JP5433473B2

JP5433473B2 - Seismometer and control method thereof

Info

Publication number: JP5433473B2
Application number: JP2010067583A
Authority: JP
Inventors: 俊一郎牧野; 晃生隅田; 英彦黒田; 徹小野寺; 善弘山下
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-03-24
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2030-03-24
Also published as: JP2011202961A

Description

本発明は、加速度計を用いた地震計およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a seismometer using an accelerometer and a control method thereof.

プラントの設備が地震時に受けた被害を評価するには対象の機器や配管の必要な部位に加速度計ないしは地震計を設置してそのデータを収集する必要がある。この場合に、無線機能を付加してセンサをネットワークで接続し、センサ情報を収集するシステムを利用した小型でケーブルの敷設も必要ない加速度計ないしは地震計が有用である。たとえば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いたセンサネット（商品名）地震計が市販されている。 In order to evaluate the damage of plant facilities during an earthquake, it is necessary to install accelerometers or seismometers at the necessary parts of the target equipment and piping and collect the data. In this case, an accelerometer or seismometer that uses a system that adds a wireless function to connect sensors via a network and collects sensor information and does not require cable laying is useful. For example, a sensor net (trade name) seismometer using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology is commercially available.

このような小型の地震計は、電源として電池ないしは太陽光パネル等の発電装置を内蔵し、常時は休止状態で電源の消耗を抑え、定期的に、あるいは地震がトリガーとなって動作状態となり加速度を計測する（特許文献１）。内部の構成は地震の強度を計測する加速度センサ、加速度センサの出力を読み出すマイクロコントローラ、加速度データを外部に出力する出力装置等で構成される。 Such a small seismometer has a built-in power generation device such as a battery or a solar panel as a power source, and is always in a resting state to suppress power consumption, and it becomes an operating state periodically or triggered by an earthquake. Is measured (Patent Document 1). The internal configuration includes an acceleration sensor that measures the intensity of the earthquake, a microcontroller that reads out the output of the acceleration sensor, an output device that outputs acceleration data to the outside, and the like.

特開平８−７７４７５号公報JP-A-8-77475 特開２０００−２１４２６７号公報JP 2000-214267 A

従来の通常の地震計では、休止状態でも数十μＡ程度の待機電流が消費される。プラントの設備に被害を及ぼす地震はたとえば数十年の長周期で生じるため、たとえば２０μＡの待機電流で１０年間動作させるには容量１７００ｍＡｈといった比較的大容量の電池が必要となる。太陽光や熱、振動を利用して発電する方法を組み込めば電源の消耗は考えなくてよいが、周囲からエネルギーを得られない場所に設置することもあり、またエネルギーを得られたとしても安定に継続してエネルギーが得られる保証はない。 In a conventional normal seismometer, a standby current of about several tens of μA is consumed even in a resting state. Since earthquakes that damage plant equipment occur for a long period of several decades, for example, a battery with a relatively large capacity of 1700 mAh is required to operate for 10 years with a standby current of 20 μA. If you incorporate a method of generating electricity using sunlight, heat, or vibration, you don't have to worry about power consumption, but you may install it in a place where you can't get energy from the surroundings. There is no guarantee that energy will be continuously obtained.

また、余震も含め複数の地震が発生するため、得られたデータの識別のため時刻を付加している。長時間動作させると時計の時刻がずれてくるため時刻合わせをする必要がある（特許文献２）。 In addition, since multiple earthquakes including aftershocks occur, time is added to identify the obtained data. If the clock is operated for a long time, the time of the clock shifts, and it is necessary to adjust the time (Patent Document 2).

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、加速度計を用いた地震計の待機時および動作時に消費する電力を低減し、長期にわたり電池交換なしに使用できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to reduce the power consumed during standby and operation of a seismometer using an accelerometer so that it can be used without battery replacement over a long period of time. To do.

本発明は上記目的を達成するものであって、本発明に係る地震計の一つの態様は、地震の揺れによる加速度を計測して加速度データを出力する加速度センサと、前記加速度データを記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶された加速度データを外部に出力する出力装置と、前記記憶装置と前記出力装置とを制御する制御装置と、前記加速度センサと前記記憶装置と前記出力装置と前記制御装置に電力を供給する電源と、前記電源から、前記加速度センサ、前記記憶装置、前記出力装置および前記制御装置への電力供給をオンオフ可能に接続された第１のスイッチと、前記第１のスイッチと並列に接続された第２のスイッチと、地震が発生することによって前記第１のスイッチがオンとなるように動作するスイッチ駆動装置と、を有し、前記スイッチ駆動装置は、地震の振動で電圧が発生する圧電素子と、前記圧電素子で発生した電圧を昇圧するトランスと、前記トランスで昇圧した電圧を保持する駆動装置用コンデンサと、を備え、前記制御装置は、前記第１のスイッチのオンによって前記電源から電力の供給を受けて前記第２のスイッチをオンとし、その後に前記加速度データの絶対値が所定値以下の状態を所定時間継続するまでの間の当該加速度データを前記記憶装置に記憶し、その後にその記憶装置に記憶された加速度データを前記出力装置によって外部に出力し、その後、第２のスイッチをオフするように制御すること、を特徴とする。
また、本発明に係る地震計の他の一つの態様は、地震の揺れによる加速度を計測して加速度データを出力する加速度センサと、前記加速度データを記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶された加速度データを外部に出力する出力装置と、前記記憶装置と前記出力装置とを制御する制御装置と、前記加速度センサと前記記憶装置と前記出力装置と前記制御装置に電力を供給する電源と、前記電源から、前記加速度センサ、前記記憶装置、前記出力装置および前記制御装置への電力供給をオンオフ可能に接続された第１のスイッチと、前記第１のスイッチと並列に接続された第２のスイッチと、地震が発生することによって前記第１のスイッチがオンとなるように動作するスイッチ駆動装置と、を有し、前記スイッチ駆動装置は、地震の振動で電圧が発生する圧電素子と、前記圧電素子で発生した電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータと、前記ＤＣ−ＤＣコンバータで昇圧した電圧を保持する駆動装置用コンデンサと、を備え、前記制御装置は、前記第１のスイッチのオンによって前記電源から電力の供給を受けて前記第２のスイッチをオンとし、その後に前記加速度データの絶対値が所定値以下の状態を所定時間継続するまでの間の当該加速度データを前記記憶装置に記憶し、その後にその記憶装置に記憶された加速度データを前記出力装置によって外部に出力し、その後、第２のスイッチをオフするように制御すること、を特徴とする。
また、本発明に係る地震計のさらに他の一つの態様は、地震の揺れによる加速度を計測して加速度データを出力する加速度センサと、前記加速度データを記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶された加速度データを外部に出力する出力装置と、前記記憶装置と前記出力装置とを制御する制御装置と、前記加速度センサと前記記憶装置と前記出力装置と前記制御装置に電力を供給する電源と、前記電源から、前記加速度センサ、前記記憶装置、前記出力装置および前記制御装置への電力供給をオンオフ可能に接続された第１のスイッチと、前記第１のスイッチと並列に接続された第２のスイッチと、地震が発生することによって前記第１のスイッチがオンとなるように動作するスイッチ駆動装置と、前記第１のスイッチおよび第２のスイッチを介して前記電源と接続され、所定時間間隔ごとにカウント値を出力するカウンタと、を有し、前記制御装置は、前記第１のスイッチのオンによって前記電源から電力の供給を受けて前記第２のスイッチをオンとし、その後に前記加速度データの絶対値が所定値以下の状態を所定時間継続するまでの間の当該加速度データを前記記憶装置に記憶し、その後にその記憶装置に記憶された加速度データを前記出力装置によって外部に出力し、その後、第２のスイッチをオフするように制御し、前記記憶装置は、前記加速度データと同期して前記カウンタのカウント値を記憶し、前記出力装置は、前記記憶装置に記憶された前記加速度データおよびこれと同期して記憶された前記カウント値を出力するとともに、その出力するときに前記カウンタから読み出されたカウント値を出力するように構成されていること、を特徴とする。
The present invention achieves the above-mentioned object, and one aspect of the seismometer according to the present invention includes an acceleration sensor that measures acceleration caused by an earthquake and outputs acceleration data, and a memory that stores the acceleration data. An output device that outputs acceleration data stored in the storage device to the outside, a control device that controls the storage device and the output device, the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control A power supply for supplying power to the device; a first switch connected to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device from the power supply so as to be able to be turned on and off; and the first switch It includes a second switch connected in parallel, and a switch driving unit that operates to the first switch is turned on by an earthquake occurs, the said Switch driving device comprises a piezoelectric element voltage is generated by the vibration of an earthquake, a transformer for boosting the voltage generated by the piezoelectric element, and a drive device for a capacitor for holding a voltage boosted by said transformer, said control The device receives power from the power source when the first switch is turned on to turn on the second switch, and then continues until the absolute value of the acceleration data is below a predetermined value for a predetermined time. The acceleration data stored in the storage device, the acceleration data stored in the storage device is output to the outside by the output device, and then the second switch is turned off. Features.
Another aspect of the seismometer according to the present invention is an acceleration sensor that measures acceleration caused by an earthquake and outputs acceleration data, a storage device that stores the acceleration data, and a storage device that stores the acceleration data. An output device that outputs the acceleration data to the outside, a control device that controls the storage device and the output device, a power source that supplies power to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device; A first switch connected to be able to turn on / off power from the power source to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device, and a second switch connected in parallel with the first switch A switch driving device that operates so that the first switch is turned on when an earthquake occurs, the switch driving device including vibrations of the earthquake A piezoelectric element that generates a voltage; a DC-DC converter that boosts the voltage generated by the piezoelectric element; and a capacitor for a driving device that holds the voltage boosted by the DC-DC converter. When the first switch is turned on, power is supplied from the power source to turn on the second switch, and thereafter the state in which the absolute value of the acceleration data is kept below a predetermined value for a predetermined time. Acceleration data is stored in the storage device, the acceleration data stored in the storage device is then output to the outside by the output device, and then the second switch is turned off. .
Still another aspect of the seismometer according to the present invention is an acceleration sensor that measures acceleration due to an earthquake and outputs acceleration data, a storage device that stores the acceleration data, and a storage device that stores the acceleration data. An output device that outputs the acceleration data to the outside, a control device that controls the storage device and the output device, a power supply that supplies power to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device A first switch connected to be able to turn on / off power from the power source to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device; and a second switch connected in parallel with the first switch. A switch driving device that operates to turn on the first switch when an earthquake occurs, the first switch, and the second switch And a counter that outputs a count value at predetermined time intervals, and the control device receives power from the power source when the first switch is turned on. The acceleration data is stored in the storage device until the absolute value of the acceleration data is kept below the predetermined value for a predetermined time, and then stored in the storage device. Acceleration data is output to the outside by the output device, and then the second switch is controlled to be turned off. The storage device stores the count value of the counter in synchronization with the acceleration data, and the output device Outputs the acceleration data stored in the storage device and the count value stored in synchronization therewith, and outputs the counter That is configured to output et read count value, characterized by.

また、本発明に係る地震計の制御方法の一つの態様は、地震の揺れによる加速度を計測して加速度データを出力する加速度センサと、前記加速度データを記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶された加速度データを外部に出力する出力装置と、前記記憶装置と前記出力装置とを制御する制御装置と、前記加速度センサと前記記憶装置と前記出力装置と前記制御装置に電力を供給する電源と、前記電源から、前記加速度センサ、前記記憶装置、前記出力装置および前記制御装置への電力供給をオンオフ可能に接続された第１のスイッチと、前記第１のスイッチと並列に接続された第２のスイッチと、地震が発生することによって前記第１のスイッチがオンとなるように動作するスイッチ駆動装置と、を有する地震計の制御方法であって、前記スイッチ駆動装置は、地震の振動で電圧が発生する圧電素子と、前記圧電素子で発生した電圧を昇圧するトランスと、前記トランスで昇圧した電圧を保持する駆動装置用コンデンサと、を備え、当該制御方法は、前記制御装置が、前記第１のスイッチのオンによって前記電源から電力の供給を受けて前記第２のスイッチをオンとし、その後に前記加速度データの絶対値が所定値以下の状態を所定時間継続するまでの間の当該加速度データを前記記憶装置に記憶し、その後にその記憶装置に記憶された加速度データを前記出力装置によって外部に出力し、その後、第２のスイッチをオフするように制御すること、を特徴とする。
また、本発明に係る地震計の制御方法の他の一つの態様は、地震の揺れによる加速度を計測して加速度データを出力する加速度センサと、前記加速度データを記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶された加速度データを外部に出力する出力装置と、前記記憶装置と前記出力装置とを制御する制御装置と、前記加速度センサと前記記憶装置と前記出力装置と前記制御装置に電力を供給する電源と、前記電源から、前記加速度センサ、前記記憶装置、前記出力装置および前記制御装置への電力供給をオンオフ可能に接続された第１のスイッチと、前記第１のスイッチと並列に接続された第２のスイッチと、地震が発生することによって前記第１のスイッチがオンとなるように動作するスイッチ駆動装置と、を有する地震計の制御方法であって、前記スイッチ駆動装置は、地震の振動で電圧が発生する圧電素子と、前記圧電素子で発生した電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータと、前記ＤＣ−ＤＣコンバータで昇圧した電圧を保持する駆動装置用コンデンサと、を備え、当該制御方法は、前記制御装置が、前記第１のスイッチのオンによって前記電源から電力の供給を受けて前記第２のスイッチをオンとし、その後に前記加速度データの絶対値が所定値以下の状態を所定時間継続するまでの間の当該加速度データを前記記憶装置に記憶し、その後にその記憶装置に記憶された加速度データを前記出力装置によって外部に出力し、その後、第２のスイッチをオフするように制御すること、を特徴とする。
また、本発明に係る地震計の制御方法のさらに他の一つの態様は、地震の揺れによる加速度を計測して加速度データを出力する加速度センサと、前記加速度データを記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶された加速度データを外部に出力する出力装置と、前記記憶装置と前記出力装置とを制御する制御装置と、前記加速度センサと前記記憶装置と前記出力装置と前記制御装置に電力を供給する電源と、前記電源から、前記加速度センサ、前記記憶装置、前記出力装置および前記制御装置への電力供給をオンオフ可能に接続された第１のスイッチと、前記第１のスイッチと並列に接続された第２のスイッチと、地震が発生することによって前記第１のスイッチがオンとなるように動作するスイッチ駆動装置と、前記第１のスイッチおよび第２のスイッチを介して前記電源と接続され、所定時間間隔ごとにカウント値を出力するカウンタと、を有する地震計の制御方法であって、前記記憶装置は、前記加速度データと同期して前記カウンタのカウント値を記憶し、前記出力装置は、前記記憶装置に記憶された前記加速度データおよびこれと同期して記憶された前記カウント値を出力するとともに、その出力するときに前記カウンタから読み出されたカウント値を出力するように構成されていて、当該制御方法は、、前記制御装置が、前記第１のスイッチのオンによって前記電源から電力の供給を受けて前記第２のスイッチをオンとし、その後に前記加速度データの絶対値が所定値以下の状態を所定時間継続するまでの間の当該加速度データを前記記憶装置に記憶し、その後にその記憶装置に記憶された加速度データを前記出力装置によって外部に出力し、その後、第２のスイッチをオフするように制御すること、を特徴とする。
According to another aspect of the seismometer control method of the present invention, there is provided an acceleration sensor that measures acceleration caused by an earthquake and outputs acceleration data, a storage device that stores the acceleration data, and a storage device that stores the acceleration data. An output device that outputs the acceleration data to the outside, a control device that controls the storage device and the output device, a power supply that supplies power to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device A first switch connected to be able to turn on / off power from the power source to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device; and a second switch connected in parallel with the first switch. and switches a control method of seismometers having a switch driving unit that operates to the first switch is turned on by an earthquake occurs, before The switch driving device includes a piezoelectric element that generates a voltage due to earthquake vibration, a transformer that boosts the voltage generated by the piezoelectric element, and a capacitor for a driving device that holds the voltage boosted by the transformer, and the control method, wherein the controller, the first supplied with electric power from the power supply by the on-switch turns on the second switch, the absolute value of a predetermined the following state for a predetermined value of then the acceleration data The acceleration data until the time continues is stored in the storage device, and thereafter the acceleration data stored in the storage device is output to the outside by the output device, and then the second switch is turned off. It is characterized by controlling.
According to another aspect of the seismometer control method of the present invention, there is provided an acceleration sensor that measures acceleration caused by an earthquake and outputs acceleration data, a storage device that stores the acceleration data, and the storage device An output device for outputting the acceleration data stored in the outside, a control device for controlling the storage device and the output device, and supplying power to the acceleration sensor, the storage device, the output device and the control device A power source, a first switch connected to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device from the power source so as to be able to be turned on and off, and the first switch connected in parallel A seismometer control method comprising: a second switch; and a switch driving device that operates so that the first switch is turned on when an earthquake occurs. The switch driving device includes a piezoelectric element that generates a voltage due to an earthquake vibration, a DC-DC converter that boosts a voltage generated by the piezoelectric element, and a capacitor for a driving device that holds the voltage boosted by the DC-DC converter. In the control method, the control device receives power from the power source when the first switch is turned on to turn on the second switch, and then the absolute value of the acceleration data is The acceleration data until the state below a predetermined value is continued for a predetermined time is stored in the storage device, and then the acceleration data stored in the storage device is output to the outside by the output device. And controlling to turn off the switch.
According to still another aspect of the seismometer control method of the present invention, there is provided an acceleration sensor that measures acceleration caused by an earthquake and outputs acceleration data, a storage device that stores the acceleration data, and the storage An output device that outputs acceleration data stored in the device to the outside, a control device that controls the storage device and the output device, an electric power supply to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device Connected in parallel with the first switch, a first switch connected to the power supply from the power source to the acceleration sensor, the storage device, the output device and the control device so as to be able to be turned on and off. A second switch, a switch driving device that operates to turn on the first switch when an earthquake occurs, the first switch, A counter connected to the power source via a switch and outputting a count value at predetermined time intervals, wherein the storage device is synchronized with the acceleration data. The count value is stored, and the output device outputs the acceleration data stored in the storage device and the count value stored in synchronization therewith, and is read from the counter when outputting the count value. The control method is configured to output a count value. In the control method, the control device receives power from the power source when the first switch is turned on, and turns on the second switch. Storing the acceleration data until the absolute value of the acceleration data is kept below a predetermined value for a predetermined time in the storage device. The acceleration data stored in the device to output to the outside by the output device, then, be controlled so as to turn off the second switch, characterized by.

この発明によれば、加速度計を用いた地震計の待機時および動作時に消費する電力を低減し、長期にわたり電池交換なしに使用できるようにすることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce power consumed during standby and operation of a seismometer using an accelerometer, and to use the seismometer for a long time without battery replacement.

本発明に係る地震計の第１の実施の形態の模式的回路図である。1 is a schematic circuit diagram of a first embodiment of a seismometer according to the present invention. 図１の電源の具体的構成例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a specific configuration example of the power supply of FIG. 1. 図１のスイッチ駆動装置の具体的構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the specific structural example of the switch drive device of FIG. 本発明に係る地震計の第２の実施の形態におけるスイッチ駆動装置の具体的構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the specific structural example of the switch drive device in 2nd Embodiment of the seismometer which concerns on this invention. 本発明に係る地震計の第３の実施の形態におけるスイッチ駆動装置の具体的構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the specific structural example of the switch drive device in 3rd Embodiment of the seismometer which concerns on this invention. 本発明に係る地震計の第４の実施の形態の模式的回路図である。It is a schematic circuit diagram of 4th Embodiment of the seismometer which concerns on this invention. 図６のスイッチ駆動装置の具体的構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the example of a specific structure of the switch drive device of FIG. 本発明に係る地震計の第５の実施の形態におけるスイッチ駆動装置の具体的構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the specific structural example of the switch drive device in 5th Embodiment of the seismometer which concerns on this invention. 本発明に係る地震計の第６の実施の形態の模式的回路図である。It is a schematic circuit diagram of 6th Embodiment of the seismometer which concerns on this invention.

以下、本発明に係る地震計の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of a seismometer according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the same or similar parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.

［第１の実施形態］
（第１の実施形態の構成）
図１は本発明に係る地震計の第１の実施の形態の模式的回路図である。また、図２は図１の電源の具体的構成例を示す回路図である。また、図３は図１のスイッチ駆動装置の具体的構成例を示す回路図である。 [First Embodiment]
(Configuration of the first embodiment)
FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a first embodiment of a seismometer according to the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the power supply of FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the switch driving device of FIG.

図１に示すように、この実施形態の地震計は、加速度センサ１と、マイクロコントローラ（制御装置）２と、記憶装置３と、出力装置４とを有する。さらに地震計は、電源５を有し、電源５からの電力が、第１のスイッチ６および第２のスイッチ７を通して給電線２０により、上記加速度センサ１、マイクロコントローラ２、記憶装置３および出力装置４に供給されるように構成されている。第１のスイッチ６と第２のスイッチ７は、互いに並列に接続されている。 As shown in FIG. 1, the seismometer of this embodiment includes an acceleration sensor 1, a microcontroller (control device) 2, a storage device 3, and an output device 4. Further, the seismometer has a power source 5, and the power from the power source 5 passes through the first switch 6 and the second switch 7 through the feeder line 20, and the acceleration sensor 1, microcontroller 2, storage device 3, and output device. 4 is configured to be supplied to 4. The first switch 6 and the second switch 7 are connected in parallel to each other.

スイッチ駆動装置８が、制御ライン９によって第１のスイッチ６に接続され、これによって、後述のように第１のスイッチ６のオンオフが制御される。第２のスイッチ７は制御ライン１０によってマイクロコントローラ２に接続され、これによって、後述のように第２のスイッチ７のオンオフが制御される。 The switch driving device 8 is connected to the first switch 6 by the control line 9, and thereby the on / off of the first switch 6 is controlled as will be described later. The second switch 7 is connected to the microcontroller 2 by the control line 10, and thereby the on / off of the second switch 7 is controlled as will be described later.

マイクロコントローラ２と、加速度センサ１、記憶装置３および出力装置４との間は相互に入出力ライン１１で接続されている。 The microcontroller 2 and the acceleration sensor 1, the storage device 3, and the output device 4 are connected to each other by an input / output line 11.

加速度センサ１は地震による加速度を検出するセンサであって、センサの値をＡＤ（アナログ・ディジタル）変換するＡＤコンバータ（図示せず）が含まれる。 The acceleration sensor 1 is a sensor that detects acceleration due to an earthquake, and includes an AD converter (not shown) that performs AD (analog / digital) conversion of the value of the sensor.

第１のスイッチ６および第２のスイッチ７は、たとえば、ＦＥＴ（Field Effect transistor）、ＭＯＳ（Metal-Oxide Semiconductor）を使用した半導体スイッチであって、スイッチのオンオフは制御ライン９、１０の電圧レベルで行なう。 The first switch 6 and the second switch 7 are, for example, semiconductor switches using FETs (Field Effect Transistors) and MOSs (Metal-Oxide Semiconductors). The on / off states of the switches are the voltage levels of the control lines 9 and 10. To do.

図２に示すように、電源５は、内蔵電源３０と、電源切り替えスイッチ３１と、外部電源接続用コネクタ３２とを有する。外部電源接続用コネクタ３２は外部電源３３に接続されている。電源切り替えスイッチ３１は、たとえば２個のダイオード３５、３６を含み、内蔵電源３０と外部電源３３とを切り替える機能を有する。内蔵電源３０の内部構造は図示を省略するが、一次電池または二次電池と電源用コンデンサとを備えている。好ましくは、内蔵電源３０は二次電池を有し、さらに、この二次電池を充電するために、光、熱、振動、風力、電磁波により発電する発電装置を有する。 As shown in FIG. 2, the power supply 5 includes a built-in power supply 30, a power supply changeover switch 31, and an external power supply connector 32. The external power supply connector 32 is connected to the external power supply 33. The power supply switch 31 includes, for example, two diodes 35 and 36 and has a function of switching between the built-in power supply 30 and the external power supply 33. Although the internal structure of the built-in power supply 30 is not shown, it includes a primary battery or a secondary battery and a power supply capacitor. Preferably, the built-in power supply 30 includes a secondary battery, and further includes a power generation device that generates power using light, heat, vibration, wind power, and electromagnetic waves in order to charge the secondary battery.

図３に示すように、スイッチ駆動装置８は、たとえば、地震のゆれで電荷を発生する圧電素子１２と、圧電素子１２によって発生した電圧を保持する駆動装置用コンデンサ１３で構成される。圧電素子１２は横波および縦波の両方を検出できるように、Ｘ、Ｙ、Ｚの直交３軸方向に配置し、全ての出力を駆動装置用コンデンサ１３に接続してもよい。また、適度な錘（図示せず）を付けて圧電素子１２の振動幅を大きくし発生する電圧を大きくしてもよい。 As shown in FIG. 3, the switch driving device 8 includes, for example, a piezoelectric element 12 that generates an electric charge due to an earthquake and a driving device capacitor 13 that holds a voltage generated by the piezoelectric element 12. The piezoelectric element 12 may be arranged in three orthogonal X, Y, and Z directions so that both the transverse wave and the longitudinal wave can be detected, and all outputs may be connected to the driving device capacitor 13. Further, an appropriate weight (not shown) may be attached to increase the vibration width of the piezoelectric element 12 to increase the generated voltage.

出力装置４（図１）は、加速度データを外部のデータ収集装置（図示せず）に送信するものであって、たとえば、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＲＳ−２３２Ｃ（Recommended Standard 232C）等の伝送用コネクタを設けたケーブル伝送装置で構成する。あるいはＡＮＴ、ＺｉｇＢｅｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等の規格に準じたアンテナを設けた無線伝送装置で構成する。あるいは光輝度ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、フォトカプラといった光送信機と受信機を設けた光通信装置で構成する。 The output device 4 (FIG. 1) transmits acceleration data to an external data collection device (not shown). For example, LAN (Local Area Network), RS-232C (Recommended Standard 232C) transmission, etc. It is composed of a cable transmission device provided with a connector. Or it comprises a radio transmission apparatus provided with an antenna conforming to standards such as ANT, ZigBee, and Bluetooth. Or it comprises an optical communication apparatus provided with an optical transmitter and receiver such as a light intensity LED (Light Emitting Diode) and a photocoupler.

（第１の実施形態の作用）
地震が発生していない期間は、第１のスイッチ６と第２のスイッチ７はともにオフとなっている。このため電源５の消費電流は自身の放電電流のみとなっている。 (Operation of the first embodiment)
During the period when no earthquake occurs, both the first switch 6 and the second switch 7 are off. For this reason, the power consumption of the power supply 5 is only its own discharge current.

地震が発生すると、スイッチ駆動装置８の圧電素子１２が振動し、電圧が発生する。発生する電圧を駆動装置用コンデンサ１３で保持する。この電圧が、制御ライン９を介して第１のスイッチ６に印加される。これによって第１のスイッチ６がオンし、給電線２０を通して、加速度センサ１、マイクロコントローラ２、記憶装置３および出力装置４に電源が供給される。 When an earthquake occurs, the piezoelectric element 12 of the switch driving device 8 vibrates and a voltage is generated. The generated voltage is held by the driving device capacitor 13. This voltage is applied to the first switch 6 via the control line 9. As a result, the first switch 6 is turned on, and power is supplied to the acceleration sensor 1, the microcontroller 2, the storage device 3, and the output device 4 through the feeder line 20.

マイクロコントローラ２が起動すると、制御ライン１０を介して第２のスイッチ７をオンする。このため、その後、スイッチ駆動装置８の出力がゼロになり第１のスイッチ６がオフになっても、電源は第２のスイッチ７を介して供給される。これにより継続して動作を行なうことができる。 When the microcontroller 2 is activated, the second switch 7 is turned on via the control line 10. Therefore, after that, even if the output of the switch driving device 8 becomes zero and the first switch 6 is turned off, the power is supplied via the second switch 7. As a result, the operation can be continued.

マイクロコントローラ２は、加速度センサ１で発生する加速度データを、入出力ライン１１を介して一定周期で読み出し、加速度の絶対値が第１の閾値を超えた場合に、記憶装置３に加速度データを保存する。 The microcontroller 2 reads acceleration data generated by the acceleration sensor 1 at a constant cycle via the input / output line 11 and stores the acceleration data in the storage device 3 when the absolute value of the acceleration exceeds the first threshold value. To do.

加速度の絶対値が第２の閾値を一定時間継続して下回った場合、地震が終了したとして記憶装置３へのデータ保存を停止する。その後、出力装置４から記憶装置３に保存したデータを外部に出力する。データの出力が終了した場合、マイクロコントローラ２は制御ライン１０を介して第２のスイッチ７をオフする。この結果、電源の消費電流は自身の放電電流となって次の地震発生を待つ。 When the absolute value of acceleration falls below the second threshold value for a certain period of time, data storage in the storage device 3 is stopped as an earthquake has ended. Thereafter, the data stored in the storage device 3 is output from the output device 4 to the outside. When the data output is completed, the microcontroller 2 turns off the second switch 7 via the control line 10. As a result, the current consumption of the power source becomes its own discharge current and waits for the next earthquake.

無線通信のプロトコル、回線の使用状態により、出力装置４からのデータ出力が遅れる場合がある。このような場合は、加速度センサ１、マイクロコントローラ２、記憶装置３および出力装置４は待機モードとなり、電源の消費電流を抑える。待機電流は数十μＡ程度であり、１００ｍＡｈの電源容量があれば１日待機状態になっても１％程度の容量減にとどまり、次の地震の記憶を行なうのに充分な電力が確保される。 Data output from the output device 4 may be delayed depending on the wireless communication protocol and the line usage state. In such a case, the acceleration sensor 1, the microcontroller 2, the storage device 3, and the output device 4 are in a standby mode, and the power consumption current is suppressed. The standby current is about several tens of μA. If there is a power supply capacity of 100 mAh, the capacity will be reduced by only about 1% even if the standby state is made for one day, and sufficient power will be secured for storing the next earthquake. .

この実施形態で、外部電源３３が供給されている場合は、電源として外部電源３３を使用する。外部電源３３が供給されていない場合は、電源切り替えスイッチ３１を切り替えて、内蔵電源３０の一次電池ないし二次電池、コンデンサで電源を供給する。二次電池、コンデンサで消耗した電力は発電機で充電される。 In this embodiment, when the external power supply 33 is supplied, the external power supply 33 is used as the power supply. When the external power supply 33 is not supplied, the power supply selector switch 31 is switched to supply power from the primary battery or secondary battery of the built-in power supply 30 or a capacitor. The power consumed by the secondary battery and capacitor is charged by the generator.

出力装置４は、ケーブル伝送装置で構成され、伝送用コネクタに接続したケーブルを介してマイクロコントローラ２から送られてくる加速度データを外部のデータ収集装置に出力する。無線伝送装置は、無線伝送により、マイクロコントローラ２から送られてくる加速度データをデータ収集装置に出力する。あるいは光通信装置は、マイクロコントローラ２から送られてくる加速度データを光伝送によりデータ収集装置に出力する。データ収集装置は中継器を介して離れた場所にあってもよいし、ハンディ型の端末とし、人が地震計の近傍にてデータを収集してもよい。 The output device 4 is composed of a cable transmission device, and outputs acceleration data sent from the microcontroller 2 via a cable connected to the transmission connector to an external data collection device. The wireless transmission device outputs acceleration data sent from the microcontroller 2 to the data collection device by wireless transmission. Alternatively, the optical communication device outputs acceleration data sent from the microcontroller 2 to the data collection device by optical transmission. The data collection device may be in a remote location via a repeater, or may be a handy terminal and a person may collect data in the vicinity of the seismometer.

この実施形態で、マイクロコントローラ２が記憶装置３に加速度データを保存する際に、圧縮して保存してもよい。 In this embodiment, when the microcontroller 2 stores acceleration data in the storage device 3, it may be compressed and stored.

（第１の実施形態の効果）
この実施形態によれば、地震が発生していない期間は第１のスイッチ６と第２のスイッチ７はオフとなっている。このため電源５の消費電流は自身の放電電流のみとなる。電源５にリチウム一次電池を使用した場合の自己放電率は０．５％／年程度で、数十年の使用でも数十％程度の容量減にとどまるため、数十年後にも動作するに充分な電力が確保される。また、第２のスイッチ７により、出力装置４から加速度データが出力されるまで電源が確保されるため、地震時に収集した加速度データは確実に出力される。 (Effects of the first embodiment)
According to this embodiment, the first switch 6 and the second switch 7 are off during a period when no earthquake occurs. For this reason, the power consumption of the power supply 5 is only its own discharge current. When a lithium primary battery is used for the power source 5, the self-discharge rate is about 0.5% / year, and the capacity reduction is only about several tens of percent even if it is used for several decades. Power is secured. Further, since the power source is secured by the second switch 7 until the acceleration data is output from the output device 4, the acceleration data collected during the earthquake is reliably output.

また、内蔵電源３０を有することにより、電源ケーブルの接続をしなくても動作でき、停電時にも動作する。また二次電池、コンデンサを使用する場合は、内蔵電源３０が内蔵した発電機で充電されるため、電池が消耗してしまうことはなく、使い続けることができる。 Moreover, by having the built-in power supply 30, it can operate | move, without connecting a power cable, and operate | moves also at the time of a power failure. Moreover, when using a secondary battery and a capacitor | condenser, since it is charged with the generator with which the built-in power supply 30 was built in, a battery is not consumed and it can continue using.

また、ケーブルでデータ伝送することにより、地震計に触れなくても遠隔からデータを収集できる。さらに、無線あるいは光伝送することによりケーブルを接続あるいは敷設しなくてもデータを収集できる。 In addition, data can be collected remotely without touching the seismometer by transmitting data via cable. Furthermore, data can be collected by wireless or optical transmission without connecting or laying cables.

また、地震の振動によって電圧が発生し、電源を必要としないスイッチ駆動装置を利用することができるため、電源の消耗が発生しない。 In addition, since a voltage is generated by an earthquake vibration and a switch driving device that does not require a power source can be used, the power source is not consumed.

マイクロコントローラ２が記憶装置３に加速度データを保存する際に、データを圧縮して保存すると、データ量が少なくなり、より小さい記憶装置構成で済む。たとえば、３軸の１２ビット長の加速度データをたとえば毎秒５０サンプリングで５分間収集すると、６７キロバイトのデータ量となる。データの圧縮により、データ量が１／４から１／１０に少なくなる。またこれにより、記憶装置３にアクセスする時間が減り、動作時の消費電流を下げることができる。さらに出力装置４の送信データ数も小さくなるため、無線通信時の動作時間が短くなり、消費電流を下げることができる。 When the microcontroller 2 stores acceleration data in the storage device 3, if the data is compressed and stored, the amount of data is reduced and a smaller storage device configuration is sufficient. For example, if 3-axis 12-bit long acceleration data is collected for 5 minutes at 50 samplings per second, for example, the data amount is 67 kilobytes. Data compression reduces the data volume from 1/4 to 1/10. As a result, the time for accessing the storage device 3 is reduced, and the current consumption during operation can be reduced. Further, since the number of transmission data of the output device 4 is reduced, the operation time during wireless communication is shortened, and current consumption can be reduced.

［第２の実施形態］
図４は本発明に係る地震計の第２の実施の形態におけるスイッチ駆動装置の具体的構成例を示す回路図である。この実施形態の構成は、スイッチ駆動装置以外の部分は第１の実施形態の構成と同様である。 [Second Embodiment]
FIG. 4 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the switch driving device in the second embodiment of the seismometer according to the present invention. The configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment except for the switch drive device.

図４に示すように、第２の実施の形態のスイッチ駆動装置８は、圧電素子１２と、発生した電圧を昇圧するトランス１４と、トランス１４で昇圧した電圧を保持する駆動装置用コンデンサ１３とを備えている。圧電素子１２は、第１の実施形態の圧電素子１２と同様の構造であって、直交３軸方向に配置し、全ての出力をトランス１４に接続してもよい。 As shown in FIG. 4, the switch drive device 8 of the second embodiment includes a piezoelectric element 12, a transformer 14 that boosts the generated voltage, and a drive device capacitor 13 that holds the voltage boosted by the transformer 14. It has. The piezoelectric element 12 has the same structure as that of the piezoelectric element 12 of the first embodiment, and may be arranged in three orthogonal directions and all outputs may be connected to the transformer 14.

この第２の実施形態では、地震が発生すると圧電素子１２が振動し、電圧が発生する。発生する電圧をトランス１４で昇圧し、電圧を大きくしたものを駆動装置用コンデンサ１３で保持する。制御ライン９を介して第１のスイッチ６に電圧が印加される。これによって、第１のスイッチ６がオンし、加速度センサ１、マイクロコントローラ２、記憶装置３および出力装置４に電源が供給される。 In the second embodiment, when an earthquake occurs, the piezoelectric element 12 vibrates and a voltage is generated. The generated voltage is boosted by the transformer 14 and the increased voltage is held by the driving device capacitor 13. A voltage is applied to the first switch 6 via the control line 9. As a result, the first switch 6 is turned on, and power is supplied to the acceleration sensor 1, the microcontroller 2, the storage device 3, and the output device 4.

この第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、地震の振動で電圧が発生し、電源を必要としないスイッチ駆動装置８とすることができるため、電源の消耗が発生しない。さらにこの第２の実施形態では、圧電素子１２で発生した電圧をトランス１４で増幅するため、小さい地震に対しても動作することができる。 In the second embodiment, similarly to the first embodiment, a voltage is generated by the vibration of the earthquake, and the switch drive device 8 that does not require a power source can be provided, so that the power source is not consumed. Further, in the second embodiment, the voltage generated in the piezoelectric element 12 is amplified by the transformer 14, so that it can operate even for a small earthquake.

［第３の実施形態］
図５は本発明に係る地震計の第３の実施の形態におけるスイッチ駆動装置の具体的構成例を示す回路図である。この実施形態の構成は、スイッチ駆動装置以外の部分は第１および第２の実施形態の構成と同様である。 [Third Embodiment]
FIG. 5 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the switch driving device in the third embodiment of the seismometer according to the present invention. The configuration of this embodiment is the same as that of the first and second embodiments except for the switch drive device.

図５に示すように、第３の実施の形態のスイッチ駆動装置８は、圧電素子１２と、発生した電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣ（直流・直流）コンバータ１５と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５で昇圧した電圧を保持する駆動装置用コンデンサ１３とを備えている。圧電素子１２は、第１および第２の実施形態の圧電素子１２と同様の構造であって、直交３軸方向に配置し、全ての出力をＤＣ−ＤＣコンバータ１５に接続してもよい。 As shown in FIG. 5, the switch drive device 8 of the third embodiment includes a piezoelectric element 12, a DC-DC (direct current / direct current) converter 15 that boosts the generated voltage, and a DC-DC converter 15 that boosts the voltage. And a driving device capacitor 13 for holding the voltage. The piezoelectric element 12 may have the same structure as that of the piezoelectric element 12 of the first and second embodiments, and may be disposed in the orthogonal three-axis direction and all outputs may be connected to the DC-DC converter 15.

この第３の実施形態では、地震が発生すると圧電素子１２が振動し、電圧が発生する。発生する電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ１５で昇圧し、電圧を大きくしたものを駆動装置用コンデンサ１３で保持する。制御ライン９を介して第１のスイッチ６に電圧が印加される。これによって、第１のスイッチ６がオンし、加速度センサ１、マイクロコントローラ２、記憶装置３および出力装置４に電源が供給される。 In the third embodiment, when an earthquake occurs, the piezoelectric element 12 vibrates and a voltage is generated. The generated voltage is boosted by the DC-DC converter 15 and the increased voltage is held by the driving device capacitor 13. A voltage is applied to the first switch 6 via the control line 9. As a result, the first switch 6 is turned on, and power is supplied to the acceleration sensor 1, the microcontroller 2, the storage device 3, and the output device 4.

この第３の実施形態では、第１および第２の実施形態と同様に、地震の振動で電圧が発生し、電源を必要としないスイッチ駆動装置８とすることができるため、電源の消耗が発生しない。さらに、この第３の実施形態では、圧電素子１２で発生した電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ１５で増幅するためより、小さい地震に対しても動作することができる。 In the third embodiment, as in the first and second embodiments, a voltage is generated due to the vibration of the earthquake, and the switch drive device 8 that does not require a power source can be provided. do not do. Further, in the third embodiment, since the voltage generated in the piezoelectric element 12 is amplified by the DC-DC converter 15, it can operate even for a small earthquake.

［第４の実施形態］
図６は本発明に係る地震計の第４の実施の形態の模式的回路図である。図７は図６のスイッチ駆動装置の具体的構成例を示す回路図である。この第４の実施形態は第１の実施形態の変形であって、この実施形態の構成は、スイッチ駆動装置８以外の部分は第１の実施形態の構成と同様である。 [Fourth Embodiment]
FIG. 6 is a schematic circuit diagram of a fourth embodiment of the seismometer according to the present invention. FIG. 7 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the switch driving device of FIG. The fourth embodiment is a modification of the first embodiment, and the configuration of this embodiment is the same as the configuration of the first embodiment except for the switch driving device 8.

この実施形態では、スイッチ駆動装置８は、地震のゆれで変形あるいは変位してオンになる地震動作スイッチ１６と、地震動作スイッチ１６の一方に接続された駆動装置用コンデンサ１３とを備えている。地震動作スイッチ１６の他方は電源５に接続されている。駆動装置用コンデンサ１３は電源の電圧を保持することができる。地震動作スイッチ１６は地震の横波と縦波の両方を検出できるようにＸ、Ｙ、Ｚの直交３軸方向に配置してもよい。 In this embodiment, the switch driving device 8 includes a seismic operation switch 16 that is turned on when deformed or displaced due to an earthquake, and a driving device capacitor 13 connected to one of the seismic operation switches 16. The other of the seismic operation switch 16 is connected to the power source 5. The driving device capacitor 13 can hold the voltage of the power supply. The seismic operation switch 16 may be arranged in three orthogonal X, Y, and Z directions so that both the transverse and longitudinal waves of the earthquake can be detected.

図７に示すように、地震動作スイッチ１６は板バネ４０を有し、地震が発生していない静止時には接点４１が開いているが、地震の振動によって板バネ４０が矢印Ａ方向に振動し、接点４１が断続するように構成されている。 As shown in FIG. 7, the seismic operation switch 16 has a leaf spring 40, and the contact point 41 is open when the earthquake does not occur, but the leaf spring 40 vibrates in the direction of arrow A due to the vibration of the earthquake. The contact 41 is configured to be intermittent.

地震が発生していないときは、地震動作スイッチ１６がオフとなって、駆動装置用コンデンサ１３には電圧は発生しない。地震が発生すると、地震動作スイッチ１６の板バネ４０が変形、ないしは変位して接点４１が閉じてオンとなり、電源５が駆動装置用コンデンサ１３と接続され、駆動装置用コンデンサ１３に電圧が発生する。ここで発生した電圧を駆動装置用コンデンサ１３で保持する。この電圧が制御ライン９を介して第１のスイッチ６に電圧が印加され、これにより、第１のスイッチ６がオンとなる。それ以後の動作は第１の実施形態と同様である。 When an earthquake has not occurred, the earthquake operation switch 16 is turned off, and no voltage is generated in the driving device capacitor 13. When an earthquake occurs, the leaf spring 40 of the seismic operation switch 16 is deformed or displaced, and the contact 41 is closed and turned on, the power supply 5 is connected to the driving device capacitor 13 and a voltage is generated in the driving device capacitor 13. . The voltage generated here is held by the driving device capacitor 13. This voltage is applied to the first switch 6 via the control line 9, whereby the first switch 6 is turned on. The subsequent operation is the same as that of the first embodiment.

この実施形態では、第１のスイッチ６のＦＥＴ、ＭＯＳのゲート電圧を発生・保持するために、駆動装置用コンデンサ１３を充電する。そのため、駆動装置用コンデンサ１３の容量は数十ｐＦ程度でよく、電源の消耗はほとんど生じない。 In this embodiment, in order to generate and hold the FET and MOS gate voltages of the first switch 6, the driving device capacitor 13 is charged. Therefore, the capacity of the capacitor 13 for the driving device may be about several tens of pF, and the power supply is hardly consumed.

［第５の実施形態］
図８は本発明に係る地震計の第５の実施の形態におけるスイッチ駆動装置の具体的構成例を示す回路図である。この実施形態は第４の実施形態の変形であって、図６に示す地震計の模式的回路図はこの実施形態でも共通である。 [Fifth Embodiment]
FIG. 8 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the switch driving device in the fifth embodiment of the seismometer according to the present invention. This embodiment is a modification of the fourth embodiment, and the schematic circuit diagram of the seismometer shown in FIG. 6 is common to this embodiment.

この実施形態では、スイッチ駆動装置８の地震動作スイッチ１６は、コイルバネ４２と、コイルバネ４２によって支持されて地震時に揺動する揺動片４３を有する。揺動片４３の両端に接点４４が設けられている。地震が発生していない静止時には接点４４が開いているが、地震の振動によって揺動片４３が矢印Ｂ方向に振動し、接点４４が断続する。 In this embodiment, the earthquake operation switch 16 of the switch drive device 8 includes a coil spring 42 and a swing piece 43 that is supported by the coil spring 42 and swings during an earthquake. Contacts 44 are provided at both ends of the swing piece 43. The contact 44 is open when the earthquake is not occurring, but the swing piece 43 vibrates in the direction of arrow B due to the vibration of the earthquake, and the contact 44 is intermittently connected.

その他の構成、作用、効果は第４の実施形態と同様である。 Other configurations, operations, and effects are the same as those in the fourth embodiment.

［第６の実施形態］
図９は本発明に係る地震計の第６の実施の形態の模式的回路図である。この実施形態は第１の実施形態の変形であって、図２の電源の構成および図３のスイッチ駆動装置の構成は共通である。 [Sixth Embodiment]
FIG. 9 is a schematic circuit diagram of a sixth embodiment of the seismometer according to the present invention. This embodiment is a modification of the first embodiment, and the configuration of the power source in FIG. 2 and the configuration of the switch driving device in FIG. 3 are common.

この実施形態では、クロックを計数するカウンタ１７が設けられ、カウンタ１７は、第１のスイッチ６および第２のスイッチ７を介して給電線２０により電源５と接続されている。 In this embodiment, a counter 17 that counts clocks is provided, and the counter 17 is connected to the power source 5 by the power supply line 20 via the first switch 6 and the second switch 7.

地震が発生すると、第１のスイッチ６がオンしてカウンタ１７に電源が供給され、カウンタ１７はリセットして、第２のスイッチ７がオフとなって電源が供給されなくなるまでクロックを計数する。加速度データを記憶装置３に保存する時に、マイクロコントローラ２は入出力ライン１１を通じてカウンタ１７を読み出し、カウント値も記憶装置３に保存する。さらに出力装置４で記憶装置データを出力する際に、カウンタ１７を読み出し、カウント値も出力する。 When an earthquake occurs, the first switch 6 is turned on to supply power to the counter 17, the counter 17 is reset, and the clock is counted until the second switch 7 is turned off and power is not supplied. When storing the acceleration data in the storage device 3, the microcontroller 2 reads the counter 17 through the input / output line 11 and also stores the count value in the storage device 3. Further, when the output device 4 outputs the storage device data, the counter 17 is read and the count value is also output.

地震が発生し、加速度データを計測して記憶装置３に保存し、出力装置４でデータを出力する前に再度地震が発生した場合、最初の加速度データと次の地震で発生した加速度データを識別する必要がある。このために地震が発生したときから一定周期で発生するクロックをカウンタ１７で計数し、加速度データを読み出すときにカウンタ１７からカウント値を読み出し、記憶装置３に書き込んでおく。これにより、カウント値のずれから複数収集した加速度データを識別できる。 When an earthquake occurs, acceleration data is measured and stored in the storage device 3, and when the earthquake occurs again before the output device 4 outputs the data, the first acceleration data and the acceleration data generated in the next earthquake are identified. There is a need to. For this purpose, the counter 17 counts the clock generated at a constant period from the time of the occurrence of the earthquake, and reads the count value from the counter 17 and writes it in the storage device 3 when reading the acceleration data. Thereby, a plurality of collected acceleration data can be identified from the deviation of the count value.

さらに、出力装置４でデータを出力する時間が遅れてしまう場合がある。たとえば地震が発生すると、設置した全ての地震計からデータを出力することになり、各地震計から出力される時間は違った時刻になる。また、送信先の収集装置が停電になってリアルタイムに収集したデータを送信できなくなることも考えられる。 Furthermore, the time for outputting data by the output device 4 may be delayed. For example, when an earthquake occurs, data is output from all installed seismometers, and the time output from each seismometer is different. It is also conceivable that the data collected in real time cannot be transmitted because the collection device at the transmission destination is out of power.

このようなときに、出力装置４からデータを出力する際のカウンタ１７のカウント値も同時に出力する。送信先の収集装置ではデータを出力したときのカウント値がわかるので、加速度データとともに保存したカウント値との差から、その加速度データが発生した時刻を同定できる。たとえば、クロックの発生周期を１秒とし、データを出力する際のカウント値を２００とし、加速度データとともに保存したカウント値が１００とした場合、その加速度データは１００秒前に発生したことが同定できる。 In such a case, the count value of the counter 17 when data is output from the output device 4 is also output at the same time. Since the collection device at the transmission destination knows the count value when the data is output, the time when the acceleration data is generated can be identified from the difference from the count value stored together with the acceleration data. For example, if the clock generation cycle is 1 second, the count value when data is output is 200, and the count value stored with the acceleration data is 100, it can be identified that the acceleration data was generated 100 seconds ago. .

［他の実施形態］
以上説明した実施形態は単なる例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。 [Other Embodiments]
The embodiments described above are merely examples, and the present invention is not limited to these.

たとえば、第１の実施形態（図１）で、出力装置４が独立した装置として構成されるものとしたが、記憶装置３を不揮発性の記憶装置３で構成し、コネクタで接続して着脱できる構造としてデータを回収することで、記憶装置３を出力装置とおきかえてもよい。 For example, in the first embodiment (FIG. 1), the output device 4 is configured as an independent device, but the storage device 3 is configured by a nonvolatile storage device 3 and can be connected and detached by a connector. The storage device 3 may be replaced with an output device by collecting data as a structure.

また、上記各実施形態の種々の特徴を種々に組み合わせることもできる。たとえば、第６の実施の形態（図９）は第１の実施形態にカウンタ１７を追加するものとしたが、第２ないし第５の実施形態に第６の実施の形態と同様のカウンタ１７を追加することもできる。 In addition, various features of the above embodiments can be combined in various ways. For example, in the sixth embodiment (FIG. 9), the counter 17 is added to the first embodiment. However, the counter 17 similar to the sixth embodiment is added to the second to fifth embodiments. It can also be added.

１…加速度センサ、２…マイクロコントローラ（制御装置）、３…記憶装置、４…出力装置、５…電源、６…第１のスイッチ、７…第２のスイッチ、８…スイッチ駆動装置、９…制御ライン、１０…制御ライン、１１…入出力ライン、１２…圧電素子、１３…駆動装置用コンデンサ、１４…トランス、１５…ＤＣ−ＤＣコンバータ、１６…地震動作スイッチ、１７…カウンタ、２０…給電線、３０…内蔵電源、３１…電源切り替えスイッチ、３２…外部電源接続用コネクタ、３３…外部電源、３５、３６…ダイオード、４０…板バネ、４１…接点、４２…コイルバネ、４３…揺動片、４４…接点。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Acceleration sensor, 2 ... Microcontroller (control device), 3 ... Memory | storage device, 4 ... Output device, 5 ... Power supply, 6 ... 1st switch, 7 ... 2nd switch, 8 ... Switch drive device, 9 ... Control line, 10 ... control line, 11 ... input / output line, 12 ... piezoelectric element, 13 ... capacitor for driving device, 14 ... transformer, 15 ... DC-DC converter, 16 ... earthquake operation switch, 17 ... counter, 20 ... supply Electric wire, 30 ... Built-in power supply, 31 ... Power supply selector switch, 32 ... Connector for external power supply, 33 ... External power supply, 35, 36 ... Diode, 40 ... Leaf spring, 41 ... Contact, 42 ... Coil spring, 43 ... Oscillating piece 44 contact.

Claims

An acceleration sensor that measures acceleration due to an earthquake and outputs acceleration data;
A storage device for storing the acceleration data;
An output device for outputting the acceleration data stored in the storage device to the outside;
A control device for controlling the storage device and the output device;
A power supply for supplying power to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device;
A first switch connected to be able to turn on and off the power supply from the power source to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device;
A second switch connected in parallel with the first switch;
A switch driving device that operates so that the first switch is turned on when an earthquake occurs;
Have
The switch driving device includes:
Piezoelectric elements that generate voltage due to earthquake vibrations,
A transformer for boosting a voltage generated in the piezoelectric element;
A capacitor for a driving device that holds a voltage boosted by the transformer;
With
The control device receives power from the power supply when the first switch is turned on to turn on the second switch, and then continues the state where the absolute value of the acceleration data is equal to or less than a predetermined value for a predetermined time. Until the acceleration data stored in the storage device is output to the outside by the output device, and then the second switch is turned off. ,
Seismometer characterized by.

  An acceleration sensor that measures acceleration due to an earthquake and outputs acceleration data;
  A storage device for storing the acceleration data;
  An output device for outputting the acceleration data stored in the storage device to the outside;
  A control device for controlling the storage device and the output device;
  A power supply for supplying power to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device;
  A first switch connected to be able to turn on and off the power supply from the power source to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device;
  A second switch connected in parallel with the first switch;
  A switch driving device that operates so that the first switch is turned on when an earthquake occurs;
  Have
  The switch driving device includes:
  Piezoelectric elements that generate voltage due to earthquake vibrations,
  A DC-DC converter that boosts a voltage generated in the piezoelectric element;
  A capacitor for a driving device that holds a voltage boosted by the DC-DC converter;
  With
  The control device receives power from the power supply when the first switch is turned on to turn on the second switch, and then continues the state where the absolute value of the acceleration data is equal to or less than a predetermined value for a predetermined time. Until the acceleration data stored in the storage device is output to the outside by the output device, and then the second switch is turned off. ,
  Seismometer characterized by.

  An acceleration sensor that measures acceleration due to an earthquake and outputs acceleration data;
  A storage device for storing the acceleration data;
  An output device for outputting the acceleration data stored in the storage device to the outside;
  A control device for controlling the storage device and the output device;
  A power supply for supplying power to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device;
  A first switch connected to be able to turn on and off the power supply from the power source to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device;
  A second switch connected in parallel with the first switch;
  A switch driving device that operates so that the first switch is turned on when an earthquake occurs;
  A counter connected to the power source via the first switch and the second switch and outputting a count value at predetermined time intervals;
  Have
  The control device receives power from the power supply when the first switch is turned on to turn on the second switch, and then continues the state where the absolute value of the acceleration data is equal to or less than a predetermined value for a predetermined time. Until the acceleration data stored in the storage device is output to the outside by the output device, and then the second switch is turned off.
  The storage device stores a count value of the counter in synchronization with the acceleration data,
  The output device outputs the acceleration data stored in the storage device and the count value stored in synchronization with the acceleration data, and outputs the count value read from the counter when the output is output. To be configured,
  Seismometer characterized by.

The said power supply has a built-in power supply provided with the primary battery or the secondary battery, and the capacitor | condenser for power supplies, and the power supply changeover switch which switches the said built-in power supply and an external power supply, The Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. The seismometer according to any one of the above.

The earthquake according to claim 4, wherein the built-in power source includes a power generation device that generates power by any one of light, heat, vibration, wind power, and electromagnetic waves, and a secondary battery that can be charged by the power generation device. Total.

The seismometer according to any one of claims 1 to 5, wherein the output device outputs data to the outside by any one of cable transmission, wireless transmission, and optical transmission. .

  An acceleration sensor that measures acceleration due to an earthquake and outputs acceleration data;
  A storage device for storing the acceleration data;
  An output device for outputting the acceleration data stored in the storage device to the outside;
  A control device for controlling the storage device and the output device;
  A power supply for supplying power to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device;
  A first switch connected to be able to turn on and off the power supply from the power source to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device;
  A second switch connected in parallel with the first switch;
  A switch driving device that operates so that the first switch is turned on when an earthquake occurs;
  A seismometer control method comprising:
  The switch driving device includes:
  Piezoelectric elements that generate voltage due to earthquake vibrations,
  A transformer for boosting a voltage generated in the piezoelectric element;
  A capacitor for a driving device that holds a voltage boosted by the transformer;
  With
  The control method is
  When the first switch is turned on, the control device receives power from the power source to turn on the second switch, and thereafter continues the state where the absolute value of the acceleration data is equal to or less than a predetermined value for a predetermined time. Until the acceleration data stored in the storage device is output to the outside by the output device, and then the second switch is turned off. ,
  Seismometer control method characterized by

  An acceleration sensor that measures acceleration due to an earthquake and outputs acceleration data;
  A storage device for storing the acceleration data;
  An output device for outputting the acceleration data stored in the storage device to the outside;
  A control device for controlling the storage device and the output device;
  A power supply for supplying power to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device;
  A first switch connected to be able to turn on and off the power supply from the power source to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device;
  A second switch connected in parallel with the first switch;
  A switch driving device that operates so that the first switch is turned on when an earthquake occurs;
  A seismometer control method comprising:
  The switch driving device includes:
  Piezoelectric elements that generate voltage due to earthquake vibrations,
  A DC-DC converter that boosts a voltage generated in the piezoelectric element;
  A capacitor for a driving device that holds a voltage boosted by the DC-DC converter;
  With
  The control method is
  When the first switch is turned on, the control device receives power from the power source to turn on the second switch, and thereafter continues the state where the absolute value of the acceleration data is equal to or less than a predetermined value for a predetermined time. Until the acceleration data stored in the storage device is output to the outside by the output device, and then the second switch is turned off. ,
  Seismometer control method characterized by

  An acceleration sensor that measures acceleration due to an earthquake and outputs acceleration data;
  A storage device for storing the acceleration data;
  An output device for outputting the acceleration data stored in the storage device to the outside;
  A control device for controlling the storage device and the output device;
  A power supply for supplying power to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device;
  A first switch connected to be able to turn on and off the power supply from the power source to the acceleration sensor, the storage device, the output device, and the control device;
  A second switch connected in parallel with the first switch;
  A switch driving device that operates so that the first switch is turned on when an earthquake occurs;
  A counter connected to the power source via the first switch and the second switch and outputting a count value at predetermined time intervals;
  A seismometer control method comprising:
  The storage device stores a count value of the counter in synchronization with the acceleration data,
  The output device outputs the acceleration data stored in the storage device and the count value stored in synchronization with the acceleration data, and outputs the count value read from the counter when the output is output. Is composed of
  The control method is
  When the first switch is turned on, the control device receives power from the power source to turn on the second switch, and thereafter continues the state where the absolute value of the acceleration data is equal to or less than a predetermined value for a predetermined time. Until the acceleration data stored in the storage device is output to the outside by the output device, and then the second switch is turned off. ,
  Seismometer control method characterized by