JP3264112B2 - Earthquake discrimination inference device and earthquake discrimination inference method - Google Patents
Earthquake discrimination inference device and earthquake discrimination inference methodInfo
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Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、家庭用のガス
メータに付設され、地震発生時にガスの供給を遮断する
のに好適な地震判別推論装置および地震判別推論方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an earthquake discriminating inference apparatus and an earthquake discriminating inference method which are attached to, for example, a household gas meter and are suitable for shutting off gas supply when an earthquake occurs.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の地震判別推論装置とし
て、ガスメータに内蔵される感震器からのON/OFF
信号を所定期間に亘って計測し、所定の条件を満たした
ときに、地震と判別するものがある。2. Description of the Related Art Conventionally, as this kind of earthquake discriminating inference device, ON / OFF from a seismic sensor built in a gas meter is used.
Some signals are measured for a predetermined period, and when a predetermined condition is satisfied, an earthquake is determined.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来例では、所定期間、例えば、3秒間に亘って感震器
からのON/OFF信号のデータを蓄積した後に、それ
らのデータに基づいて判別処理を行うものであるため
に、データの蓄積のための前記所定期間が経過するまで
は、判別処理を行えないという難点がある。However, in such a conventional example, after storing ON / OFF signal data from the seismic sensor for a predetermined period of time, for example, three seconds, the data is stored on the basis of the data. Since the discriminating process is performed, there is a disadvantage that the discriminating process cannot be performed until the predetermined period for storing data has elapsed.
【0004】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、高速でしかも誤判別の少ない地震判別推論装
置および地震判別推論方法を提供することを目的とす
る。[0004] The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide an earthquake discrimination inference apparatus and an earthquake discrimination inference method which are fast and have few erroneous discriminations .
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is configured as follows.
【0006】すなわち、本発明の請求項1に係る地震判
別推論装置は、振動波形に対応するON/OFF信号を
出力するON/OFF信号出力手段と、このON/OF
F信号出力手段によって所定期間にわたって計測されて
得られた前記ON/OFF信号に基づいて、ON周期、
ON時間総和およびON時間最大値の3つの特徴量を抽
出する特徴量抽出手段と、前記特徴量抽出手段で抽出さ
れたON周期のデータの信憑性の有無を判断する信憑性
判断手段と、ON周期のデータについては、信憑性有り
と判断されたデータを、ON周期以外の特徴量について
は、前記特徴量抽出手段で抽出された特徴量のデータを
用いて、地震であるか否かを推論する推論手段とを備え
ている。That is, an earthquake discriminating and inference apparatus according to claim 1 of the present invention provides an ON / OFF signal output means for outputting an ON / OFF signal corresponding to a vibration waveform, and an ON / OF signal.
Measured over a predetermined period by the F signal output means
An ON cycle based on the obtained ON / OFF signal,
A feature amount extraction unit that extracts three feature amounts of a total ON time and a maximum value of the ON time, and credibility for determining whether the ON period data extracted by the feature amount extraction unit is credible. For the data of the ON period, the data determined to be credible is used, and for the feature amounts other than the ON period, the data of the feature amount extracted by the feature amount extracting unit is used for the earthquake. And inference means for inferring whether or not.
【0007】[0007]
【作用】上記構成によれば、ON周期、ON時間総和お
よびON時間最大値の3つの特徴量を抽出し、しかも、
ON周期のデータについては、その信憑性を判断し、信
憑性有りと判断されたON周期のデータおよび他の特徴
量のデータに基づいて、地震であるか否かを推論するの
で、所定期間にわたってON/OFF信号のデータを蓄
積した後に判別処理する従来例に比べて、高速な判断が
可能となり、しかも、振動周期に対応するON周期のデ
ータについては、信憑性を判断した上で推論するので、
地震以外の衝撃による誤判断を大幅に低減できることに
なる。According to the above configuration, ON period, the three feature amounts of the ON time sum total and ON time maximum value out extraction, moreover,
For the ON cycle data, its credibility is determined, and based on the ON cycle data determined to be credible and other feature data, it is inferred whether or not an earthquake has occurred. Compared to a conventional example in which discrimination processing is performed after accumulating ON / OFF signal data, high-speed judgment is possible, and data of an ON cycle corresponding to a vibration cycle is inferred after judging credibility. ,
Misjudgments due to shocks other than earthquakes can be greatly reduced.
【0008】[0008]
【実施例】以下、図面によって本発明の実施例につい
て、詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0009】図1は、本発明の一実施例のブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention.
【0010】この実施例の地震判別推論装置1は、振動
によってON/OFF信号を出力するON/OFF信号
出力手段jとしての感震器2とマイクロコンピュータ3
とからなり、マイクロコンピュータ3は、後述のよう
に、ON周期、ON時間総和およびON時間最大値の3
つの特徴量を抽出する特徴量抽出手段4と、後述するO
N時間比率によってON周期のデータの信憑性の有無を
判断するデータ信憑性判断手段6と、抽出された特徴量
のデータであって、かつ、ON周期のデータについて
は、信憑性有りと判断されたデータを用いて、他の特徴
量については、特徴量抽出手段4で抽出された特徴量の
データを用いて、地震であるか否かをON周期毎にファ
ジィ推論する推論手段5としての機能を有する。The earthquake discriminating and inference apparatus 1 of this embodiment includes a seismic sensor 2 as an ON / OFF signal output means j for outputting an ON / OFF signal by vibration and a microcomputer 3
The microcomputer 3 has an ON period, a total ON time, and a maximum ON time value of 3 as described later.
Feature amount extracting means 4 for extracting two feature amounts, and O
A data credibility determining unit 6 for determining whether or not the ON cycle data is credible based on the N time ratio; and the extracted feature amount data and the ON cycle data are determined to be credible. data using, for other feature amounts, using the data of the feature amount extracted by the feature extraction means 4, file whether the seismic each oN cycle
It has a function as inference means 5 for performing inference.
【0011】なお、これらの特徴量は、最初のON信号
が入力された時点からON信号が順次入力される各時点
までにサンプリングしたデータに基づくものであり、前
記各時点において、ON周期のデータについては、その
信憑性を判断した上で、特徴量に基づいて推論を行うも
のである。すなわち、特徴量は、ON信号が入力される
度に、最初のON信号が入力された時点からのデータに
基づいて順次更新されていくものである。Note that these characteristic amounts are based on data sampled from the time when the first ON signal is input to each time when the ON signal is sequentially input. Is to make an inference based on the feature amount after determining its authenticity. That is, each time the ON signal is input, the feature amount is sequentially updated based on data from the time when the first ON signal is input.
【0012】感震器2は、図2(A)に示されるような
振動波形に対して、予め定められているしきい値を越え
た点をON点として、図2(B)に示されるようなON
/OFF信号を出力するものである。The seismic sensor 2 is shown in FIG. 2B with respect to the vibration waveform shown in FIG. 2A, with a point exceeding a predetermined threshold value as an ON point. ON like
/ OFF signal.
【0013】特徴量抽出手段4は、この感震器2のON
/OFF信号からON周期、ON時間総和(=ON時間
1+ON時間2+ON時間3+…)およびON時間最大
値の3つの特徴量を、ON信号が与えられる度にデータ
サンプリングして抽出するものであり、特に、この実施
例では、ON周期については、ON周期(短、中、長)
の発生度数を特徴量としている。The feature amount extracting means 4 turns on the seismic sensor 2.
The ON period, the total ON time (= ON time 1 + ON time 2 + ON time 3+...) And the maximum value of ON time are sampled and extracted from the / OFF signal every time the ON signal is given. Particularly, in this embodiment, the ON cycle (short, medium, long)
Is the feature amount.
【0014】すなわち、この実施例では、以下の5つの
特徴量を抽出するものである。That is, in this embodiment, the following five feature values are extracted.
【0015】ON時間総和 ON時間最大値 ON周期(短)発生度数=ON周期が140msec
未満の発生回数 ON周期(中)発生度数=ON周期が140msec
〜400msec未満の発生回数 ON周期(長)発生度数=ON周期が400msec
以上の発生回数 このように、ON時間総和(ON時間の合計)、ON時
間最大値およびON周期発生度数を特徴量として抽出す
るのは、次のような理由に基づくものである。ON time sum ON time maximum value ON cycle (short) occurrence frequency = ON cycle is 140 msec
Number of occurrences less than ON cycle (medium) occurrence frequency = ON cycle is 140 msec
Occurrence count less than 400 msec ON cycle (long) occurrence frequency = ON cycle is 400 msec
The number of occurrences as described above. The extraction of the ON time total (total of ON time), the ON time maximum value, and the ON cycle occurrence frequency as the feature amounts is based on the following reason.
【0016】先ず、ON時間総和は、振動の継続時間を
表す指標となるものであり、感震器から出力されるON
時間は、所定加速度以上の速度ということができ、この
とき、次式に示されるように、ON時間総和は、振動エ
ネルギーと相関があることになり、したがって、ON時
間総和は、振動の強さを表す指標となる。First, the total ON time is an index indicating the duration of the vibration, and the ON time output from the seismic sensor is used.
The time can be referred to as a speed equal to or higher than a predetermined acceleration. At this time, as shown in the following equation, the total ON time has a correlation with the vibration energy. Is an index that represents
【0017】E=(1/2)mV2 (E:エネルギ
m:質量 V:速度) E∝V2 また、ON時間最大値は、半周期当たりの揺れの強さを
表すものであり、直下型地震の場合には、振動の継続時
間は、比較的短く半周期当たりのエネルギが大きいこと
から特徴量とするものである。E = (1 /) mV 2 (E: energy
m: mass V: velocity) E∝V 2 The maximum value of the ON time represents the intensity of shaking per half cycle. In the case of a direct earthquake, the duration of the vibration is relatively short. Since the energy per half cycle is large, the feature amount is used.
【0018】さらに、感震器から出力されるON周期か
ら所定の加速度以上の周波数帯域(周期帯域)を大局的
に把握することが可能となる。Further, it is possible to globally grasp a frequency band (period band) higher than a predetermined acceleration from the ON period outputted from the seismic sensor.
【0019】このON周期は、振動周期の1/2となる
ので、ON周期が140msec未満のON周期(短)
は、振動周期=0.28秒未満(周波数=3.6Hz以
上)の帯域に対応し、この帯域は、地震波と衝撃波の一
部重なった帯域となり、ON周期が140msec以上
400msec未満のON周期(中)は、振動周期=
0.28秒〜0.8秒(周波数=1.25Hz〜3.5
Hz)の帯域に対応し、地震波の卓越周波数が最も多く
なる、いわば、地震波の中心周波数帯域となり、ON周
期が400msec以上のON周期(長)は、振動周期
0.8秒(周波数=1.25Hz)以上の帯域となり、
軟弱地盤における地震波の応答および超高層ビルの応答
周期(周波数)の帯域となる。Since this ON cycle is の of the oscillation cycle, the ON cycle is shorter than 140 msec (short).
Corresponds to a band with a vibration cycle of less than 0.28 seconds (frequency = 3.6 Hz or more), and this band is a band in which the seismic wave and the shock wave partially overlap, and an ON cycle with an ON cycle of 140 msec or more and less than 400 msec ( Middle) is the vibration cycle =
0.28 seconds to 0.8 seconds (frequency = 1.25 Hz to 3.5
Hz), and the seismic wave has the highest frequency, ie, the central frequency band of the seismic wave. The ON cycle (long) with an ON cycle of 400 msec or more has a vibration cycle of 0.8 seconds (frequency = 1. 25Hz) or more,
It is the band of the response period of seismic waves on soft ground and the response cycle (frequency) of skyscrapers.
【0020】ところで、感震器に、例えば、図3(A)
に示されるような外乱による衝撃振動が加わった場合に
は、地震では、発生し得ないような過大な加速度が加わ
ることになり、このため、鋼球式の感震器では、鋼球が
跳びはねてしまってオフすべき時点でオフすることがで
きず、同図(B)の感震器の出力波形のaで示されるよ
うに、OFF信号が欠落したり、あるいは、しきい値近
傍の減衰振動では、感震器自体の製品のバラツキなどに
よって、例えば、bで示されるように不規則なON信号
の出力が生じ、このため、誤ったON周期を検出し、そ
れに基づいて、地震であるか否かを判別してしまう虞れ
がある。By the way, as shown in FIG.
When an impact vibration due to a disturbance as shown in (1) is applied, an excessive acceleration that cannot be generated by an earthquake will be applied.Therefore, in a steel ball type seismic sensor, the steel ball jumps. It cannot be turned off at the time when it should be turned off because of the jumping, and as shown by a in the output waveform of the seismic sensor in FIG. In the case of the damped vibration, the irregular ON signal is output as shown by b, for example, due to the variation of the product of the seismic sensor itself. Therefore, an erroneous ON cycle is detected, and the May be determined.
【0021】そこで、この実施例では、特徴量抽出手段
4で抽出された特徴量の内、ON周期については、デー
タ信憑性判断手段6によって、そのデータの信憑性の有
無を次のように判断し、信憑性有りと判断されたON周
期のデータのみについて発生度数をカウントして推論に
用いるのである。Therefore, in this embodiment, among the feature quantities extracted by the feature quantity extracting means 4, for the ON cycle, the data credibility judging means 6 judges whether or not the data is authentic as follows. Then, the frequency of occurrence is counted for only the ON period data determined to be authentic and used for inference.
【0022】この信憑性の判断は、ON周期に対するO
N時間の比率、すなわち、ON時間比率によって行われ
る。The determination of the authenticity is based on the O cycle with respect to the ON cycle.
This is performed according to the ratio of N times, that is, the ON time ratio.
【0023】すなわち、この実施例では、ON時間比率
が、例えば、以下の条件を満足するときに、信憑性有り
と判断するものである。That is, in this embodiment, when the ON time ratio satisfies, for example, the following condition, it is determined that there is credibility.
【0024】0.2≦ON時間/ON周期≦0.8 下限および上限の値である0.2および0.8は、それぞ
れ実験的に求められた一例である。下限の値は、感震器
のしきい値近傍の減衰振動で発生する不規則なON信号
の出力による誤ったON周期のデータを、また、上限の
値は、外乱による過大な加速度が加わったときのOFF
信号の欠落による誤ったON周期のデータを、それぞれ
信憑性無しとして推論に用いないようにするためのもの
である。信憑性判断のための上記の条件式は、デジタル
処理が容易な2のべき乗の形式に変形することができ
る。0.2 ≦ ON time / ON cycle ≦ 0.8 The lower and upper limits of 0.2 and 0.8 are examples obtained experimentally, respectively. The lower limit value is erroneous ON cycle data due to the output of an irregular ON signal generated by damping vibration near the threshold of the seismic sensor, and the upper limit value is excessive acceleration due to disturbance. OFF when
This is for preventing data of an erroneous ON cycle due to lack of a signal from being used for inference as having no credibility. The above conditional expression for determining authenticity can be transformed into a form of power of 2 that is easy to perform digital processing.
【0025】OFF時間≦4×ON時間 かつ ON時
間≦4×OFF時間 但し、OFF時間=ON周期−ON時間 次に、かかる特徴量に基づく、ファジィ推論について説
明する。OFF time ≦ 4 × ON time and ON time ≦ 4 × OFF time However, OFF time = ON cycle−ON time Next, fuzzy inference based on the feature amount will be described.
【0026】図4は、上述の5つの特徴量のメンバーシ
ップ関数を示している。FIG. 4 shows a membership function of the above-mentioned five feature values.
【0027】同図(A)はON時間総和のメンバーシッ
プ関数を示しており、「短」、「中」および「長」の3
つのラベルを有しており、「短」は、ON時間総和が1
40msec未満に対応し、「中」は、ON時間総和が
140msec以上400msec未満に対応し、
「長」は、ON時間総和が400msec以上に対応す
る。例えば、ON時間総和が、140msec未満の値
であったとすると、ラベル「短」の適合度は、「1」と
なり、ラベル「中」および「長」の適合度は、「0」と
なる。FIG. 3A shows the membership function of the ON total time, and includes three functions of “short”, “medium” and “long”.
"Short" means that the total ON time is 1
“Medium” corresponds to a total ON time of 140 msec or more and less than 400 msec,
“Long” corresponds to a total ON time of 400 msec or more. For example, assuming that the total ON time is less than 140 msec, the fitness of the label “short” is “1”, and the fitness of the labels “medium” and “long” is “0”.
【0028】同図(B)はON周期(短)発生度数のメ
ンバーシップ関数を示しており、「少」および「多」の
2つのラベルを有しており、「少」は、ON周期(短)
の発生度数の3回以下に対応し、「多」は、ON周期
(短)の発生度数の4回以上に対応する。例えば、ON
周期(短)発生度数が、3回以下の値であったとする
と、ラベル「少」の適合度は、「1」となり、ラベル
「多」の適合度は、「0」となる。FIG. 3B shows a membership function of the frequency of ON period (short) occurrence, which has two labels of "small" and "many". Short)
Corresponds to three or less occurrences, and “many” corresponds to four or more occurrences of the ON cycle (short). For example, ON
Assuming that the frequency of occurrence of the cycle (short) is three or less, the fitness of the label “small” is “1”, and the fitness of the label “many” is “0”.
【0029】同図(C)はON周期(中)発生度数のメ
ンバーシップ関数を示しており、「少」および「多」の
2つのラベルを有しており、「少」は、ON周期(中)
の発生度数の7回以下に対応し、「多」は、ON周期
(中)の発生度数の8回以上に対応する。例えば、ON
周期(中)発生度数が、7回以下の値であったとする
と、ラベル「少」の適合度は、「1」となり、ラベル
「多」の適合度は、「0」となる。FIG. 9C shows a membership function of the frequency of occurrence of the ON cycle (medium), and has two labels of "small" and "many". During)
Corresponds to seven or less occurrences, and “many” corresponds to eight or more occurrences of the ON cycle (medium). For example, ON
Assuming that the frequency of occurrence of the cycle (medium) is a value of 7 or less, the fitness of the label “small” is “1”, and the fitness of the label “many” is “0”.
【0030】同図(D)は、ON周期(長)発生度数の
メンバーシップ関数を示しており、「少」および「多」
の2つのラベルを有しており、「少」は、ON周期
(長)の発生度数の3回以下に対応し、「多」は、ON
周期(中)の発生度数の4回以上に対応する。例えば、
ON周期(長)発生度数が、3回以下の値であったとす
ると、ラベル「少」の適合度は、「1」となり、ラベル
「多」の適合度は、「0」となる。FIG. 3D shows membership functions of the frequency of occurrence of ON cycle (long), "small" and "many".
"Small" corresponds to three or less occurrences of the ON cycle (long), and "many" corresponds to ON
This corresponds to four or more occurrences of the period (medium). For example,
Assuming that the ON cycle (long) occurrence frequency is a value equal to or less than three times, the fitness of the label “small” is “1”, and the fitness of the label “many” is “0”.
【0031】同図(E)は、ON時間最大値のメンバー
シップ関数を示しており、「短」および「長」の2つの
ラベルを有しており、「短」は、ON時間最大値が20
0msec未満に対応し、「長」は、ON時間最大値が
200msec以上に対応する。例えば、ON時間最大
値が、200msec未満の値であったとすると、ラベ
ル「短」の適合度は、「1」となり、ラベル「長」の適
合度は、「0」となる。FIG. 5E shows a membership function of the maximum value of the ON time, which has two labels of “short” and “long”. 20
“Long” corresponds to the ON time maximum value of 200 msec or more. For example, if the maximum value of the ON time is less than 200 msec, the fitness of the label “short” is “1” and the fitness of the label “long” is “0”.
【0032】図5は、地震判別の推論ルールを示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing an inference rule for earthquake discrimination.
【0033】この実施例では、以下の7つのルールによ
って地震であるか否かを判別するものである。In this embodiment, it is determined whether or not an earthquake has occurred according to the following seven rules.
【0034】ルール1. if ON時間総和が短 and ON周期(短)発生
度数が少 andON周期(中)発生度数が多 then 地震 ルール2. if ON時間総和が短 and ON周期(短)発生
度数が少 andON周期(長)発生度数が多 then 地震 ルール3. if ON時間総和が中 and ON周期(中)発生
度数が少then 地震 ルール4. if ON時間総和が中 and ON周期(短)発生
度数が少 andON周期(中)発生度数が多 then 地震 ルール5. if ON時間総和が中 and ON周期(短)発生
度数が少 andON周期(長)発生度数が多 then 地震 ルール6. if ON時間総和が長 and ON周期(長)発生
度数が多 then 地震ルール7. if ON周期(短)発生度数が多 and ON周期
(中)発生度数が多 and ON時間最大値が長 then 地震 すなわち、この実施例では、上述のメンバーシップ関数
により求めた1,0の適合度(グレード)をこれらのル
ールに従って論理積演算を行ってその結果が1となった
ときは、地震、0となったときには、地震でないとする
ものである。Rule 1. if sum of ON time is short and ON cycle (short) occurrence frequency is small andON cycle (medium) occurrence frequency is large then earthquake Rule 2. if sum of ON time is short and ON cycle (short) occurrence frequency is small andON cycle (long) occurrence frequency is many then earthquake Rule 3. 3. If ON time sum is medium and ON cycle (medium) occurrence frequency is low then earthquake Rule 4. If the total ON time is medium and the ON cycle (short) occurrence frequency is low and the ON ON cycle (medium) occurrence frequency is high then earthquake Rule 5. 5. If total ON time is medium and ON cycle (short) occurrence frequency is small and andON cycle (long) occurrence frequency is large then earthquake Rule 6. 6. If sum of ON time is long and ON cycle (long) occurrence frequency is many then earthquake rule 7. if ON cycle (short) occurrence frequency is large and ON cycle (medium) occurrence frequency is large and ON time maximum value is long then earthquake That is, in this embodiment, the fitness of 1,0 obtained by the above membership function When a logical AND operation is performed on (grade) in accordance with these rules and the result is 1, the earthquake is determined. When the result is 0, it is determined that the earthquake is not an earthquake.
【0035】次に、これらのルールがどのような地震を
想定して規定されているかを以下に説明する。Next, what kind of earthquake is assumed for these rules will be described below.
【0036】先ず、ルール1およびルール2は、比較的
柔らかい地盤での地震を想定したものであり、ON時間
総和は短いけれども、ON周期(中)の発生度数が多い
ことから地震の典型的な周波数成分を有した振動と考え
られる。なお、誤動作を回避するために、ON周期
(短)発生度数の少との論理積をとっている。First, rules 1 and 2 are based on the assumption of an earthquake on relatively soft ground. Although the total ON time is short, the occurrence frequency of the ON cycle (medium) is large, so that a typical earthquake is generated. It is considered that the vibration has a frequency component. In addition, in order to avoid a malfunction, a logical AND with a small frequency of ON cycle (short) occurrence is taken.
【0037】ルール3は、直下型地震を想定したもので
あり、ON周期(中)発生度数が少で、かつ、ON時間
総和が中であるから、振動数は少ないものの、ON時間
総和が中位ということから、単位周期当たりの揺れが強
く危険であると考えられる。Rule 3 assumes a direct earthquake and has a low ON cycle (medium) frequency and a medium total ON time. Therefore, although the frequency is small, the total ON time is medium. Therefore, it is considered that the swing per unit cycle is strong and dangerous.
【0038】ルール4およびルール5は、比較的震源が
遠くて強い地震を想定したものであり、振動周期が中か
ら長であり、ON時間総和が中位であるということから
継続時間の長い地震であり、危険な地震と考えられる。
なお、震源が遠い場合その反射波・揺れの強さにより振
動が長くなるものである。また、誤動作を回避するため
に、ON周期(短)発生度数の少との論理積をとってい
る。Rule 4 and rule 5 assume a strong earthquake with a relatively long epicenter, and have a long oscillation period because the oscillation period is medium to long and the total ON time is medium. Is considered a dangerous earthquake.
When the epicenter is far away, the vibration lengthens due to the strength of the reflected wave and shaking. Further, in order to avoid a malfunction, a logical AND with a small frequency of ON cycle (short) occurrence is taken.
【0039】ルール6は、軟弱地盤での地震および高層
ビルにおける地震揺れを想定したものであり、ON時間
総和が長く、ON周期(長)発生度数が多いことから非
常に大きなエネルギーの振動であると考えられる。Rule 6 is based on the assumption of an earthquake on soft ground and an earthquake shake on a high-rise building, and is a vibration of very large energy due to a long total ON time and a large frequency of ON cycles (long). it is conceivable that.
【0040】ルール7は、固い地盤での地震および非常
に被害の大きな地震を想定したものであり、振動の揺れ
成分が広い帯域に亘って発生し、かつON時間最大値が
大きいことから非常に大きな地震であると考えられる。Rule 7 is based on the assumption that an earthquake occurs on a hard ground and an earthquake that is extremely damaged. The oscillation component of vibration occurs over a wide band, and the maximum value of the ON time is very large. It is considered a big earthquake.
【0041】次に、以上の構成を有する地震判別推論装
置の動作を図6のフローチャートおよび図7のタイミン
グチャートに基づいて説明する。Next, the operation of the earthquake discriminating inference apparatus having the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. 6 and the timing chart of FIG.
【0042】この地震判別推論装置では、感震器2から
ON信号が与えられる度に、すなわち、ON周期毎に、
データをサンプリングして上述の特徴量を抽出し、ON
周期のデータについては、データ信憑性判断手段6で、
上述の条件式に従って信憑性の有無を判断し、信憑性有
りと判断されたON周期のデータおよび他の特徴量に基
づいて推論を行うものである。すなわち、ON信号が与
えられる度に、最初のON信号が入力された時点からの
データに基づいて特徴量が順次新たに更新され、この更
新された特徴量に基づいて推論を行うものである。In this earthquake discriminating and inference device, every time an ON signal is given from the seismic sensor 2, ie, every ON cycle,
Data is sampled to extract the above-mentioned features and ON
For the data of the cycle, the data authenticity judgment means 6
The presence or absence of credibility is determined according to the above conditional expression, and inference is performed based on ON cycle data determined to be credible and other feature amounts. That is, every time an ON signal is given, the feature is sequentially updated based on data from the time when the first ON signal is input, and inference is performed based on the updated feature.
【0043】さらに、この実施例では、最初のON信号
が与えられてから5秒経過したときに、データのサンプ
リングおよび推論を打ち切ってクリア状態として、改め
て処理を最初から開始するものであり、また、最後にO
N信号が与えられてから2.5秒以上経過しても新たな
ON信号が与えられないときには、推論を終了するもの
である。Further, in this embodiment, when five seconds have passed since the first ON signal was supplied, data sampling and inference are terminated to set the data in the clear state, and the processing is restarted from the beginning. And finally O
If a new ON signal is not provided after 2.5 seconds or more after the N signal is provided, the inference is terminated.
【0044】先ず、感震器2がONして最初のON信号
が与えられると(ステップn1)、上述の5秒のタイマ
をスタートさせ(ステップn2)、この5秒のタイマま
たは2.5秒のタイマがタイムアップしたか否かを判断
し(ステップn3)、タイムアップしたときには、地震
でないとして終了し、タイムアップしていないときに
は、感震器がONしたか否か判断し(ステップn4)、
感震器2がONしてON信号が与えられると、2.5秒
のタイマを更新し(ステップn5)、データのサンプリ
ングを、例えば、10msec以下のサンプリング周期
で行い(ステップn6)、上述の特徴量を抽出し(ステ
ップn7)、抽出されて信憑性有りと判断されたON周
期のデータと抽出された他の特徴量のデータに基づい
て、上述のようにして推論し(ステップn8)、地震で
あるか否か判断し(ステップn9)、地震であるときに
は、対応する出力を与え、地震でないときには、ステッ
プn3に戻る。なお、地震であるとの判別出力に基づい
て、遮断弁が閉じられてガスの供給が遮断される。First, when the seismic sensor 2 is turned on and the first ON signal is given (step n1), the 5-second timer is started (step n2), and the 5-second timer or 2.5-second timer is started. It is determined whether the timer has expired (step n3). If the time has expired, it is determined that the earthquake has not occurred. If not, it is determined whether the seismic sensor has been turned on (step n4). ,
When the seismic sensor 2 is turned on and an ON signal is given, the timer of 2.5 seconds is updated (step n5), and data sampling is performed at a sampling cycle of, for example, 10 msec or less (step n6). The feature amount is extracted (step n7), and inference is performed as described above based on the data of the ON cycle that is extracted and determined to be authentic and the data of the other extracted feature amount (step n8). It is determined whether or not it is an earthquake (step n9). If it is an earthquake, a corresponding output is given. If it is not an earthquake, the process returns to step n3. The shutoff valve is closed and the supply of gas is shut off based on the output indicating that the earthquake has occurred.
【0045】このように感震器2がONする度に、デー
タサンプリングが行われて最初のON信号が入力された
時点からのデータに基づく特徴量が抽出されて推論が行
われるので、従来例のように、所定期間、例えば、3秒
間に亘る感震器のON/OFF信号からデータサンプリ
ングした後に判別するものに比べて高速に判別できるこ
とになる。As described above, every time the seismic sensor 2 is turned on, data sampling is performed, and a feature quantity based on data from the time when the first ON signal is input is extracted and inference is performed. As described above, the discrimination can be performed faster than the discrimination performed after data sampling from the ON / OFF signal of the seismic sensor for a predetermined period, for example, three seconds.
【0046】さらに、地震波/衝撃波の卓越周期に着目
し、振動周期に対応するON周期を特徴量としているの
で、地震以外の衝撃による誤判別を低減できるものであ
り、また、振動エネルギと比例関係にあるON時間総和
および半周期当たりの振動の強さに対応するON時間最
大値を特徴量としているので、危険な振動も判別できる
ことになる。Further, focusing on the predominant period of the seismic wave / shock wave, and using the ON period corresponding to the vibration period as a characteristic amount, erroneous discrimination due to shocks other than earthquakes can be reduced. Since the ON time total value corresponding to the ON time sum and the vibration intensity per half cycle described in the above is used as the characteristic amount, dangerous vibration can also be determined.
【0047】しかも、ON周期については、信憑性有り
と判断されたデータのみを推論に用いるので、感震器の
しきい値近傍の減衰振動で発生する誤ったON周期のデ
ータや外乱による過大な加速度が加わったときに発生す
る誤ったON周期のデータを、推論に用いることがな
く、これによって、地震以外の衝撃による誤判別を大幅
に低減できることになる。Further, as for the ON cycle, only data determined to be credible is used for inference, so that incorrect ON cycle data generated due to damped vibration near the threshold value of the seismic sensor or excessive due to disturbance. Erroneous ON cycle data generated when an acceleration is applied is not used for inference, whereby erroneous discrimination due to an impact other than an earthquake can be greatly reduced.
【0048】なお、この実施例の評価のために、地震判
別推論装置が内蔵されたガスメータの配管長さを変えて
鋼球をぶつけて衝撃を与えたり、ガスボンベを倒して衝
撃を与えた結果、この地震判別推論装置が地震以外の衝
撃で誤判別することがなく、極めて有効であることが確
認された。In order to evaluate the embodiment, as a result of changing the length of a pipe of a gas meter having a built-in seismic discriminating inference device and hitting it with a steel ball to give an impact or knocking down a gas cylinder to give an impact, It was confirmed that this earthquake discrimination and inference device did not make a misjudgment due to an impact other than an earthquake, and was extremely effective.
【0049】[0049]
【0050】上述の実施例では、信憑性無しと判断され
たON周期のデータのみを推論に用いないようにしたけ
れども、本発明の他の実施例として、信憑性無しと判断
されたON周期データに対応するON時間については、
ON時間総和およびON時間最大値のデータとして用い
ないようにしてもよい。In the above-described embodiment, only the data of the ON cycle determined to have no credibility is not used for inference. However, as another embodiment of the present invention, the ON cycle data determined to have no credibility is used. For the ON time corresponding to
It may not be used as the data of the ON time sum and the ON time maximum value.
【0051】上述の実施例では、ON周期毎に推論した
けれども、本発明は、ON周期毎に限らなくてもよい。In the above embodiment, the inference has been made for each ON cycle, but the present invention is not limited to each ON cycle.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上のように本発明によればON周期、
ON時間総和およびON時間最大値の3つの特徴量に基
づいて、高速で高精度な判別が可能になり、しかも、振
動周期に対応するON周期のデータについては、信憑性
を判断した上で推論に用いるので、地震以外の衝撃によ
る誤判別を大幅に低減できることになる。As described above, according to the present invention, the ON period,
High-speed and high-precision discrimination can be performed based on the three feature amounts of the ON time sum and the ON time maximum value, and the credibility of the ON cycle data corresponding to the vibration cycle can be improved. Since it is used for the inference after the judgment, the erroneous judgment due to the impact other than the earthquake can be greatly reduced.
【図1】本発明の一実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention.
【図2】振動波形に対応する感震器の出力を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating an output of a seismic sensor corresponding to a vibration waveform.
【図3】外乱振動波形および感震器の出力波形を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing a disturbance vibration waveform and an output waveform of a seismic sensor.
【図4】各特徴量のメンバーシップ関数を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a membership function of each feature amount.
【図5】推論のルールを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing rules of inference.
【図6】動作説明に供するフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation.
【図7】動作説明に供するタイミングチャートである。FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation.
2 感震器 3 マイクロコンピュータ 4 特徴量抽出手段 5 推論手段 6 データ信憑性判断手段 2 Seismic device 3 Microcomputer 4 Feature extraction means 5 Inference means 6 Data authenticity judgment means
Claims (4)
出力するON/OFF信号出力手段と、このON/OFF信号出力手段によって所定期間にわた
って計測されて得られた 前記ON/OFF信号に基づい
て、ON周期、ON時間総和およびON時間最大値の3
つの特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 前記特徴量抽出手段で抽出されたON周期のデータの信
憑性の有無を判断する信憑性判断手段と、 ON周期のデータについては、信憑性有りと判断された
データを、ON周期以外の特徴量については、前記特徴
量抽出手段で抽出された特徴量のデータを用いて、地震
であるか否かを推論する推論手段と、 を備えることを特徴とする地震判別推論装置。An ON / OFF signal output means for outputting an ON / OFF signal corresponding to a vibration waveform, and the ON / OFF signal output means outputs the ON / OFF signal over a predetermined period.
Based on the measured and the ON / OFF signals obtained I, 3 ON period, ON time sum total and ON time maximum value
Feature amount extracting means for extracting three feature amounts; credibility determining means for determining the presence or absence of credibility of the ON cycle data extracted by the feature amount extracting means; and credibility for the ON cycle data. The inferring means for inferring whether or not the determined data is an earthquake using the feature amount data extracted by the feature amount extracting means for the feature amount other than the ON period. Earthquake discrimination inference device.
るON時間の比率に基づいて、信憑性の有無を判断する
ものである前記請求項1に記載の地震判別推論装置。2. The earthquake discriminating and inference apparatus according to claim 1, wherein the credibility determining means determines the presence or absence of credibility based on a ratio of an ON time to an ON cycle.
出力するON/OFF信号出力手段によって所定期間に
わたって計測されて得られた前記ON/OFF信号に基
づいて、ON周期、ON時間総和およびON時間最大値
の3つの特徴量を抽出する特徴量抽出工程と、 前記特徴量抽出工程で抽出されたON周期のデータの信
憑性の有無を判断する信憑性判断工程と、 ON周期のデータについては、信憑性有りと判断された
データを、ON周期以外の特徴量については、前記特徴
量抽出手段で抽出された特徴量のデータを用いて、地震
であるか否かを推論する推論工程と、 を備える地震判別推論方法。 3. An on / off signal corresponding to a vibration waveform
ON / OFF signal output means to output
Based on the ON / OFF signal obtained
Then, ON cycle, ON time total and ON time maximum value
A feature amount extracting step of extracting the three feature amounts of: and a signal of the ON cycle data extracted in the feature amount extracting step.
The credibility determination step of determining the presence or absence of credibility, and the ON cycle data was determined to be credible.
For data other than the ON period,
Using the feature data extracted by the quantity extraction means,
And an inference step of inferring whether or not the earthquake is inferred.
るON時間の比率に基づいて、信憑性の有無を判断する
ものである請求項3に記載の地震判別推論方法。 4. The method according to claim 1, wherein the credibility determination step is performed for an ON cycle.
Judgment of credibility based on the ratio of ON time
4. The method according to claim 3, wherein the method comprises:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28484394A JP3264112B2 (en) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | Earthquake discrimination inference device and earthquake discrimination inference method |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28484394A JP3264112B2 (en) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | Earthquake discrimination inference device and earthquake discrimination inference method |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08145776A JPH08145776A (en) | 1996-06-07 |
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JP5434333B2 (en) * | 2009-07-27 | 2014-03-05 | セイコーエプソン株式会社 | Inclination detection method and inclination detection apparatus |
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- 1994-11-18 JP JP28484394A patent/JP3264112B2/en not_active Expired - Fee Related
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