置を制御する制御装置と、を有する。前記複数の地震計の各々は、前記Ｚ軸が鉛直方向に沿うように配置される。前記制御装置は、キャリブレーションを行うキャリブレーションモードと、通常動作を行う通常モードと、を有する。前記制御装置は、前記キャリブレーションモードにおいて、重力加速度に起因する前記加速度センサの出力信号に基づいて、鉛直方向に対する前記Ｚ軸の傾きを求める。前記制御装置は、前記通常モードにおいて、前記キャリブレーションモードで求めた前記傾きに基づいて、前記加速度センサの出力信号を補正して補正出力信号を求める。前記制御装置は、前記補正出力信号に基づいて地震を検知したときに、前記補正出力信号を含む地震関連情報を、前記通信装置から前記サーバへ送信させる。   A seismometer system according to an aspect of the present disclosure includes a plurality of seismometers arranged on a plurality of layers in a building, and a server. Each of the plurality of seismometers is an acceleration sensor defined in the acceleration sensor and measures acceleration in each of X-axis, Y-axis, and Z-axis orthogonal to each other, and a communication device that communicates with the server. And a control device for controlling the communication device. Each of the plurality of seismometers is arranged such that the Z axis is along a vertical direction. The control device has a calibration mode for performing calibration and a normal mode for performing normal operation. In the calibration mode, the control device obtains a tilt of the Z axis with respect to a vertical direction based on an output signal of the acceleration sensor caused by a gravitational acceleration. In the normal mode, the control device corrects an output signal of the acceleration sensor based on the inclination obtained in the calibration mode to obtain a corrected output signal. When detecting an earthquake based on the correction output signal, the control device causes the communication device to transmit earthquake-related information including the correction output signal to the server.

本開示の一態様に係る地震計は、この加速度センサに規定されており互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれの軸方向の加速度を計測する加速度センサと、サーバと通信を行う通信装置と、前記通信装置を制御する制御装置と、を有する。前記地震計は、前記Ｚ軸が鉛直方向に沿うように配置される。前記制御装置は、キャリブレーションを行うキャリブレーションモードと、通常動作を行う通常モードと、を有する。前記制御装置は、前記キャリブレーションモードにおいて、重力加速度に起因する前記加速度センサの出力信号に基づいて、鉛直方向に対する前記Ｚ軸の傾きを求める。前記制御装置は、前記通常モードにおいて、前記キャリブレーションモードで求めた前記傾きに基づいて、前記加速度センサの前記出力信号を補正して補正後出力信号を求める。前記制御装置は、前記補正出力信号に基づいて地震を検知したときに、前記補正出力信号を含む地震関連情報を、前記通信装置から前記サーバへ送信させる。   A seismometer according to an aspect of the present disclosure includes an acceleration sensor defined in the acceleration sensor and measuring accelerations in X-axis, Y-axis, and Z-axis orthogonal to each other, and a communication device that communicates with a server. And a control device for controlling the communication device. The seismometer is arranged so that the Z axis is along a vertical direction. The control device has a calibration mode for performing calibration and a normal mode for performing normal operation. In the calibration mode, the control device obtains a tilt of the Z axis with respect to a vertical direction based on an output signal of the acceleration sensor caused by a gravitational acceleration. In the normal mode, the control device corrects the output signal of the acceleration sensor based on the inclination obtained in the calibration mode to obtain a corrected output signal. When detecting an earthquake based on the correction output signal, the control device causes the communication device to transmit earthquake-related information including the correction output signal to the server.

本開示の一態様に係る住宅は、建物と、前記地震計システムと、を備える。   A house according to an aspect of the present disclosure includes a building and the seismometer system.

本開示の地震計システム、地震計及び住宅は、地震計を配置する際の施工の手間を軽減することが可能となる。   The seismometer system, the seismometer, and the house according to the present disclosure can reduce the labor of construction when arranging the seismometer.

図１は、本開示の一実施形態に係る地震計システムを備える住宅の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a house including a seismometer system according to an embodiment of the present disclosure. 図２は、同上の地震計システムに用いる地震計の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a seismometer used in the above seismometer system. 図３は、同上の地震計システムにおける加速度センサの出力信号の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of an output signal of an acceleration sensor in the above seismometer system. 図４は、水平面及び鉛直方向に対する加速度センサの傾き角を説明するための説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the inclination angle of the acceleration sensor with respect to the horizontal plane and the vertical direction. 図５は、加速度センサの出力信号を補正するためのオフセット誤差の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of an offset error for correcting the output signal of the acceleration sensor. 図６は、変形例１の地震計システムに用いる地震計の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a seismometer used for the seismometer system of the first modification.

下記の実施形態において説明する図１は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。   FIG. 1 described in the following embodiment is a schematic diagram, and the ratio of the size and thickness of each component in the drawing does not necessarily reflect the actual dimensional ratio.

（実施形態）
以下、実施形態に係る地震計システム１及びそれを備える住宅１００について、図１及び図２に基づいて説明する。 (Embodiment)
Hereinafter, a seismometer system 1 according to an embodiment and a house 100 including the same will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

住宅１００は、図１に示すように、建物１０１と、地震計システム１と、を備える。住宅１００は、例えば、２階建ての戸建て住宅である。   The house 100 includes a building 101 and a seismometer system 1 as shown in FIG. The house 100 is, for example, a two-story detached house.

地震計システム１は、建物１０１における複数の層１０２に配置される複数の地震計２と、サーバ１３と、を備える。建物１０１における複数の層１０２は、１階の床下、２階の床下、及び屋根裏を含む。複数の層１０２のうち最も低い位置の層１０２（１２１）に配置される地震計２は、建物１０１の床下の基礎、スラブ等に取り付けられてもよい。また、建物１０１の２階の床下、梁、屋根裏等に配置される地震計２は、梁に取り付けられてもよい。   The seismometer system 1 includes a plurality of seismometers 2 arranged on a plurality of layers 102 of a building 101, and a server 13. The plurality of layers 102 in the building 101 include below the first floor, below the second floor, and attic. The seismograph 2 arranged on the lowest layer 102 (121) of the plurality of layers 102 may be attached to a foundation, a slab, or the like under the floor of the building 101. Further, the seismometer 2 arranged below the floor of the second floor of the building 101, a beam, an attic, or the like may be attached to the beam.

複数の地震計２の各々は、図２に示すように、加速度センサ４と、通信装置８と、制御装置５と、を有する。通信装置８は、サーバ１３と通信を行う。制御装置５は、通信装置８を制御する。また、複数の地震計２の各々は、加速度センサ４と通信装置８と制御装置５とへそれぞれの動作用の電圧を供給する直流電源３を更に備えている。直流電源３は、例えば、電池である。   Each of the plurality of seismographs 2 includes an acceleration sensor 4, a communication device 8, and a control device 5, as shown in FIG. The communication device 8 communicates with the server 13. The control device 5 controls the communication device 8. Each of the plurality of seismometers 2 further includes a DC power supply 3 that supplies a voltage for operation to each of the acceleration sensor 4, the communication device 8, and the control device 5. The DC power supply 3 is, for example, a battery.

加速度センサ４は、３軸加速度センサであり、加速度センサ４に規定されており互いに直交する３つの軸方向（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれの軸方向）の加速度を計測する。ここにおいて、加速度センサ４からはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれの軸方向の加速度の計測結果が出力信号として出力される。要するに、加速度センサ４の出力信号は、Ｘ軸の軸方向の加速度の出力信号と、Ｙ軸の軸方向の加速度の出力信号と、Ｚ軸の軸方向の加速度の出力信号と、の３種類がある。図３は、Ｚ軸の軸方向の加速度の出力信号を模式的に示した図である。加速度センサ４は、常時動作している。以下では、説明の便宜上、Ｘ軸の軸方向の加速度の出力信号を“Ｘ軸方向信号”、Ｙ軸の軸方向の加速度の出力信号を“Ｙ軸方向信号”、Ｚ軸の軸方向の加速度の出力信号を“Ｚ軸方向信号”と呼ぶこともある。   The acceleration sensor 4 is a three-axis acceleration sensor, and measures acceleration in three axial directions (X-axis, Y-axis, and Z-axis) defined by the acceleration sensor 4 and orthogonal to each other. Here, the acceleration sensor 4 outputs measurement results of accelerations in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions as output signals. In short, there are three types of output signals of the acceleration sensor 4, an output signal of acceleration in the X-axis direction, an output signal of acceleration in the Y-axis direction, and an output signal of acceleration in the Z-axis direction. is there. FIG. 3 is a diagram schematically showing an output signal of acceleration in the Z-axis direction. The acceleration sensor 4 is always operating. Hereinafter, for convenience of explanation, the output signal of the acceleration in the X-axis direction is “X-axis signal”, the output signal of the acceleration in the Y-axis direction is “Y-axis signal”, and the acceleration in the Z-axis direction. May be referred to as a “Z-axis direction signal”.

地震計２は、例えば、加速度センサ４のＸ軸とＹ軸とを含むＸ−Ｙ平面が水平面（例えば、床面、天井上面）と略平行になり、Ｚ軸が略鉛直上方（重力加速度の向きと反対）となるように建物１０１に配置される。また、地震計システム１では、例えば、複数の地震計２における加速度センサ４のＸ軸の軸方向、Ｙ軸の軸方向及びＺ軸の軸方向を揃えるように、複数の地震計２が建物１０１に対して配置される。加速度センサ４を構成する３軸加速度センサは、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）の一種である。地震計２は、加速度センサ４、制御装置５及び通信装置８を収納している筐体を備えている。   In the seismometer 2, for example, an XY plane including the X axis and the Y axis of the acceleration sensor 4 is substantially parallel to a horizontal plane (for example, a floor surface or a ceiling upper surface), and the Z axis is substantially vertically above (gravity acceleration). (Opposite direction) in the building 101. Further, in the seismometer system 1, for example, the plurality of seismographs 2 are attached to the building 101 so that the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis of the acceleration sensor 4 in the plurality of seismometers 2 are aligned. Placed against. The three-axis acceleration sensor constituting the acceleration sensor 4 is a type of MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). The seismometer 2 includes a housing that houses the acceleration sensor 4, the control device 5, and the communication device 8.

複数の地震計２の各々の通信装置８は、ルータ１０及びネットワーク１１を介してサーバ１３と接続可能となっている。通信装置８は、通信用ＩＣ（Integrated Circuit）を含み、アンテナ９を介して無線によりルータ１０と接続される。複数の地震計２は、互いに異なる識別情報（例えば、識別番号）を有する。   Each communication device 8 of the plurality of seismographs 2 can be connected to the server 13 via the router 10 and the network 11. The communication device 8 includes a communication IC (Integrated Circuit), and is wirelessly connected to the router 10 via the antenna 9. The plurality of seismographs 2 have different identification information (for example, identification numbers).

通信装置８は、ネットワーク１１に接続されることで、サーバ１３との間の通信が可能となる。ネットワーク１１は、例えば、インターネットである。通信装置８とルータ１０との間の無線通信の規格としては、例えば、Wi-Fi（登録商標）、Bluetooth（登録商標）、特定小電力無線等を採用することができる。地震計２は、ルータ１０経由でネットワーク１１を介してサーバ１３から時刻情報を取得することが可能である。要するに、地震計２は、サーバ１３から時刻情報を取得可能である。言い換えれば、サーバ１３は、例えば、ＮＴＰ（Network Time Protocol）サーバとしての機能を有する。サーバ１３は、通信部と、記憶部と、制御部と、を有する。サーバ１３の通信部は、地震計２の通信装置８と通信可能な通信インタフェースである。記憶部は、各地震計２からの地震関連情報等を記憶する。地震関連情報は、地震計２の識別番号と、地震計２における加速度センサ４の出力信号（詳しくは、後述の補正出力信号）と、時刻情報と、震度と、を含む。サーバ１３の制御部は、通信部及び記憶部を制御する。サーバ１３は、クラウドコンピューティング（Cloud Computing）におけるサーバでもよい。サーバ１３は、地震関連情報の少なくとも一部をその地震関連情報の含む識別番号に対応付けられた携帯端末１２へ送信してもよい。携帯端末１２は、スマートフォンであるが、これに限らず、例えば、タブレットコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ等であってもよい。   The communication device 8 can communicate with the server 13 by being connected to the network 11. The network 11 is, for example, the Internet. As a standard for wireless communication between the communication device 8 and the router 10, for example, Wi-Fi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), specific low-power wireless, and the like can be adopted. The seismometer 2 can obtain time information from the server 13 via the network 11 via the router 10. In short, the seismometer 2 can acquire time information from the server 13. In other words, the server 13 has a function as, for example, an NTP (Network Time Protocol) server. The server 13 has a communication unit, a storage unit, and a control unit. The communication unit of the server 13 is a communication interface capable of communicating with the communication device 8 of the seismometer 2. The storage unit stores earthquake-related information and the like from each seismometer 2. The earthquake-related information includes an identification number of the seismometer 2, an output signal of the acceleration sensor 4 in the seismometer 2 (specifically, a corrected output signal described later), time information, and seismic intensity. The control unit of the server 13 controls the communication unit and the storage unit. The server 13 may be a server in cloud computing (Cloud Computing). The server 13 may transmit at least a part of the earthquake-related information to the mobile terminal 12 associated with the identification number included in the earthquake-related information. The mobile terminal 12 is a smartphone, but is not limited thereto, and may be, for example, a tablet computer, a notebook personal computer, or the like.

図２に示すように、制御装置５は、信号処理部５１と、時計部５２と、記録部５３と、算出部５４と、制御部５５と、を含む。信号処理部５１は、補正部５１１を含む。補正部５１１は、メモリ（記録媒体）を備えている。   As shown in FIG. 2, the control device 5 includes a signal processing unit 51, a clock unit 52, a recording unit 53, a calculation unit 54, and a control unit 55. The signal processing unit 51 includes a correction unit 511. The correction unit 511 includes a memory (recording medium).

制御装置５は、加速度センサ４の出力信号に基づいて、地震を検知する。制御装置５は、地震を検知すると、加速度センサ４の出力信号に基づいて震度を算出する。また、制御装置５は、地震を検知すると、地震関連情報を通信装置８からサーバ１３へ送信させる。   The control device 5 detects an earthquake based on the output signal of the acceleration sensor 4. When detecting the earthquake, the control device 5 calculates the seismic intensity based on the output signal of the acceleration sensor 4. When detecting the earthquake, the control device 5 causes the communication device 8 to transmit the earthquake-related information to the server 13.

ここにおいて、各地震計２は、上述のように、Ｘ−Ｙ平面が水平面と略平行になりＺ軸が略鉛直上方となるように、配置される。地震計２の配置は、例えば、建物１０１の施工時等に業者等により行われる。しかしながら、Ｘ−Ｙ平面が水平面と完全に平行、かつＺ軸が完全に鉛直上方となるように地震計２を配置するのは、熟練者であっても容易ではない。そのため、地震計２は、Ｘ−Ｙ平面が水平面から傾き、Ｚ軸が鉛直方向から傾いた状態で、配置される場合がある。この場合、例えば、加速度センサ４から出力されるＺ軸方向信号には、加速度センサ４に鉛直方向にかかる加速度の成分だけではなく、加速度センサ４に水平方向にかかる加速度の成分も含まれることになる。   Here, each seismometer 2 is arranged so that the XY plane is substantially parallel to the horizontal plane and the Z axis is substantially vertically above as described above. The seismometer 2 is arranged by, for example, a contractor at the time of constructing the building 101 or the like. However, it is not easy even for a skilled person to arrange the seismometer 2 so that the XY plane is completely parallel to the horizontal plane and the Z axis is completely vertically above. Therefore, the seismometer 2 may be arranged with the XY plane inclined from the horizontal plane and the Z axis inclined from the vertical direction. In this case, for example, the Z-axis direction signal output from the acceleration sensor 4 includes not only the acceleration component applied to the acceleration sensor 4 in the vertical direction but also the acceleration component applied to the acceleration sensor 4 in the horizontal direction. Become.

特に、本実施形態の地震計システム１では、複数の地震計２それぞれに設けられた加速度センサ４の出力信号（Ｘ軸方向信号、Ｙ軸方向信号、Ｚ軸方向信号）を用いて、個別に震度の算出が行われる。本実施形態の地震計システム１では、複数の地震計２の各々が、自身に設けられた加速度センサ４の出力信号（例えば、Ｚ軸方向信号）を用いて、震度（例えば、縦揺れの震度）を算出している。しかしながら、複数の地震計２の間で、鉛直方向に対するＺ軸の傾きが異なっていると、ある２つの地震計２の加速度センサ４に同じ加速度がかかった場合であっても、一の地震計２のＺ軸方向信号と他の地震計２のＺ軸方向信号とが、異なることになる。すなわち、複数の地震計２（複数の加速度センサ４）の相対的な向きの違いにより、複数の地震計２の間で加速度の検出精度にばらつきが生じる可能性がある。   In particular, in the seismometer system 1 of the present embodiment, the output signals (X-axis direction signal, Y-axis direction signal, and Z-axis direction signal) of the acceleration sensors 4 provided in each of the plurality of seismometers 2 are individually used. Calculation of seismic intensity is performed. In the seismometer system 1 of the present embodiment, each of the plurality of seismometers 2 uses an output signal (for example, a Z-axis direction signal) of the acceleration sensor 4 provided therein to generate a seismic intensity (for example, a vertical seismic intensity). ) Is calculated. However, if the inclination of the Z-axis with respect to the vertical direction is different between the plurality of seismographs 2, even if the same acceleration is applied to the acceleration sensor 4 of one of the two seismometers 2, one seismometer 2 2 is different from the Z-axis direction signal of another seismometer 2. That is, there is a possibility that the detection accuracy of the acceleration among the plurality of seismometers 2 varies due to the difference in the relative orientation of the plurality of seismometers 2 (the plurality of acceleration sensors 4).

そこで、本実施形態の地震計２の制御装置５は、動作モードとして、キャリブレーションを行うキャリブレーションモードと、通常動作を行う通常モードと、を有している。   Therefore, the control device 5 of the seismometer 2 of the present embodiment has, as operation modes, a calibration mode for performing calibration and a normal mode for performing normal operation.

制御装置５は、キャリブレーションモードにおいて、重力加速度に起因する加速度センサ４の出力信号に基づいて、鉛直方向に対する加速度センサ４のＺ軸の傾き（図４参照）を求める。ここでは、制御装置５は、鉛直方向に対する加速度センサ４のＺ軸の傾きとして、鉛直方向に対する加速度センサ４のＺ軸の傾き角φ（図４参照）を求める。より詳細には、制御装置５は、重力加速度に起因して加速度センサ４から出力される、Ｘ軸方向信号とＹ軸方向信号とＺ軸方向信号とに基づいて、水平軸に対する加速度センサ４のＸ軸の傾き角θ、水平軸に対する加速度センサ４のＹ軸の傾き角ψ、及び鉛直方向に対する加速度センサ４のＺ軸の傾き角φを求める。   In the calibration mode, the control device 5 determines the inclination of the Z-axis of the acceleration sensor 4 with respect to the vertical direction (see FIG. 4) based on the output signal of the acceleration sensor 4 caused by the gravitational acceleration. Here, the controller 5 obtains a tilt angle φ of the Z-axis of the acceleration sensor 4 with respect to the vertical direction (see FIG. 4) as the tilt of the Z-axis of the acceleration sensor 4 with respect to the vertical direction. More specifically, the control device 5 controls the acceleration sensor 4 with respect to the horizontal axis based on the X-axis direction signal, the Y-axis direction signal, and the Z-axis direction signal output from the acceleration sensor 4 due to the gravitational acceleration. The inclination angle θ of the X axis, the inclination angle の of the Y axis of the acceleration sensor 4 with respect to the horizontal axis, and the inclination angle φ of the Z axis of the acceleration sensor 4 with respect to the vertical direction are obtained.

具体的には、制御装置５は、キャリブレーションモードにおいて、信号処理部５１により、加速度センサ４の出力信号のデータ（Ｘ軸方向信号のデータ、Ｙ軸方向信号のデータ、Ｚ軸方向信号のデータ）を所定のサンプリング間隔（例えば、１０ミリ秒）で取り込む。そして、信号処理部５１の補正部５１１は、Ｘ軸方向信号のデータを用いてＸ軸方向信号の値を、Ｙ軸方向信号のデータを用いてＹ軸方向信号の値を、Ｚ軸方向信号のデータを用いてＺ軸方向信号の値を、それぞれ求める。各軸方向信号の値（Ｘ軸方向信号の値、Ｙ軸方向信号の値、Ｚ軸方向信号の値）は、例えば、各軸の軸方向の加速度の出力信号（Ｘ軸方向信号、Ｙ軸方向信号、Ｚ軸方向信号）の複数個のデータ（サンプリング値）の平均値であるが、これに限られない。各軸方向信号の値は、複数個のデータの中央値であってもよいし、１個のデータ（サンプリング値）であってもよい。ここで、Ｘ軸方向信号の値をＡＸ、Ｙ軸方向信号の値をＡＹ、Ｚ軸方向信号の値をＡＺとすると、三角法を用いて計算すれば、傾き角θ、ψ、φは、以下の（式１）〜（式３）で表される。 Specifically, in the calibration mode, the control device 5 causes the signal processing unit 51 to output the data of the output signal of the acceleration sensor 4 (the data of the X-axis direction signal, the data of the Y-axis direction signal, and the data of the Z-axis direction signal). ) At a predetermined sampling interval (for example, 10 milliseconds). Then, the correction unit 511 of the signal processing unit 51 converts the value of the X-axis signal using the data of the X-axis signal, the value of the Y-axis signal using the data of the Y-axis signal, and the value of the Z-axis signal. The value of the Z-axis direction signal is obtained using the data of The value of each axis direction signal (the value of the X axis direction signal, the value of the Y axis direction signal, the value of the Z axis direction signal) is, for example, the output signal of the acceleration in the axial direction of each axis (X axis direction signal, Y axis direction signal). An average value of a plurality of data (sampling values) of the direction signal and the Z-axis direction signal) is not limited thereto. The value of each axis direction signal may be a median value of a plurality of data or one data (sampling value). Here, assuming that the value of the X-axis direction signal is A X , the value of the Y-axis direction signal is A Y , and the value of the Z-axis direction signal is A Z , the tilt angles θ, ψ, φ is represented by the following (Equation 1) to (Equation 3).

Figure 2020034519
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Figure 2020034519
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Figure 2020034519
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特に、加速度センサ４が１軸（Ｙ軸）を中心に回転するように傾いている場合（ψ＝０、θ＝φ）、傾き角φ（＝θ）は、以下の（式４）で表される。   In particular, when the acceleration sensor 4 is tilted so as to rotate about one axis (Y axis) (ψ = 0, θ = φ), the tilt angle φ (= θ) is expressed by the following (Equation 4). Is done.

Figure 2020034519
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補正部５１１は、キャリブレーションで求めた傾き角θ、ψ、φを、メモリに記憶する。   The correction unit 511 stores the inclination angles θ, ψ, and φ obtained by the calibration in the memory.

制御装置５は、例えば、制御装置５への給電が開始された場合、筐体に設けられた適宜のスイッチが操作された場合、或いは、外部から通信装置８を介してキャリブレーションの開始を指示する信号を受け取った場合等に、キャリブレーションを行う。制御装置５は、キャリブレーションモードにおいて傾き角φ（及びθ、ψ）が求まると、適宜のタイミング（所定時間の経過後、通常動作の開始を指示する信号の受信時等）でキャリブレーションモードでの動作を終了して、通常モードに移行する。   The control device 5 instructs, for example, when the power supply to the control device 5 is started, when an appropriate switch provided on the housing is operated, or from outside via the communication device 8 to start the calibration. Calibration is performed when a signal to be performed is received. When the inclination angle φ (and θ, ψ) is obtained in the calibration mode, the control device 5 performs the calibration mode at an appropriate timing (e.g., after a lapse of a predetermined time, when receiving a signal instructing the start of the normal operation). Ends, and the mode shifts to the normal mode.

制御装置５は、通常モードでは、補正部５１１により、キャリブレーションモードで求めた傾き角θ、ψ、φに基づいて、加速度センサ４の出力信号を補正して補正出力信号を求める。加速度センサ４からの出力信号と同様に、補正出力信号は、第１軸補正後信号と、第２軸補正後信号と、第３軸補正後信号と、の３種類がある。ここで、第１軸補正後信号は、補正出力信号のうち、Ｘ軸の基準となる水平軸（水平軸のうちで、Ｘ軸と傾き角θをなす軸）に沿った方向の信号成分である。第２軸補正後信号は、補正出力信号のうち、Ｙ軸の基準となる水平軸（水平軸のうちで、Ｙ軸と傾き角ψをなす軸であり、Ｘ軸の基準となる水平軸と直交する）に沿った方向の信号成分である。第３軸補正後信号は、補正出力信号のうち、Ｚ軸の基準となる鉛直方向に沿った方向の信号成分である。   In the normal mode, in the normal mode, the correction unit 511 corrects the output signal of the acceleration sensor 4 based on the inclination angles θ, ψ, and φ obtained in the calibration mode to obtain a corrected output signal. As with the output signal from the acceleration sensor 4, there are three types of corrected output signals: a first axis corrected signal, a second axis corrected signal, and a third axis corrected signal. Here, the first-axis corrected signal is a signal component of the corrected output signal in a direction along a horizontal axis serving as an X-axis reference (of the horizontal axes, an axis forming an inclination angle θ with the X-axis). is there. The signal after the second axis correction is a horizontal axis serving as a reference for the Y-axis (of the horizontal axis, an axis forming an inclination angle と with the Y-axis, and a horizontal axis serving as a reference for the X-axis). (Orthogonal). The third-axis corrected signal is a signal component of the corrected output signal in the direction along the vertical direction serving as the Z-axis reference.

第１軸補正後信号、第２軸補正後信号、第３軸補正後信号の各々は、加速度センサ４のＸ軸方向信号と、Ｙ軸方向信号と、Ｚ軸方向信号との三角関数により表される。   Each of the first axis corrected signal, the second axis corrected signal, and the third axis corrected signal is represented by a trigonometric function of the X-axis direction signal, the Y-axis direction signal, and the Z-axis direction signal of the acceleration sensor 4. Is done.

特に、Ｘ−Ｙ平面がほぼ水平面と平行であり、Ｚ軸が鉛直方向とほぼ平行である場合（θ≒０、φ≒０、ψ≒０の場合）、第１軸補正後信号の値は、加速度センサ４のＸ軸方向信号の値に、オフセット誤差（図５参照）を加えた値で近似される。また、第２軸補正後信号の値は、加速度センサ４のＹ軸方向信号の値に、オフセット誤差を加えた値で近似される。オフセット誤差は、重力加速度の大きさについての角度φの正弦（（重力加速度）×sinφ）で表され、φ≒０の場合、（重力加速度）×φ［rad］で近似される。また、第３軸補正後信号の値は、Ｚ軸方向信号の値についての、角度φの余弦で表される。   In particular, when the XY plane is substantially parallel to the horizontal plane and the Z axis is substantially parallel to the vertical direction (when θ ≒ 0, φ ≒ 0, and ψ ≒ 0), the value of the first axis corrected signal is , The value of the X-axis direction signal of the acceleration sensor 4 plus an offset error (see FIG. 5). Further, the value of the signal after the second axis correction is approximated by a value obtained by adding an offset error to the value of the Y-axis direction signal of the acceleration sensor 4. The offset error is represented by the sine of the angle φ with respect to the magnitude of the gravitational acceleration ((gravitational acceleration) × sinφ). When φ ≒ 0, the offset error is approximated by (gravitational acceleration) × φ [rad]. The value of the third-axis corrected signal is represented by the cosine of the angle φ with respect to the value of the Z-axis direction signal.

例えば、補正部５１１は、傾き角φが取り得る複数の値の各々について、Ｘ軸方向信号の値、Ｙ軸方向信号の値、及びＺ軸方向信号の値（つまり、加速度センサ４からの出力信号のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の成分）と、第１軸補正後信号の値、第２軸補正後信号の値、及び第３軸補正後信号の値（つまり、補正出力信号の３つの軸方向の成分）と、を対応付けた補正テーブルを備えている。補正部５１１は、メモリに記憶した傾き角φと補正テーブルとを用いて加速度センサ４の出力信号を補正して、補正出力信号を求める。   For example, for each of a plurality of possible values of the inclination angle φ, the correction unit 511 may determine the value of the X-axis direction signal, the value of the Y-axis direction signal, and the value of the Z-axis direction signal (that is, the output from the acceleration sensor 4). X-, Y-, and Z-axis components of the signal), the value of the first-axis corrected signal, the value of the second-axis corrected signal, and the value of the third-axis corrected signal (that is, the corrected output signal (A component in three axial directions). The correction unit 511 corrects the output signal of the acceleration sensor 4 using the tilt angle φ stored in the memory and the correction table, and obtains a corrected output signal.

記録部５３は、信号処理部５１において地震が検知されたときに補正出力信号を記録する。記録部５３は、加速度センサ４の出力信号を記録してもよい。また、算出部５４は、補正出力信号から震度（例えば、震度階級）を算出する。   The recording unit 53 records a correction output signal when the signal processing unit 51 detects an earthquake. The recording unit 53 may record the output signal of the acceleration sensor 4. The calculating unit 54 calculates a seismic intensity (for example, a seismic intensity class) from the corrected output signal.

詳しくは、制御装置５は、通常モードにおいて、信号処理部５１により、補正出力信号を用いて地震の検知処理を行う。制御装置５は、信号処理部５１において、加速度センサ４の出力信号を所定のサンプリング間隔（例えば、１０ミリ秒）で取り込み、取り込んだ出力信号を補正部５１１により補正して補正出力信号を求める。そして、制御装置５は、補正出力信号（ここでは、第３軸補正後信号）が所定範囲（第１閾値と第２閾値との間の範囲）外になったときに地震を検知し、そのときの日時（以下、地震検知時刻ともいう）を時計部５２により取得し、記録部５３に記録する。   Specifically, in the normal mode, the control device 5 causes the signal processing unit 51 to perform an earthquake detection process using the corrected output signal. The control device 5 causes the signal processing unit 51 to fetch the output signal of the acceleration sensor 4 at a predetermined sampling interval (for example, 10 milliseconds) and correct the fetched output signal by the correction unit 511 to obtain a corrected output signal. Then, the control device 5 detects an earthquake when the corrected output signal (here, the third axis corrected signal) is out of a predetermined range (a range between the first threshold value and the second threshold value). The date and time (hereinafter, also referred to as an earthquake detection time) are acquired by the clock unit 52 and recorded in the recording unit 53.

例えば、制御装置５は、地震検知時刻から所定期間（例えば、５分間）だけ、加速度センサ４の出力信号を補正した補正出力信号を時刻情報と対応付けて記録部５３に記録するとともに、算出部５４により、所定期間の補正出力信号から震度を算出する。   For example, the control device 5 records the corrected output signal obtained by correcting the output signal of the acceleration sensor 4 for a predetermined period (for example, 5 minutes) from the earthquake detection time in the recording unit 53 in association with the time information, and According to 54, the seismic intensity is calculated from the corrected output signal for a predetermined period.

制御装置５は、制御部５５により通信装置８を制御することによって、通信装置８からサーバ１３へ地震関連情報を識別情報と一緒に送信させる。制御装置５の制御部５５は、通信装置８からサーバ１３へ送信させた地震関連情報を、記録部５３から消去（削除）するようにしてもよいし、送信済の地震関連情報に新たな地震関連情報を上書きするようにしてもよい。   The control device 5 controls the communication device 8 by the control unit 55 to cause the communication device 8 to transmit the earthquake-related information to the server 13 together with the identification information. The control unit 55 of the control device 5 may delete (delete) the earthquake-related information transmitted from the communication device 8 to the server 13 from the recording unit 53, or may add a new earthquake-related information to the transmitted earthquake-related information. The related information may be overwritten.

複数の地震計２の各々は、サーバ１３から時刻情報を取得し、時計部５２の時刻の誤差を補正する。より詳細には、複数の地震計２の各々における制御装置５は、サーバ１３からネットワーク１１及びルータ１０を介して取得した時刻情報に基づいて日時を補正する時刻補正機能を有する。   Each of the plurality of seismometers 2 acquires time information from the server 13 and corrects a time error of the clock unit 52. More specifically, the control device 5 in each of the plurality of seismometers 2 has a time correction function for correcting the date and time based on the time information obtained from the server 13 via the network 11 and the router 10.

また、複数の地震計２は、通信装置８により互いに通信可能である。複数の地震計２は、例えば、住宅１００における複数の層１０２のうち最も低い位置の層１２１に配置されている地震計２からの発報信号及びその発報信号に対応付けられた時刻情報に基づいて同期する。ここにおいて、複数の層１０２のうち最も低い位置の層１２１に配置されている地震計２は、例えば、加速度センサ４の補正出力信号が所定範囲外になったときに発報信号を出力する。   Further, the plurality of seismographs 2 can communicate with each other by the communication device 8. The plurality of seismographs 2 are, for example, the alarm signal from the seismometer 2 arranged in the lowest layer 121 of the plurality of layers 102 in the house 100 and the time information associated with the alarm signal. Synchronize based on. Here, the seismometer 2 arranged on the lowest layer 121 among the plurality of layers 102 outputs an alarm signal when, for example, the correction output signal of the acceleration sensor 4 is out of the predetermined range.

ここにおいて、複数の地震計２の各々は、加速度センサ４の補正出力信号が所定範囲外になったときに発報信号を出力するように構成されているが、これに限らない。例えば、複数の地震計２の各々は、加速度センサ４の補正出力信号が所定範囲外になったときをトリガ時刻としてトリガ時刻から加速度センサ４の補正出力信号を時刻情報と対応付けてレジスタに蓄積する。複数の地震計２の各々は、判定時間内において加速度センサ４の補正出力信号の値が規定回数（例えば、４回）以上、所定範囲外の値となったときに地震を検知したとして発報信号を出力し、トリガ時刻から所定時間が経過するまでの加速度センサ４の補正出力信号を時刻情報と対応付けて記録部５３に記録するように構成されていてもよい。   Here, each of the plurality of seismometers 2 is configured to output the alarm signal when the corrected output signal of the acceleration sensor 4 is out of the predetermined range, but is not limited thereto. For example, each of the plurality of seismometers 2 stores the corrected output signal of the acceleration sensor 4 in the register in association with the time information from the trigger time with the time when the corrected output signal of the acceleration sensor 4 is out of the predetermined range as a trigger time. I do. Each of the plurality of seismometers 2 issues an alarm when it detects that an earthquake has been detected when the value of the correction output signal of the acceleration sensor 4 has exceeded a predetermined number of times (for example, four times) and out of a predetermined range within the determination time. A signal may be output, and the correction output signal of the acceleration sensor 4 from when the trigger time elapses until the predetermined time elapses may be recorded in the recording unit 53 in association with the time information.

制御装置５の実行主体は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における制御装置５としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（Ultra Large Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１ないし複数の電子回路で構成される。   The execution subject of the control device 5 includes a computer system. The computer system mainly has a processor and a memory as hardware. The function as the control device 5 in the present disclosure is realized by the processor executing the program recorded in the memory of the computer system. The program may be pre-recorded in the memory of the computer system, may be provided through an electric communication line, or may be recorded in a non-transitory recording medium such as a memory card, an optical disk, or a hard disk drive readable by the computer system. May be provided. A processor of a computer system is composed of one or more electronic circuits including a semiconductor integrated circuit (IC) or a large-scale integrated circuit (LSI). An integrated circuit such as an IC or an LSI referred to here differs depending on the degree of integration, and includes an integrated circuit called a system LSI, a VLSI (Very Large Scale Integration), or an ULSI (Ultra Large Scale Integration). Furthermore, an FPGA (Field-Programmable Gate Array), which is programmed after the manufacture of the LSI, or a logic device capable of reconfiguring the connection relation inside the LSI or reconfiguring the circuit section inside the LSI, is also adopted as a processor. Can be. The plurality of electronic circuits may be integrated on one chip, or may be provided separately on a plurality of chips. The plurality of chips may be integrated in one device, or may be provided separately in a plurality of devices. The computer system includes a microcontroller having one or more processors and one or more memories. Therefore, the microcontroller is also composed of one or more electronic circuits including a semiconductor integrated circuit or a large-scale integrated circuit.

以上説明した実施形態に係る地震計システム１は、複数の地震計２と、サーバ１３と、を備える。複数の地震計２は、建物１０１における複数の層１０２に配置される。複数の地震計２の各々は、加速度センサ４と、通信装置８と、制御装置５と、を有する。加速度センサ４は、この加速度センサ４に規定されており互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれの軸方向の加速度を計測する。通信装置８は、サーバ１３と通信を行う。制御装置５は、通信装置８を制御する。複数の地震計２の各々は、Ｚ軸が鉛直方向に沿うように配置される。制御装置５は、キャリブレーションを行うキャリブレーションモードと、通常動作を行う通常モードと、を有する。制御装置５は、キャリブレーションモードにおいて、重力加速度に起因する加速度センサ４の出力信号に基づいて、鉛直方向に対するＺ軸の傾きを求める。制御装置５は、通常モードにおいて、キャリブレーションモードにおいて求めた傾きに基づいて、加速度センサ４の出力信号を補正して補正出力信号を求める。制御装置５は、通常モードにおいて、補正出力信号に基づいて地震を検知したときに、補正出力信号を含む地震関連情報を、通信装置８からサーバ１３へ送信させる。   The seismometer system 1 according to the embodiment described above includes a plurality of seismometers 2 and a server 13. The plurality of seismographs 2 are arranged on the plurality of layers 102 of the building 101. Each of the plurality of seismometers 2 includes an acceleration sensor 4, a communication device 8, and a control device 5. The acceleration sensor 4 measures accelerations in the X-axis, Y-axis, and Z-axis, which are defined by the acceleration sensor 4 and are orthogonal to each other. The communication device 8 communicates with the server 13. The control device 5 controls the communication device 8. Each of the plurality of seismometers 2 is arranged so that the Z axis is along the vertical direction. The control device 5 has a calibration mode for performing calibration and a normal mode for performing normal operation. In the calibration mode, the control device 5 obtains the inclination of the Z axis with respect to the vertical direction based on the output signal of the acceleration sensor 4 caused by the gravitational acceleration. In the normal mode, the control device 5 corrects the output signal of the acceleration sensor 4 based on the inclination obtained in the calibration mode to obtain a corrected output signal. When detecting an earthquake based on the corrected output signal in the normal mode, the control device 5 causes the communication device 8 to transmit the earthquake-related information including the corrected output signal to the server 13.

以上の構成により、実施形態に係る地震計システム１では、複数の地震計２の各々について、加速度センサ４に規定されたＺ軸の軸方向が鉛直方向に厳密に一致するように配置されていなくても、キャリブレーションモードによって、各地震計２で、鉛直方向に対するＺ軸の傾きを求めることができる。これにより、複数の地震計２を配置する際に、Ｚ軸の軸方向を鉛直方向に厳密に一致させる工程が不要となり、施工時の手間を軽減することが可能となる。また、複数の地震計２で計測された出力信号を用いて震度を算出する際に、共通の方向（鉛直方向）の加速度の成分を用いて震度を算出することが可能となる。特に、本実施形態では、複数の地震計２で計測された出力信号を用いて震度を算出する際に、共通の鉛直方向の加速度の成分を用いて震度を算出することが可能となる。   With the above configuration, in the seismometer system 1 according to the embodiment, for each of the plurality of seismometers 2, the seismometers 2 are not arranged so that the axial direction of the Z axis defined by the acceleration sensor 4 exactly matches the vertical direction. Even in this case, the inclination of the Z axis with respect to the vertical direction can be obtained in each seismometer 2 in the calibration mode. Thereby, when arranging the plurality of seismometers 2, a step of making the axial direction of the Z axis strictly coincide with the vertical direction becomes unnecessary, and the labor at the time of construction can be reduced. Further, when calculating the seismic intensity using the output signals measured by the plurality of seismometers 2, it is possible to calculate the seismic intensity using the acceleration component in the common direction (vertical direction). In particular, in the present embodiment, when calculating the seismic intensity using the output signals measured by the plurality of seismometers 2, it is possible to calculate the seismic intensity using a common vertical acceleration component.

なお、地震計システム１では、制御装置５は、補正出力信号に基づいて地震を検知したときに、補正出力信号を用いて震度を算出しているが、これに限らない。また、制御装置５は、補正出力信号と時刻情報と震度とを含む地震関連情報を通信装置８からサーバ１３へ送信させるように構成されているが、これに限らない。要するに、震度は、制御装置５で算出される場合に限らず、例えば、サーバ１３又はサーバ１３に接続されるコンピュータシステムにおいて算出されてもよい。この場合、制御装置５は、補正出力信号から震度を算出する算出部７２を備えていてもよいし、備えていなくてもよい。また、震度関連情報は、時刻情報及び震度を含まなくてもよい。   In the seismometer system 1, when the control device 5 detects an earthquake based on the corrected output signal, the control device 5 calculates the seismic intensity using the corrected output signal, but is not limited thereto. Further, the control device 5 is configured to transmit the earthquake-related information including the corrected output signal, the time information, and the seismic intensity from the communication device 8 to the server 13, but is not limited thereto. In short, the seismic intensity is not limited to being calculated by the control device 5, but may be calculated by the server 13 or a computer system connected to the server 13, for example. In this case, the control device 5 may or may not include the calculation unit 72 that calculates the seismic intensity from the corrected output signal. The seismic intensity related information may not include the time information and the seismic intensity.

実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。   Embodiments are only one of the various embodiments of the present disclosure. Various changes can be made to the embodiments according to the design and the like as long as the object of the present disclosure can be achieved.

（変形例１）
変形例１に係る地震計システム１について、図１、及び図６に基づいて説明する。 (Modification 1)
The seismometer system 1 according to the first modification will be described with reference to FIGS.

変形例１に係る地震計システム１は、地磁気の情報を用いて、複数の地震計２におけるＸ軸の軸方向同士の相対的なずれ、及びＹ軸の軸方向同士の相対的なずれを求めている。そして、変形例１に係る地震計システム１では、求めたずれに基づいて、複数の地震計２のうちの少なくとも一つで求められる補正出力信号を、更に補正している。   The seismometer system 1 according to the first modification obtains the relative displacement between the X-axis directions and the relative displacement between the Y-axis directions in the plurality of seismometers 2 using the information of the geomagnetism. ing. In the seismometer system 1 according to the first modification, the correction output signal obtained by at least one of the plurality of seismometers 2 is further corrected based on the obtained shift.

具体的には、図６に示すように、複数の地震計２の各々は、地磁気センサ４０（電子コンパス）を備えている。地磁気センサ４０は、例えばホール素子を用いた磁気センサからなり、互いに直交する３方向の各々で磁界の大きさを検出する。地磁気センサ４０は、ホール素子を用いて地磁気による磁界の方向を検出する。地磁気センサ４０は、検出した３方向の各々の磁界の強さに応じた信号を出力する。なお、地磁気センサ４０は、ホール素子を用いる構成に限定されず、磁気抵抗素子や磁気インピーダンス素子等を用いて地磁気を検出する構成であってもよい。   Specifically, as shown in FIG. 6, each of the plurality of seismometers 2 includes a geomagnetic sensor 40 (electronic compass). The geomagnetic sensor 40 includes, for example, a magnetic sensor using a Hall element, and detects the magnitude of a magnetic field in each of three directions orthogonal to each other. The geomagnetic sensor 40 detects the direction of the magnetic field due to the geomagnetism using the Hall element. The geomagnetic sensor 40 outputs a signal corresponding to the detected magnetic field strength in each of the three directions. The geomagnetic sensor 40 is not limited to the configuration using the Hall element, but may be configured to detect the geomagnetism using a magnetoresistive element, a magnetic impedance element, or the like.

本変形例では、地磁気センサ４０はＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）の一種である。本変形例では、加速度センサ４と地磁気センサ４０とが１チップに搭載されており、加速度センサ４と地磁気センサ４０とによって複合センサ６が構成されている。   In this modification, the geomagnetic sensor 40 is a type of MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). In this modified example, the acceleration sensor 4 and the geomagnetic sensor 40 are mounted on one chip, and the acceleration sensor 4 and the geomagnetic sensor 40 form a composite sensor 6.

そして、制御装置５は、地磁気センサ４０から地磁気の情報を取得する取得部５６を、更に備えている。地磁気の情報は、少なくとも地磁気の向きの情報を含む。地磁気の情報は、地磁気の大きさの情報を含んでもよい。地磁気の向きの情報は、少なくとも、水平面における地磁気の向きの情報（地磁気を水平面に投影したときの地磁気の向きの情報）を含む。地磁気の向きの情報は、鉛直方向に対する地磁気の向きの情報（伏角の情報）を含んでもよい。   The control device 5 further includes an acquisition unit 56 for acquiring geomagnetic information from the geomagnetic sensor 40. The geomagnetic information includes at least information on the geomagnetic direction. The geomagnetism information may include geomagnetism magnitude information. The information on the direction of the geomagnetism includes at least information on the direction of the geomagnetism on the horizontal plane (information on the direction of the geomagnetism when the geomagnetism is projected on the horizontal plane). The information on the direction of the geomagnetism may include information on the direction of the geomagnetism with respect to the vertical direction (information on the inclination).

複数の地震計２は、通信装置８により互いに通信可能な第１地震計２１と第２地震計２２とを含む。本変形例では、図１に示すように、第１地震計２１は、複数の層１０２のうち最も低い位置の層１２１に配置されている。第２地震計２２は、複数の層１０２のうち最も低い位置の層１２１以外の層１２２に配置されている。建物１０１における複数の層１０２のうち最も低い位置の層１２１は、例えば、建物１０１の１階の床下である。また、建物１０１における複数の層１０２のうち最も低い位置の層１２１以外の層１２２は、例えば、２階の床下、及び屋根裏である。ただし、第１地震計２１は、複数の層１０２のうち最も低い位置の層１２１以外の層１２２に配置されていてもよいし、第２地震計２２は、複数の層１０２のうち最も低い位置の層１２１に配置されていてもよい。   The plurality of seismographs 2 include a first seismometer 21 and a second seismometer 22 that can communicate with each other by the communication device 8. In the present modified example, as shown in FIG. 1, the first seismometer 21 is arranged on the lowest layer 121 of the plurality of layers 102. The second seismometer 22 is arranged on a layer 122 other than the lowest layer 121 among the plurality of layers 102. The lowest layer 121 of the plurality of layers 102 in the building 101 is, for example, below the first floor of the building 101. The layers 122 other than the lowest layer 121 among the plurality of layers 102 in the building 101 are, for example, a second floor underfloor and an attic. However, the first seismometer 21 may be arranged on a layer 122 other than the lowest layer 121 of the plurality of layers 102, and the second seismometer 22 may be arranged on the lowest position of the plurality of layers 102. Layer 121 may be arranged.

第１地震計２１は、第１地震計２１における加速度センサ４のＸ軸の方向の情報及びＹ軸の方向の情報を含む第１地震計配置情報を、第２地震計２２に送信する。加速度センサ４のＸ軸の方向の情報は、例えば、水平面における地磁気の向きと、加速度センサ４のＸ軸（或いは、Ｘ軸の基準となる水平軸）とがなす角度の情報である。加速度センサ４のＹ軸の方向の情報は、例えば、水平面における地磁気の向きと、加速度センサ４のＹ軸（或いは、Ｙ軸の基準となる水平軸）とがなす角度の情報である。   The first seismograph 21 transmits the first seismometer arrangement information including the information on the X-axis direction and the information on the Y-axis direction of the acceleration sensor 4 in the first seismometer 21 to the second seismometer 22. The information on the direction of the X axis of the acceleration sensor 4 is, for example, information on an angle formed between the direction of the terrestrial magnetism on a horizontal plane and the X axis of the acceleration sensor 4 (or a horizontal axis that is a reference of the X axis). The information on the direction of the Y axis of the acceleration sensor 4 is, for example, information on an angle formed between the direction of the terrestrial magnetism on the horizontal plane and the Y axis of the acceleration sensor 4 (or the horizontal axis serving as the Y axis reference).

第２地震計２２は、キャリブレーションモードにおいて、通信装置８により、第１地震計配置情報を受け取る。第２地震計２２の補正部５１１は、第１地震計配置情報に含まれる、第１地震計２１における加速度センサ４のＸ軸の方向の情報に基づいて、第１地震計２１における加速度センサ４のＸ軸の方向と第２地震計２２における加速度センサ４のＸ軸の方向との間の、相対的なずれを求める。このずれは、例えば、第１地震計２１のＸ軸を水平面に投影した単位ベクトルと、第２地震計２２のＸ軸を水平面に投影した単位ベクトルと、がなす角度（「第１ずれ角度」と呼ぶ）で表される。言い換えれば、第１ずれ角度は、第１地震計２１のＸ軸の基準となる水平軸と、第２地震計２２のＸ軸の基準となる水平軸と、がなす角度である。また、第２地震計２２の補正部５１１は、第１地震計配置情報に含まれる、第１地震計２１における加速度センサ４のＹ軸の方向の情報に基づいて、第１地震計２１における加速度センサ４のＹ軸の方向と第２地震計２２における加速度センサ４のＹ軸の方向との間の、相対的なずれを求める。このずれは、例えば、第１地震計２１のＹ軸を水平面に投影した単位ベクトルと、第２地震計２２のＹ軸を水平面に投影した単位ベクトルと、がなす角度（「第２ずれ角度」と呼ぶ）で表される。言い換えれば、第２ずれ角度は、第１地震計２１のＹ軸の基準となる水平軸と、第２地震計２２のＹ軸の基準となる水平軸と、がなす角度である。第１地震計２１及び第２地震計２２の各々が、θ≒０、φ≒０、ψ≒０を満たすように配置されている場合、第１ずれ角度と第２ずれ角度とはほぼ等しく、略０である。   The second seismograph 22 receives the first seismograph arrangement information by the communication device 8 in the calibration mode. The correction unit 511 of the second seismometer 22 determines the acceleration sensor 4 of the first seismometer 21 based on the information on the X-axis direction of the acceleration sensor 4 of the first seismometer 21 included in the first seismometer arrangement information. Of the acceleration sensor 4 in the second seismometer 22 is determined. This displacement is, for example, the angle formed by the unit vector of the X-axis of the first seismometer 21 projected on the horizontal plane and the unit vector of the X-axis of the second seismometer 22 projected on the horizontal plane (“first deviation angle”). ). In other words, the first shift angle is an angle formed between the horizontal axis serving as the reference of the X axis of the first seismometer 21 and the horizontal axis serving as the reference of the X axis of the second seismometer 22. In addition, the correction unit 511 of the second seismometer 22 calculates the acceleration of the first seismometer 21 based on the information on the Y-axis direction of the acceleration sensor 4 of the first seismometer 21 included in the first seismometer arrangement information. The relative deviation between the direction of the Y axis of the sensor 4 and the direction of the Y axis of the acceleration sensor 4 in the second seismometer 22 is obtained. This deviation is, for example, the angle formed by the unit vector of the Y axis of the first seismometer 21 projected on the horizontal plane and the unit vector of the Y axis of the second seismometer 22 projected on the horizontal plane (“second deviation angle”). ). In other words, the second deviation angle is an angle formed between the horizontal axis serving as a reference of the Y axis of the first seismometer 21 and the horizontal axis serving as the reference of the Y axis of the second seismometer 22. When each of the first seismometer 21 and the second seismometer 22 is arranged so as to satisfy θ ≒ 0, φ ≒ 0, and ψ ≒ 0, the first shift angle and the second shift angle are substantially equal, It is almost 0.

そして、第２地震計２２の補正部５１１は、通常モードにおいて、求めたずれに基づいて、第２地震計２２における加速度センサ４の補正出力信号を更に補正する。すなわち、第２地震計２２の補正部５１１は、第２地震計２２の第１軸補正後信号と第２軸補正後信号とを用いて、第２地震計２２の加速度センサ４の補正出力信号における、第１地震計２１のＸ軸の基準となる水平軸に沿った方向の成分と、第１地震計２１のＹ軸の基準となる水平軸に沿った方向の成分と、を求める。第２地震計２２の算出部５４は、補正部５１１で求めた信号の成分を用いて、震度を算出する。   Then, the correction unit 511 of the second seismometer 22 further corrects the correction output signal of the acceleration sensor 4 of the second seismometer 22 based on the obtained shift in the normal mode. That is, the correction unit 511 of the second seismometer 22 uses the first axis corrected signal and the second axis corrected signal of the second seismometer 22 to output the corrected output signal of the acceleration sensor 4 of the second seismometer 22. Of the first seismometer 21 in the direction along the horizontal axis serving as the X-axis reference and the first seismometer 21 in the direction along the horizontal axis serving as the Y-axis reference. The calculation unit 54 of the second seismograph 22 calculates the seismic intensity using the signal component obtained by the correction unit 511.

これにより、第１地震計２１と第２地震計２２の間では、共通の方向（第１地震計２１のＸ軸の基準となる水平軸の方向、及び第１地震計２１のＹ軸の基準となる水平軸の方向）の加速度の成分を用いて震度の算出を行うことが可能となる。すなわち、第１地震計２１の加速度センサ４で計測される出力信号から求まる震度と第２地震計２２の加速度センサ４で計測される出力信号から求まる震度とは、共通の方向に沿った加速度の成分に基づいて算出されることとなる。特に、本変形例では、第１地震計２１及び第２地震計２２で計測された出力信号を用いて震度を算出する際に、共通の水平軸に沿った加速度の成分を用いて震度を算出することが可能となる。   Thus, the first seismometer 21 and the second seismometer 22 share a common direction (the direction of the horizontal axis serving as the reference of the X axis of the first seismometer 21 and the reference of the Y axis of the first seismometer 21). It is possible to calculate the seismic intensity using the acceleration component in the direction of the horizontal axis. That is, the seismic intensity obtained from the output signal measured by the acceleration sensor 4 of the first seismometer 21 and the seismic intensity obtained from the output signal measured by the acceleration sensor 4 of the second seismometer 22 are the accelerations along the common direction. It will be calculated based on the components. In particular, in this modification, when calculating the seismic intensity using the output signals measured by the first seismometer 21 and the second seismometer 22, the seismic intensity is calculated using the acceleration component along the common horizontal axis. It is possible to do.

（その他の変形例）
例えば、住宅１００は、２階建ての戸建て住宅に限らず、１階建ての戸建て住宅、３階建ての戸建て住宅であってもよい。また、地震計システム１が配置される建物は、戸建て住宅に限らず、集合住宅であってもよい。また、地震計システム１が配置される建物は、住宅用の建物１０１に限らず、事務所、店舗、ビル、工場等の非住宅用の建物であってもよい。 (Other modifications)
For example, the house 100 is not limited to a two-story detached house, but may be a one-story detached house or a three-story detached house. The building where the seismometer system 1 is arranged is not limited to a detached house, but may be an apartment house. The building in which the seismometer system 1 is arranged is not limited to the residential building 101, but may be a non-residential building such as an office, a store, a building, or a factory.

また、建物１０１における複数の層１０２の各々に配置される地震計２の数は、１つに限らず２以上であってもよい。   Further, the number of seismometers 2 arranged on each of the plurality of layers 102 in the building 101 is not limited to one and may be two or more.

また、直流電源３は、地震計２の筐体内に配置される場合であっても、地震計２の構成要素として必須の構成要素ではない。   Further, the DC power supply 3 is not an essential component as a component of the seismometer 2 even if it is arranged in the housing of the seismometer 2.

また、複数の地震計２の各々は、外部電源（例えば、商用電源等の交流電源、外部直流電源）から給電されるように構成されてもよいが、この場合でも地震計２の筐体内に配置されるバックアップ用の直流電源で動作可能に構成されているのが好ましい。   Further, each of the plurality of seismometers 2 may be configured to be supplied with power from an external power supply (for example, an AC power supply such as a commercial power supply or an external DC power supply). It is preferable to be configured to be operable with a backup DC power supply arranged.

地震計システム１は、例えば、地震による建物１０１の被災度を構造解析モデル上で推定する推定システムに適用することができる。構造解析モデルは、建物１０１の各部分に対応した構成要素を備えている。なお、地震計システム１では、サーバ１３が、地震による建物１０１の被災度を推定する機能を有していてもよい。   The seismometer system 1 can be applied to, for example, an estimation system that estimates the degree of damage to the building 101 due to an earthquake on a structural analysis model. The structural analysis model includes components corresponding to each part of the building 101. In the seismometer system 1, the server 13 may have a function of estimating the degree of damage to the building 101 due to the earthquake.

通信装置８は、通常モードにおいて、サーバ１３との通信を不可とする通信不可状態（省電力モード）と、サーバ１３との通信を可能とする通信可能状態（アクティブモード）と、で状態変化できるように構成されていてもよい。この場合、制御装置５は、震度を算出した後に、通信装置８を通信不可状態から通信可能状態へ状態変化させ、地震関連情報を通信装置８からサーバ１３へ送信させてもよい。また、制御装置５は、地震関連情報を通信装置８からサーバ１３へ送信させた後、通信装置８を通信可能状態から通信不可状態へと状態変化させてもよい。   In the normal mode, the communication device 8 can change states between a communication disabled state (power saving mode) in which communication with the server 13 is disabled and a communication enabled state (active mode) in which communication with the server 13 is enabled. It may be configured as follows. In this case, after calculating the seismic intensity, the control device 5 may change the state of the communication device 8 from the communication disabled state to the communication enabled state, and may transmit the earthquake-related information from the communication device 8 to the server 13. After transmitting the earthquake-related information from the communication device 8 to the server 13, the control device 5 may change the state of the communication device 8 from the communicable state to the communicable state.

複数の地震計２の各々は、例えば、複数の層１０２のうち対応する層１０２の重心又は重心付近に配置されるが、これに限らない。例えば、地震計システム１では、建物１０１の中央に吹き抜けのスペースがあって重心又は重心付近に地震計２を配置できない層１０２に対しては、重心を中心として対称となるように複数の地震計２を配置して複数の地震計２それぞれで求められた震度の平均値を求めるようにしてもよい。   Each of the plurality of seismographs 2 is arranged, for example, at or near the center of gravity of the corresponding layer 102 among the plurality of layers 102, but is not limited thereto. For example, in the seismometer system 1, a plurality of seismographs are symmetrical about the center of gravity for the layer 102 in which there is an atrium space in the center of the building 101 and the seismometer 2 cannot be arranged at or near the center of gravity. 2, the average value of the seismic intensities obtained by each of the plurality of seismometers 2 may be obtained.

変形例１の地震計システム１において、補正出力信号の更なる補正は、第２地震計２２ではなく、サーバ１３が行ってもよい。例えば、サーバ１３は、第１地震計２１から第１地震計配置情報を受け取り、第２地震計２２から第２地震計配置情報を受け取る。第２地震計配置情報は、第２地震計２２における加速度センサ４のＸ軸の方向及びＹ軸の方向の情報を含む。そして、サーバ１３は、第１地震計２１における加速度センサ４のＸ軸の方向と第２地震計２２における加速度センサ４のＸ軸の方向との間の、相対的なずれ、及び第１地震計２１における加速度センサ４のＹ軸の方向と第２地震計２２における加速度センサ４のＹ軸の方向との間の、相対的なずれを求める。サーバ１３は、例えば、相対的なずれと補正出力信号の更なる補正の補正値との間の関係を規定した第２補正テーブルを参照して、第２地震計２２からの補正出力信号を更に補正する。これにより、第１地震計２１と第２地震計２２との間で、加速度の検出精度のばらつきを抑えることが可能となる。   In the seismometer system 1 of the first modification, further correction of the correction output signal may be performed not by the second seismometer 22 but by the server 13. For example, the server 13 receives the first seismometer arrangement information from the first seismometer 21 and the second seismometer arrangement information from the second seismometer 22. The second seismometer arrangement information includes information on the X-axis direction and the Y-axis direction of the acceleration sensor 4 in the second seismometer 22. Then, the server 13 determines the relative displacement between the X-axis direction of the acceleration sensor 4 in the first seismometer 21 and the X-axis direction of the acceleration sensor 4 in the second seismometer 22, and The relative displacement between the Y-axis direction of the acceleration sensor 4 at 21 and the Y-axis direction of the acceleration sensor 4 at the second seismometer 22 is determined. The server 13 further refers to the second correction table defining the relationship between the relative displacement and the correction value of the further correction of the correction output signal, and further outputs the correction output signal from the second seismograph 22. to correct. Thereby, it is possible to suppress the variation in the accuracy of acceleration detection between the first seismometer 21 and the second seismometer 22.

第２地震計２２またはサーバ１３による補正出力信号の更なる補正は、補正出力信号を直接補正することに限られず、補正出力信号を用いて得られた震度等を補正することであってもよい。   Further correction of the correction output signal by the second seismometer 22 or the server 13 is not limited to directly correcting the correction output signal, but may be correction of a seismic intensity or the like obtained using the correction output signal. .

変形例１の地震計システム１において、複数の地震計２の各々は、他の装置（サーバ１３又は他の地震計２）に地震計配置情報（第１地震計配置情報、第２地震計配置情報等）を送ることなく、それ自身で、加速度センサ４の地磁気の方向に対する傾きに基づいて補正出力信号（或いは震度等）を補正してもよい。例えば、複数の地震計２の各々は、第１軸補正後信号と第２軸補正後信号と地磁気の方向の情報とから、補正後出力信号について、地磁気に沿った方向の加速度の成分と地磁気に直交する方向の加速度の成分とを求める。そして、複数の地震計２の各々は、求めた加速度の成分を用いて震度を算出する。この態様であっても、複数の地震計２が、共通の方向（地磁気に沿った方向、及び地磁気に直交する方向）の加速度の成分を用いて震度を算出することが可能となる。   In the seismometer system 1 of the first modification, each of the plurality of seismometers 2 transmits seismometer arrangement information (first seismometer arrangement information, second seismometer arrangement) to another device (the server 13 or another seismometer 2). Without sending the information, the correction output signal (or the seismic intensity or the like) may be corrected by itself based on the inclination of the acceleration sensor 4 with respect to the geomagnetic direction. For example, each of the plurality of seismographs 2 uses the first axis corrected signal, the second axis corrected signal, and the information of the direction of the geomagnetism to determine the corrected output signal and the component of the acceleration in the direction along the geomagnetism and the geomagnetism. And a component of acceleration in a direction orthogonal to. Then, each of the plurality of seismometers 2 calculates a seismic intensity using the obtained acceleration component. Even in this mode, the plurality of seismometers 2 can calculate the seismic intensity using the acceleration components in the common direction (the direction along the geomagnetism and the direction orthogonal to the geomagnetism).

変形例１の地震計システム１において、複数の地震計２のうちの少なくとも一つは、地磁気センサ４０を備えていなくてもよい。例えば、複数の地震計２のうちの少なくとも一つの取得部５６は、外部の地磁気センサから、地磁気の情報を取得してもよい。複数の地震計２のうちの少なくとも一つは、配置時（建物１０１の施工時において、地震計２が配置される際）に、外部の地磁気センサから地磁気の情報を取得してもよい。   In the seismometer system 1 of the first modification, at least one of the plurality of seismometers 2 may not include the geomagnetic sensor 40. For example, at least one acquisition unit 56 of the plurality of seismometers 2 may acquire geomagnetism information from an external geomagnetic sensor. At least one of the plurality of seismometers 2 may acquire geomagnetism information from an external geomagnetic sensor at the time of arrangement (when the seismometer 2 is arranged during construction of the building 101).

変形例１の地震計システム１において、取得部５６は、地磁気センサの代わりに３軸ジャイロセンサから、地磁気の情報を取得してもよい。   In the seismometer system 1 of the first modification, the acquisition unit 56 may acquire geomagnetic information from a three-axis gyro sensor instead of the geomagnetic sensor.

複合センサ６は、加速度センサ４と地磁気センサ４０との組み合わせに限られず、さらに３軸ジャイロセンサを備えていてもよいし、加速度センサ４と３軸ジャイロセンサとの組み合わせであってもよい。   The composite sensor 6 is not limited to the combination of the acceleration sensor 4 and the geomagnetic sensor 40, and may further include a three-axis gyro sensor or a combination of the acceleration sensor 4 and a three-axis gyro sensor.

（まとめ）
以上説明した実施形態及び変形例等から以下の態様が開示されている。 (Summary)
The following aspects are disclosed from the above-described embodiments and modified examples.

第１の態様に係る地震計システム（１）は、複数の地震計（２）と、サーバ（１３）と、を備える。複数の地震計（２）は、建物（１０１）における複数の層（１０２）に配置される。複数の地震計（２）の各々は、加速度センサ（４）と、通信装置（８）と、制御装置（５）と、を有する。加速度センサ（４）は、この加速度センサ（４）に規定されており互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれの軸方向の加速度を計測する。通信装置（８）は、サーバ（１３）と通信を行う。制御装置（５）は、通信装置（８）を制御する。複数の地震計（２）の各々は、Ｚ軸が鉛直方向に沿うように配置される。制御装置（５）は、キャリブレーションを行うキャリブレーションモードと、通常動作を行う通常モードと、を有する。制御装置（５）は、キャリブレーションモードにおいて、重力加速度に起因する加速度センサ（４）の出力信号に基づいて、鉛直方向に対するＺ軸の傾きを求める。制御装置（５）は、通常モードにおいて、キャリブレーションモードで求めた傾きに基づいて、加速度センサ（４）の出力信号を補正して補正出力信号を求める。制御装置（５）は、通常モードにおいて、補正出力信号に基づいて地震を検知したときに、補正出力信号を含む地震関連情報を、通信装置（８）からサーバ（１３）へ送信させる。   A seismometer system (1) according to a first aspect includes a plurality of seismometers (2) and a server (13). The plurality of seismometers (2) are arranged on a plurality of layers (102) of the building (101). Each of the plurality of seismometers (2) has an acceleration sensor (4), a communication device (8), and a control device (5). The acceleration sensor (4) measures accelerations in the X-axis, Y-axis, and Z-axis, which are defined by the acceleration sensor (4) and are orthogonal to each other. The communication device (8) communicates with the server (13). The control device (5) controls the communication device (8). Each of the plurality of seismometers (2) is arranged so that the Z axis is along the vertical direction. The control device (5) has a calibration mode for performing calibration and a normal mode for performing normal operation. In the calibration mode, the control device (5) obtains the inclination of the Z axis with respect to the vertical direction based on the output signal of the acceleration sensor (4) caused by the gravitational acceleration. In the normal mode, the control device (5) corrects the output signal of the acceleration sensor (4) based on the inclination obtained in the calibration mode to obtain a corrected output signal. The control device (5) causes the communication device (8) to transmit the earthquake-related information including the corrected output signal to the server (13) when detecting an earthquake based on the corrected output signal in the normal mode.

この態様によれば、地震計（２）を配置する際の施工の手間を軽減することが可能となる。   According to this aspect, it is possible to reduce the labor of construction when arranging the seismometer (2).

第２の態様に係る地震計システム（１）では、第１の態様において、複数の地震計（２）は、通信装置（８）により互いに通信可能な第１地震計（２１）と第２地震計（２２）とを含む。第１地震計（２１）は、第１地震計配置情報を、サーバ（１３）及び第２地震計のう（２２）ちの少なくとも一方に送信する。第１地震計配置情報は、第１地震計（２１）における加速度センサ（４）のＸ軸の方向の情報及びＹ軸の方向の情報を含む。サーバ（１３）及び第２地震計（２２）のうちの少なくとも一方は、第１地震計配置情報に基づいて、第１地震計（２１）における加速度センサ（４）のＸ軸の方向及びＹ軸の方向に対する第２地震計（２２）における加速度センサ（４）のＸ軸の方向及びＹ軸の方向の相対的なずれを求める。サーバ（１３）及び第２地震計（２２）のうちの少なくとも一方は、求めたずれに基づいて、第２地震計（２２）で求めた前記補正出力信号を更に補正する。   In the seismometer system (1) according to the second aspect, in the first aspect, the plurality of seismometers (2) are connected to the first seismograph (21) and the second seismometer (21) that can communicate with each other by the communication device (8). (22). The first seismograph (21) transmits the first seismograph arrangement information to at least one of the server (13) and the second seismograph (22). The first seismograph arrangement information includes information on the X-axis direction and information on the Y-axis direction of the acceleration sensor (4) in the first seismograph (21). At least one of the server (13) and the second seismometer (22) is configured to determine the direction of the X-axis and the Y-axis of the acceleration sensor (4) in the first seismometer (21) based on the first seismometer arrangement information. Relative deviation of the acceleration sensor (4) in the X-axis direction and the Y-axis direction of the second seismometer (22) with respect to the direction of (2). At least one of the server (13) and the second seismometer (22) further corrects the corrected output signal obtained by the second seismometer (22) based on the obtained deviation.

この態様によれば、第１地震計（２１）と第２地震計（２２）との相対的な向きの違いによる、第１地震計（２１）と第２地震計（２２）との間での加速度の検出精度のばらつきを抑えることが可能となる。   According to this aspect, the first seismometer (21) and the second seismometer (22) are different depending on the relative orientation of the first seismometer (21) and the second seismometer (22). It is possible to suppress the variation in the detection accuracy of the acceleration.

第３の態様に係る地震計システム（１）では、第２の態様において、第１地震計（２１）及び第２地震計（２２）の各々の制御装置（５）は、地磁気の情報を取得する取得部（５６）を有する。第１地震計配置情報は、第１地震計（２１）における制御装置（５）の取得部（５６）で取得された地磁気の情報である第１地震計地磁気情報を更に含む。サーバ（１３）及び第２地震計（２２）のうちの少なくとも一方は、第２地震計（２２）における制御装置（５）の取得部（５６）で取得された地磁気の情報と、第１地震計地磁気情報と、に基づいて、ずれを求める。   In the seismometer system (1) according to the third aspect, in the second aspect, each control device (5) of the first seismometer (21) and the second seismometer (22) acquires geomagnetic information. And an acquisition unit (56) for performing the operation. The first seismograph arrangement information further includes first seismograph geomagnetism information which is geomagnetism information acquired by the acquisition unit (56) of the control device (5) in the first seismograph (21). At least one of the server (13) and the second seismometer (22) is provided with information on geomagnetism acquired by the acquisition unit (56) of the control device (5) in the second seismometer (22) and the first earthquake. The shift is obtained based on the geomagnetic information.

この態様によれば、地磁気の情報に基づいて、第１地震計（２１）と第２地震計（２２）との相対的な向きの違いを求めることが可能となる。   According to this aspect, it is possible to obtain a difference in relative orientation between the first seismometer (21) and the second seismometer (22) based on geomagnetic information.

第４の態様に係る地震計システム（１）では、第３の態様において、第１地震計（２１）及び第２地震計（２２）のうちの少なくとも一方は、地磁気センサ（４０）を更に備える。第１地震計（２１）及び第２地震計（２２）のうちの少なくとも一方における制御装置（５）の取得部（５６）は、地磁気センサ（４０）から、地磁気の情報を取得する。   In the seismometer system (1) according to the fourth aspect, in the third aspect, at least one of the first seismometer (21) and the second seismometer (22) further includes a geomagnetic sensor (40). . The acquisition unit (56) of the control device (5) in at least one of the first seismometer (21) and the second seismometer (22) acquires geomagnetism information from the geomagnetic sensor (40).

この態様によれば、例えば地震計（２）の配置時に、外部の地磁気センサから地磁気の情報を取得する等の工程が不要となり、地震計（２）を配置する際の施工の手間を軽減することが可能となる。   According to this aspect, for example, at the time of disposing the seismometer (2), a step of acquiring geomagnetic information from an external geomagnetic sensor is not required, and the work for constructing the seismometer (2) is reduced. It becomes possible.

第５の態様の地震計システム（１）では、第１の態様において、複数の地震計（２）の各々の制御装置（５）は、地磁気の情報を取得する取得部（５６）を有する。複数の地震計（２）の各々は、制御装置（５）の取得部（５６）で取得した地磁気の情報に基づいて、前記補正出力信号を更に補正する。   In a seismometer system (1) according to a fifth aspect, in the first aspect, each control device (5) of the plurality of seismometers (2) includes an acquisition unit (56) for acquiring geomagnetic information. Each of the plurality of seismographs (2) further corrects the correction output signal based on geomagnetic information acquired by the acquisition unit (56) of the control device (5).

この態様によれば、複数の地震計（２）の間での相対的な向きの違いによる、複数の地震計（２）の間での加速度の検出精度のばらつきを抑えることが可能となる。   According to this aspect, it is possible to suppress a variation in the accuracy of acceleration detection among the plurality of seismographs (2) due to a relative direction difference between the plurality of seismographs (2).

第６の態様の地震計システム（１）では、第５の態様において、複数の地震計（２）のうちの少なくとも一つは、地磁気センサ（４０）を更に備える。複数の地震計（２）のうちの少なくとも一つにおける制御装置（５）の取得部（５６）は、地磁気センサ（４０）から、地磁気の情報を取得する。   In a seismometer system (1) according to a sixth aspect, in the fifth aspect, at least one of the plurality of seismometers (2) further includes a geomagnetic sensor (40). The acquisition unit (56) of the control device (5) in at least one of the plurality of seismometers (2) acquires information on geomagnetism from the geomagnetic sensor (40).

この態様によれば、例えば地震計（２）の配置時に、外部の地磁気センサから地磁気の情報を取得する等の工程が不要となり、地震計（２）を配置する際の施工の手間を軽減することが可能となる。   According to this aspect, for example, at the time of disposing the seismometer (2), a step of acquiring geomagnetic information from an external geomagnetic sensor is not required, and the work for constructing the seismometer (2) is reduced. It becomes possible.

第７の態様の地震計（２）は、加速度センサ（４）と、通信装置（８）と、制御装置（５）と、を有する。加速度センサ（４）は、この加速度センサ（４）に規定されており互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれの軸方向の加速度を計測する。通信装置（８）は、サーバ（１３）と通信を行う。制御装置（５）は、通信装置（８）を制御する。地震計（２）は、Ｚ軸が鉛直方向に沿うように配置される。制御装置（５）は、キャリブレーションを行うキャリブレーションモードと、通常動作を行う通常モードと、を有する。制御装置（５）は、キャリブレーションモードにおいて、重力加速度に起因する加速度センサ（４）の出力信号に基づいて、鉛直方向に対するＺ軸の傾きを求める。制御装置（５）は、通常モードにおいて、キャリブレーションモードで求めた傾きに基づいて、加速度センサ（４）の出力信号を補正して補正出力信号を求める。制御装置（５）は、通常モードにおいて、補正出力信号に基づいて地震を検知したときに、補正出力信号を含む地震関連情報を、通信装置（８）からサーバ（１３）へ送信させる。   A seismometer (2) according to a seventh aspect includes an acceleration sensor (4), a communication device (8), and a control device (5). The acceleration sensor (4) measures accelerations in the X-axis, Y-axis, and Z-axis, which are defined by the acceleration sensor (4) and are orthogonal to each other. The communication device (8) communicates with the server (13). The control device (5) controls the communication device (8). The seismometer (2) is arranged so that the Z axis is along the vertical direction. The control device (5) has a calibration mode for performing calibration and a normal mode for performing normal operation. In the calibration mode, the control device (5) obtains the inclination of the Z axis with respect to the vertical direction based on the output signal of the acceleration sensor (4) caused by the gravitational acceleration. In the normal mode, the control device (5) corrects the output signal of the acceleration sensor (4) based on the inclination obtained in the calibration mode to obtain a corrected output signal. The control device (5) causes the communication device (8) to transmit the earthquake-related information including the corrected output signal to the server (13) when detecting an earthquake based on the corrected output signal in the normal mode.

この態様によれば、地震計（２）を配置する際の施工の手間を軽減することが可能となる。   According to this aspect, it is possible to reduce the labor of construction when arranging the seismometer (2).

第８の態様に係る住宅（１００）は、建物（１０１）と、第１〜第６のいずれか一つの態様の地震計システム（１）と、を備える。   A house (100) according to an eighth aspect includes a building (101) and the seismometer system (1) according to any one of the first to sixth aspects.

この態様によれば、地震計（２）を配置する際の施工の手間を軽減することが可能となる。   According to this aspect, it is possible to reduce the labor of construction when arranging the seismometer (2).

１ 地震計システム
２ 地震計
２１ 第１地震計
２２ 第２地震計
４ 加速度センサ
４０ 地磁気センサ
５ 制御装置
５６ 取得部
８ 通信装置
１３ サーバ
１００ 住宅
１０１ 建物
１０２ 層
Reference Signs List 1 seismometer system 2 seismometer 21 first seismometer 22 second seismometer 4 acceleration sensor 40 geomagnetic sensor 5 control device 56 acquisition unit 8 communication device 13 server 100 house 101 house 102 building 102 layers

Claims (8)

建物における複数の層に配置される複数の地震計と、
サーバと、を備え、
前記複数の地震計の各々は、
この加速度センサに規定されており互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれの軸方向の加速度を計測する加速度センサと、
前記サーバと通信を行う通信装置と、
前記通信装置を制御する制御装置と、
を有し、
前記複数の地震計の各々は、前記Ｚ軸が鉛直方向に沿うように配置され、
前記制御装置は、キャリブレーションを行うキャリブレーションモードと、通常動作を行う通常モードと、を有し、
前記制御装置は、前記キャリブレーションモードにおいて、
重力加速度に起因する前記加速度センサの出力信号に基づいて、鉛直方向に対する前記Ｚ軸の傾きを求め、
前記制御装置は、前記通常モードにおいて、
前記キャリブレーションモードで求めた前記傾きに基づいて、前記加速度センサの出力信号を補正して補正出力信号を求め、
前記補正出力信号に基づいて地震を検知したときに、前記補正出力信号を含む地震関連情報を、前記通信装置から前記サーバへ送信させる、
地震計システム。 Multiple seismometers located on multiple layers of the building;
And a server,
Each of the plurality of seismographs includes:
An acceleration sensor defined in the acceleration sensor and measuring accelerations in X-axis, Y-axis, and Z-axis directions orthogonal to each other;
A communication device that communicates with the server;
A control device for controlling the communication device;
Has,
Each of the plurality of seismometers is arranged such that the Z axis is along a vertical direction,
The control device has a calibration mode for performing calibration and a normal mode for performing normal operation,
The control device, in the calibration mode,
Based on the output signal of the acceleration sensor due to the gravitational acceleration, determine the inclination of the Z axis with respect to the vertical direction,
The control device, in the normal mode,
Based on the inclination obtained in the calibration mode, the output signal of the acceleration sensor is corrected to obtain a corrected output signal,
When detecting an earthquake based on the correction output signal, causing the communication device to transmit the earthquake-related information including the correction output signal to the server,
Seismometer system. 前記複数の地震計は、前記通信装置により互いに通信可能な第１地震計と第２地震計とを含み、
前記第１地震計は、前記第１地震計における前記加速度センサの前記Ｘ軸の方向の情報及び前記Ｙ軸の方向の情報を含む第１地震計配置情報を、前記サーバ及び前記第２地震計のうちの少なくとも一方に送信し、
前記サーバ及び前記第２地震計のうちの前記少なくとも一方は、
前記第１地震計配置情報に基づいて、前記第１地震計における前記加速度センサの前記Ｘ軸の方向及び前記Ｙ軸の方向に対する前記第２地震計における前記加速度センサの前記Ｘ軸の方向及び前記Ｙ軸の方向の相対的なずれを求め、
求めた前記ずれに基づいて、前記第２地震計で求めた前記補正出力信号を更に補正する、
請求項１記載の地震計システム。 The plurality of seismometers include a first seismometer and a second seismometer communicable with each other by the communication device,
The first seismograph transmits the first seismometer arrangement information including the information of the X-axis direction and the information of the Y-axis direction of the acceleration sensor in the first seismometer to the server and the second seismometer. To at least one of
The at least one of the server and the second seismograph has
The X-axis direction of the acceleration sensor in the second seismometer with respect to the X-axis direction and the Y-axis direction of the acceleration sensor in the first seismometer, based on the first seismometer location information, and Find the relative displacement in the direction of the Y axis,
Further correcting the corrected output signal obtained by the second seismometer based on the obtained deviation.
The seismometer system according to claim 1. 前記第１地震計及び前記第２地震計の各々の前記制御装置は、地磁気の情報を取得する取得部を有し、
前記第１地震計配置情報は、前記第１地震計における前記制御装置の前記取得部で取得された地磁気の情報である第１地震計地磁気情報を更に含み、
前記サーバ及び前記第２地震計のうちの前記少なくとも一方は、前記第２地震計における前記制御装置の前記取得部で取得された地磁気の情報と、前記第１地震計地磁気情報と、に基づいて、前記ずれを求める、
請求項２記載の地震計システム。 The control device of each of the first seismometer and the second seismometer has an acquisition unit that acquires geomagnetic information,
The first seismograph arrangement information further includes first seismometer geomagnetism information that is geomagnetic information acquired by the acquisition unit of the control device in the first seismograph.
The at least one of the server and the second seismometer is based on geomagnetic information acquired by the acquisition unit of the control device in the second seismometer and the first seismometer geomagnetism information. , Find the deviation,
The seismometer system according to claim 2. 前記第１地震計及び前記第２地震計のうちの少なくとも一方は、地磁気センサを更に備え、
前記第１地震計及び前記第２地震計のうちの前記少なくとも一方における前記制御装置の前記取得部は、前記地磁気センサから、前記地磁気の情報を取得する、
請求項３記載の地震計システム。 At least one of the first seismometer and the second seismometer further includes a geomagnetic sensor,
The acquisition unit of the control device in the at least one of the first seismometer and the second seismometer acquires the geomagnetism information from the geomagnetic sensor.
The seismometer system according to claim 3. 前記複数の地震計の各々の前記制御装置は、地磁気の情報を取得する取得部を有し、
前記複数の地震計の各々は、前記制御装置の前記取得部で取得した地磁気の情報に基づいて、前記補正出力信号を更に補正する、
請求項１記載の地震計システム。 The control device of each of the plurality of seismometers has an acquisition unit that acquires geomagnetic information,
Each of the plurality of seismometers further corrects the correction output signal based on geomagnetic information acquired by the acquisition unit of the control device,
The seismometer system according to claim 1. 前記複数の地震計のうちの少なくとも一つは、地磁気センサを更に備え、
前記複数の地震計のうちの前記少なくとも一つにおける前記制御装置の前記取得部は、前記地磁気センサから、前記地磁気の情報を取得する、
請求項５記載の地震計システム。 At least one of the plurality of seismographs further includes a geomagnetic sensor,
The acquisition unit of the control device in the at least one of the plurality of seismographs acquires the information of the geomagnetism from the geomagnetic sensor,
The seismometer system according to claim 5. 地震計であって、
この加速度センサに規定されており互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれの軸方向の加速度を計測する加速度センサと、
サーバと通信を行う通信装置と、
前記通信装置を制御する制御装置と、
を有し、
前記地震計は、前記Ｚ軸が鉛直方向に沿うように配置され、
前記制御装置は、キャリブレーションを行うキャリブレーションモードと、通常動作を行う通常モードと、を有し、
前記制御装置は、前記キャリブレーションモードにおいて、
重力加速度に起因する前記加速度センサの出力信号に基づいて、鉛直方向に対する前記Ｚ軸の傾きを求め、
前記制御装置は、前記通常モードにおいて、
前記キャリブレーションモードで求めた前記傾きに基づいて、前記加速度センサの出力信号を補正して補正出力信号を求め、
前記補正出力信号に基づいて地震を検知したときに、前記補正出力信号を含む地震関連情報を、前記通信装置から前記サーバへ送信させる、
地震計。 A seismograph,
An acceleration sensor defined in the acceleration sensor and measuring accelerations in X-axis, Y-axis, and Z-axis directions orthogonal to each other;
A communication device for communicating with the server;
A control device for controlling the communication device;
Has,
The seismometer is arranged so that the Z axis is along a vertical direction,
The control device has a calibration mode for performing calibration and a normal mode for performing normal operation,
The control device, in the calibration mode,
Based on the output signal of the acceleration sensor due to the gravitational acceleration, determine the inclination of the Z axis with respect to the vertical direction,
The control device, in the normal mode,
Based on the inclination obtained in the calibration mode, the output signal of the acceleration sensor is corrected to obtain a corrected output signal,
When detecting an earthquake based on the correction output signal, causing the communication device to transmit the earthquake-related information including the correction output signal to the server,
Seismograph. 建物と、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の地震計システムと、を備える、
住宅。 Building and
And a seismometer system according to any one of claims 1 to 6.
Housing.
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