JPH08160149A

JPH08160149A - 地震判別推論装置およびこれを用いたガスメータ

Info

Publication number: JPH08160149A
Application number: JP29821394A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Fujiwara; 啓一藤原; Hideki Muraoka; 東樹村岡
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1994-12-01
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】地震の判別精度を高めて誤判別および誤判別に
基づくガスの遮断を防止する。【構成】感震器８のＯＮ／ＯＦＦ信号から外乱に起因す
る固有振動周波数のＯＮ／ＯＦＦ信号を外乱信号除去手
段１２で除去した後に、推論手段１３によって地震であ
るか否かを推論し、あるいは、感震器８のＯＮ／ＯＦＦ
信号から振動波形が乱れる初期のＯＮ／ＯＦＦ信号を除
去した後に、推論手段１３によって地震であるか否かを
推論する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地震や衝撃などの振動
が加わったときに、地震であるか否かを判別推論する地
震判別推論装置および該装置を内蔵して地震発生時にガ
スの供給を遮断するガスメータに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＬＰＧや都市ガスなどのガスメ
ータでは、感震器を内蔵し、この感震器のＯＮ／ＯＦＦ
信号に基づいて地震を検出し、地震の発生時には、ガス
の供給を遮断するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、感震器のＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号が、地震に起因するものであるのか、あ
るいは、一般的な外乱による衝撃に起因するものである
のかの判別は、容易ではない。このため、従来のガスメ
ータでは、例えば、ガスボンベの交換の際の衝撃あるい
は猫が飛び乗った際の衝撃などによっても地震であると
して誤判別し、ガスの供給を遮断してしまう場合があっ
た。

【０００４】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、地震の判別精度を高めた地震判別推論装置お
よびこの装置を用いたガスメータを提供することを目的
とする。

【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。

【０００６】すなわち、請求項第１項記載の本発明の地
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信号出力手段を備え、地震で
あるか否かを判別推論する地震判別推論装置であって、
予め特定されている当該装置の設置状態における固有振
動周波数に基づいて、前記ＯＮ／ＯＦＦ信号出力手段か
ら入力されるＯＮ／ＯＦＦ信号の内、前記固有振動周波
数に対応するＯＮ／ＯＦＦ信号を除去して出力する外乱
信号除去手段と、外乱信号除去手段からのＯＮ／ＯＦＦ
信号に基づいて、地震であるか否かを推論する推論手段
とを備えている。

【０００７】請求項第２項記載の本発明の地震判別推論
装置は、請求項第１項記載の地震判別推論装置におい
て、前記固有振動周波数を予め特定するためのテストモ
ードを設定するモード設定手段を備え、前記外乱信号除
去手段は、前記テストモードにおけるＯＮ／ＯＦＦ信号
出力手段からのＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、前記固有
振動周波数を特定するものである。

【０００８】請求項第３項記載の本発明の地震判別推論
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、前記ＯＮ／ＯＦＦ信号
出力手段から入力される前記ＯＮ／ＯＦＦ信号の内、初
期の所定期間に亘るＯＮ／ＯＦＦ信号を除去して出力す
る初期信号除去手段と、初期信号除去手段からのＯＮ／
ＯＦＦ信号に基づいて、地震であるか否かを推論する推
論手段とを備えている。

【０００９】請求項第４項記載の本発明のガスメータ
は、請求項第１項ないし第３項のいずれかに記載の地震
判別推論装置を備えるとともに、地震であるとの推論結
果に応答してガスの供給を遮断するものである。

【００１０】

【作用】請求項第１項記載の地震判別推論装置によれ
ば、設置状態における地震判別推論装置の固有振動周波
数を予め特定しておき、ＯＮ／ＯＦＦ信号出力手段のＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号から前記固有振動周波数に対応するＯＮ
／ＯＦＦ信号を除去することにより、外乱衝撃に起因す
るＯＮ／ＯＦＦ信号を除去できることになり、地震であ
るか否かの推論を精度よく行えることになる。

【００１１】請求項第２項記載の地震判別推論装置によ
れば、テストモードを設定することにより、外乱信号除
去手段は、テストモードにおけるＯＮ／ＯＦＦ信号出力
手段からのＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、固有振動周波
数を特定するので、実際の設置状態に応じた固有振動周
波数が特定されることになる。

【００１２】請求項第３項記載の地震判別推論装置によ
れば、衝撃が印加された直後のような乱れた振動波形に
基づく初期のＯＮ／ＯＦＦ信号は除去するので、地震で
あるか否かの推論を精度よく行えることになる。

【００１３】請求項第４項記載のガスメータによれば、
請求項第１項ないし第３項のいずれかに記載の地震判別
推論装置からの精度の高い推論結果に応じて、地震の発
生時には、ガスの供給を遮断できることになる。

【００１４】

【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。

【００１５】図１は、本発明の一実施例に係るガスメー
タの設置状態を示す外観斜視図である。

【００１６】ガスメータ１の正面には、計量したガス量
を表示する表示部２が設けられており、このガスメータ
１の上端部は、地中から延びる２つの配管３₁，３₂に接
続支持されており、各配管３₁，３₂は、支柱ユニット４
に固定的に取り付けられている。この支柱ユニット４の
垂直に延びる２本の支柱４ａ，４ｂの下部は、図２に示
されるように、地中に埋設されている。

【００１７】各配管３₁，３₂は、その途中が分岐されて
おり、フレキシブルな分岐配管５₁，５₂が、２つのＬＰ
ガスのガスボンベ６₁，６₂にそれぞれ接続されている。

【００１８】この実施例のガスメータ１は、地震や衝撃
による振動が加わったときに、地震であるか否かを推論
する地震判別推論装置を内蔵するとともに、この地震判
別推論装置で地震であると推論されたときに、ガスの供
給を遮断する遮断弁を内蔵している。

【００１９】図３は、ガスメータ１に内蔵された地震判
別推論装置７のブロック図である。この実施例の地震判
別推論装置７は、振動によってＯＮ／ＯＦＦ信号を出力
するＯＮ／ＯＦＦ信号出力手段としての感震器８と、マ
イクロコンピュータ９と、後述のテストモードを設定す
るモード設定手段１０とを備えており、マイクロコンピ
ュータ９は、感震器８からのＯＮ／ＯＦＦ信号をサンプ
リングするサンプリング手段１１と、後述のようにして
外乱によるＯＮ／ＯＦＦ信号を除去する外乱信号除去手
段１２と、この外乱信号除去手段１２からのＯＮ／ＯＦ
Ｆ信号に基づいて、地震であるか否かを推論する推論手
段１３としての機能を備えている。

【００２０】推論手段１３は、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部１４と、これら特
徴量に基づいて、地震であるか否かをＯＮ周期毎にファ
ジィ推論する推論部１５とを有する。

【００２１】感震器８は、図４（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４（Ｂ）に示されるようなＯＮ
／ＯＦＦ信号を出力するものである。

【００２２】サンプリング手段１１は、所定のサンプリ
ング周期、例えば、１０ｍｓｅｃで感震器８からのＯＮ
／ＯＦＦ信号をサンプリングする。

【００２３】外乱信号除去手段１２は、サンプリング手
段１１からのＯＮ／ＯＦＦ信号のデータの内、衝撃など
の外乱に起因するＯＮ／ＯＦＦ信号のデータを除去して
出力する。

【００２４】ここで、外乱に起因するＯＮ／ＯＦＦ信号
除去の基本的な原理について説明する。

【００２５】例えば、図５に示されるように、質量Ｗの
物体を長さＬの支持部材１６で支持した１自由度系の振
動モデルに衝撃を加えた場合には、その衝撃による固有
振動周波数ｆは、次式で示される。

【００２６】

【数１】

【００２７】但し、ｋ＝ばね定数＝３ＥＩ／Ｌ³ このような固有振動周波数での振動は、あらゆる構造物
について生じるものであり、支持ユニット４で支持され
たガスメータ１に外乱による衝撃が加わった場合にも生
じるものであるが、その固有振動周波数は、ガスメータ
１の質量、支持ユニット４の長さ、配管の長さ、固定の
方法等の設置状態によって相違するものである。そこ
で、設置状態におけるガスメータ１の固有振動周波数を
予め特定しておき、感震器８のＯＮ／ＯＦＦ信号から前
記固有振動周波数に対応するＯＮ／ＯＦＦ信号を除去す
ることにより、外乱衝撃に起因するＯＮ／ＯＦＦ信号を
除去できることになり、地震であるか否かの推論を精度
よく行えることになる。

【００２８】ガスメータ１の固有振動周波数の特定は、
コンピュータによるシュミレーション演算によって行う
ことも可能であるが、この実施例では、実際に一定の衝
撃をガスメータ１に加え、そのときの固有振動周波数を
測定するようにしている。

【００２９】再び、図３を参照して、この実施例では、
予め固有振動周波数を特定するためのテストモードをモ
ード設定手段１０によって設定する。このテストモード
の設定は、基本的には、ガスメータ１が最初に設置され
た際に行われるものであり、このテストモードにおいて
は、ガスメータ１に対して、一定の衝撃、例えば、ゴム
ハンマーで殴打したり、あるいは、テンションゲージで
一定の力を印加して解除し、固有振動を生じさせる。

【００３０】この実施例では、モード設定手段１０によ
るテストモードの設定は、例えば、図６のガスメータ１
の破断斜視図に示されるように、カバー１７の内部の両
端子１８₁，１８₂間を、該カバー１７を取り外して短絡
させることによって行われる。すなわち、この実施例で
は、カバー１７の内部に設けられている端子１８₁，１
８₂がモード設定手段１０としての機能を有する。な
お、他の実施例として、前記カバー１７内部あるいは不
用意に操作されない位置に、モード設定用のスイッチ等
を設けるようにしてもよい。

【００３１】外乱信号除去手段１２は、このテストモー
ドにおける前記一定の衝撃に対応するサンプリング手段
１１からのＯＮ／ＯＦＦ信号のデータに基づいて、ガス
メータ１の設置状態における固有振動周波数を特定す
る。

【００３２】図７は、このテストモードにおける処理の
手順を示すフローチャートであり、先ず、ＯＮ／ＯＦＦ
信号のサンプリング処理を行い（ステップｎ１）、サン
プリングされた振動波形を確認し（ステップｎ２）、Ｏ
Ｎ時間が前回のＯＮ時間と同じであるか否かを判断し
（ステップｎ３）、同じであるときには、ＯＦＦ時間が
前回のＯＦＦ時間と同じであるか否かを判断し（ステッ
プｎ４）、同じであるときには、固有振動周波数の特定
を行う（ステップｎ５）。

【００３３】この実施例では、固有振動周波数を、ＯＮ
時間およびＯＦＦ時間として特定するものである。

【００３４】なお、ステップｎ３，ｎ４において、ＯＮ
時間およびＯＦＦ時間を、前回と比較するのは、振動波
形が安定したことを確認するためである。すなわち、衝
撃の印加直後には、振動波形が安定せず、正確な固有振
動周波数の特定ができないためである。

【００３５】次に、テストモードが解除されて通常モー
ドが設定されている状態では、外乱信号除去手段１２
は、サンプリングされたＯＮ／ＯＦＦ信号のデータから
予め特定された固有振動周波数に対応するＯＮ／ＯＦＦ
信号のデータを除去して推論手段１３に出力する。

【００３６】この実施例では、テストモードで特定され
た固有振動周波数に対応するＯＮ時間およびＯＦＦ時間
に、サンプリング誤差等を考慮して所定の時間範囲を設
け、このＯＮ時間範囲およびＯＦＦ時間範囲に入るＯＮ
／ＯＦＦ信号は、外乱衝撃によるＯＮ／ＯＦＦ信号であ
るとして除外するのである。

【００３７】図８は、この通常モードにおける処理の手
順を示すフローチャートであり、先ず、ＯＮ／ＯＦＦ信
号のサンプリング処理を行い（ステップｎ１）、サンプ
リングされた振動波形を確認し（ステップｎ２）、ＯＮ
時間が、テストモードで予め特定された固有振動周波数
に対応する所定のＯＮ時間範囲内であるか否かを判断し
（ステップｎ３）、ＯＮ時間範囲内であるときには、Ｏ
ＦＦ時間が、テストモードで予め特定された固有振動周
波数に対応する所定のＯＦＦ時間範囲内であるか否かを
判断し（ステップｎ４）、ＯＦＦ時間範囲内であるとき
には、外乱衝撃によるＯＮ／ＯＦＦ信号であるとしてス
テップｎ１に戻る。

【００３８】ステップｎ３，ｎ４において、固有振動周
波数に対応する所定のＯＮ時間範囲内あるいはＯＦＦ時
間範囲内にないときには、外乱衝撃によるＯＮ／ＯＦＦ
信号ではないとして、推論手段１３に与え、推論手段１
３では、後述のようにして地震判定処理を行う（ステッ
プｎ５）。

【００３９】推論手段１３は、以上のようにして外乱衝
撃に起因するＯＮ／ＯＦＦ信号が除去されたＯＮ／ＯＦ
Ｆ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つの特徴量を特徴量抽出部１４で抽出
し、これら特徴量に基づいて、地震であるか否かをＯＮ
周期毎に推論部１５でファジィ推論する。

【００４０】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、対応する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。

【００４１】特徴量抽出部１４は、図４に示される感震
器８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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】図９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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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（長）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。

【００５５】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。

【００５６】図１０は、地震判別の推論ルールを示す図
である。

【００５７】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。

【００５８】ルール１．ｉｆＯＮ時間総和が短ａｎｄＯＮ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．ｉｆＯＮ時間総和が短ａｎｄＯＮ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．ｉｆＯＮ時間総和が中ａｎｄＯＮ周期（中）発生
度数が少ｔｈｅｎ地震ルール４．ｉｆＯＮ時間総和が中ａｎｄＯＮ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．ｉｆＯＮ時間総和が中ａｎｄＯＮ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．ｉｆＯＮ時間総和が長ａｎｄＯＮ周期（長）発生
度数が多ｔｈｅｎ地震ルール７．ｉｆＯＮ周期（短）発生度数が多ａｎｄＯＮ周期
（中）発生度数が多ａｎｄＯＮ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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】次に、以上の構成を有する地震判別推論装
置の通常モードにおける動作を図１１のフローチャート
および図１２のタイミングチャートに基づいて説明す
る。

【００６６】この地震判別推論装置では、感震器８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、固有振動周波数に対応するＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号が除去された後に、上述の特徴量を抽出
し、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。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ＯＮ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。

【００６７】先ず、感震器８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８がＯＮしたか否か判断し（ステップｎ
４）、感震器８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）、固有振動周波数に対
応するＯＮ／ＯＦＦ信号のサンプリングデータを除去し
た後に、上述の特徴量を抽出し（ステップｎ７）、抽出
した特徴量に基づいて、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ｎ
９）、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
るとの推論結果に基づいて、遮断弁が閉じられてガスの
供給が遮断される。

【００６８】以上のように、設置状態におけるガスメー
タ１の固有振動周波数を予め特定しておき、感震器８の
ＯＮ／ＯＦＦ信号から外乱衝撃に起因する固有振動周波
数に対応するＯＮ／ＯＦＦ信号を除去して地震であるか
否かの推論を行うので、地震の判別精度を高めることが
可能となり、例えば、ガスボンベの交換の際の衝撃ある
いは猫が飛び乗った際の衝撃などの外乱によって地震で
あると誤判別することが有効に防止される。

【００６９】さらに、この実施例では、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一
層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。

【００７０】図１３は、本発明の他の実施例のブロック
図であり、上述の実施例に対応する部分には、同一の参
照符号を付す。

【００７１】この実施例の地震判別推論装置は、上述の
実施例の外乱信号除去手段１２およびモード設定手段１
０に代えて、衝撃が印加された直後の所定期間に亘るＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号を除去して出力する初期信号除去手段１
９を設けている。

【００７２】衝撃が印加された直後は、振動波形が乱れ
るので、かかる振動波形に基づいて、地震であるか否か
の判定を行うと、その判定精度が低下することになるの
で、この実施例では、最初のＯＮ／ＯＦＦ信号から所定
期間に亘るＯＮ／ＯＦＦ信号を除去するものである。

【００７３】この所定期間は、振動波形が安定し、しか
も、地震時の判定に影響を与えない範囲で実験的に定め
られるものであり、この実施例では、例えば１秒間とし
ている。

【００７４】図１４は、この初期信号除去手段１９によ
る初期信号除去の処理の手順を示すフローチャートであ
り、先ず、サンプリング処理を行い（ステップｎ１）、
最初の振動波形から１秒以上経過したか否かを判断し
（ステップｎ２）、経過していないときには、ステップ
ｎ１に戻ってサンプリング処理を行い、経過していると
きには、推論手段１３にＯＮ／ＯＦＦ信号のサンプリン
グデータを与え、処理を継続する（ステップｎ３）。

【００７５】その他の構成は、上述の実施例と同様であ
る。

【００７６】なお、上述の各実施例では、外乱信号除去
手段１２および初期信号除去手段１９を、それぞれ個別
に設けたけれども、本発明の他の実施例として、両手段
１２，１９を併せて設け、初期信号を除去するととも
に、外乱信号を除去して一層精度の高い判定を行うよう
にしてもよい。

【００７７】上述の実施例では、外乱信号除去手段１２
は、固有振動周波数に対応するＯＮ時間およびＯＦＦ時
間に基づいて外乱信号を除去したけれども、本発明の他
の実施例として、固有振動周波数に対応する周期に基づ
いて外乱信号を除去してもよく、あるいは、固有振動周
波数に対応するＯＮ時間、ＯＦＦ時間および周期の少な
くとも一つに基づいて外乱信号を除去するように構成し
てもよい。

【００７８】例えば、固有振動周波数に対応するＯＮ周
期に基づいて、外乱信号を除去する場合には、予め特定
した固有振動周波数が、例えば６Ｈｚであるとすると、
周期Ｔ＝１６６．７ｍｓであり、理想的な感震器のＯＮ
周期Ｔ／２＝８３.３ｍｓとなるはずであるが、減衰振
動によるＯＮパルス幅の変化やサンプリングによるＯＮ
周期データのばらつきを考慮して、例えば７０ｍｓ＜ＯＮ周期＜１００ｍｓの条件を満たす場合には、外乱信号として除去するので
ある。

【００７９】上述の実施例では、推論手段１３は、ＯＮ
周期、ＯＮ時間総和およびＯＮ時間最大値の３つの特徴
量に基づいて推論を行ったけれども、本発明の他の実施
例として、これらの内の少なくとも一つの特徴量に基づ
いて推論してもよく、あるいは、上記特徴量に限らず、
ＯＮ時間あるいはＯＦＦ時間を特徴量として抽出して地
震であるか否かを推論してもよい。

【００８０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、設置状態
における地震判別推論装置の固有振動周波数を予め特定
しておき、ＯＮ／ＯＦＦ信号出力手段のＯＮ／ＯＦＦ信
号から外乱衝撃に起因する前記固有振動周波数に対応す
るＯＮ／ＯＦＦ信号を除去して推論を行い、あるいは、
衝撃が印加された直後のような乱れた振動波形に基づく
初期のＯＮ／ＯＦＦ信号は除去して推論を行うので、地
震であるか否かの推論を精度よく行えることになり、従
来のような誤判別および誤判別に基づくガスの遮断を有
効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のガスメータの設置状態を示
す斜視図である。

【図２】図１の支持ユニットの設置方法を示す斜視図で
ある。

【図３】図１のガスメータに内蔵された地震判別推論装
置のブロック図である。

【図４】振動波形に対応する感震器の出力を示す図であ
る。

【図５】固有振動周波数を説明するための振動モデルを
示す図である。

【図６】ガスメータの拡大斜視図である。

【図７】動作説明に供するフローチャートである。

【図８】動作説明に供するフローチャートである。

【図９】各特徴量のメンバーシップ関数を示す図であ
る。

【図１０】推論のルールを示す図である。

【図１１】動作説明に供するフローチャートである。

【図１２】動作説明に供するタイミングチャートであ
る。

【図１３】本発明の他の実施例のブロック図である。

【図１４】動作説明に供するフローチャートである。

【符号の説明】

１ガスメータ４支持ユニット７地震判別推論装置８感震器９マイクロコンピュータ１０モード設定手段１２外乱信号除去手段１３推論手段１９初期信号除去手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動波形に対応するＯＮ／ＯＦＦ信号を
出力するＯＮ／ＯＦＦ信号出力手段を備え、地震である
か否かを判別推論する地震判別推論装置であって、予め特定されている当該装置の設置状態における固有振
動周波数に基づいて、前記ＯＮ／ＯＦＦ信号出力手段か
ら入力されるＯＮ／ＯＦＦ信号の内、前記固有振動周波
数に対応するＯＮ／ＯＦＦ信号を除去して出力する外乱
信号除去手段と、外乱信号除去手段からのＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、
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。
【請求項２】前記固有振動周波数を予め特定するため
のテストモードを設定するモード設定手段を備え、前記外乱信号除去手段は、前記テストモードにおけるＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号出力手段からのＯＮ／ＯＦＦ信号に基づ
いて、前記固有振動周波数を特定するものである前記請
求項第１項に記載の地震判別推論装置。
【請求項３】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、前記ＯＮ／ＯＦＦ信号出力手段から入力される前記ＯＮ
／ＯＦＦ信号の内、初期の所定期間に亘るＯＮ／ＯＦＦ
信号を除去して出力する初期信号除去手段と、初期信号除去手段からのＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、
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。
【請求項４】前記請求項第１項ないし第３項のいずれ
かに記載の地震判別推論装置を備えるとともに、地震で
あるとの推論結果に応答してガスの供給を遮断すること
を特徴とするガスメータ。