JPH10142041A

JPH10142041A - 感震装置

Info

Publication number: JPH10142041A
Application number: JP8304763A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Fujiwara; 啓一藤原
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1996-11-15
Filing date: 1996-11-15
Publication date: 1998-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】感震精度を細かく設定できるようにして、被害
が生じるような地震を確実に感知できる一方、日常的な
衝撃などを地震と誤って感知することがないようにする
ことを目的とする。【解決手段】予め２つの第１，第２の判定レベルおよび
各判定レベルに対応する第１，第２の判定時間を設定
し、検知された振動の振動レベルが、第１，第２の判定
レベルを越えたか否かを判断し（ステップｎ２，ｎ
３）、さらに、越えた時間が、第１，第２の判定時間を
越えたか否かを判断し（ステップｎ６，ｎ８）、第１，
第２の判定時間を越えたときには、地震であるとして遮
断出力を与える（ステップｎ７，ｎ９）ように構成し、
地震であるか否かを複数段階で判定するようにしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地震や衝撃などの
振動を検出する感震装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の感震装置には、振動によ
る鋼球の転動によってオンオフ出力を与える鋼球式の感
震装置、あるいは、振動による電極間の静電容量の変化
を検出する静電容量式などの電子式の感震装置などがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】鋼球式の感震装置は、
比較的安価であって、個々の機器に取り付けるのが容易
であるが、検知する振動のレベル、すなわち、感震精度
が構造的に一定であって、また、個々の装置によって感
震精度がばらつくという難点がある。

【０００４】これに対して、静電容量式などの電子式の
感震装置は、感震精度を設定できるけれども、この設定
は、例えば、最大加速度が２５０ｇａｌを越えたら検知
出力を与えるとか、あるいは、最大加速度が２５０ｇａ
ｌを５回越えたら検知出力を与えるといったように、判
定レベルが１段階であったために、地震による実際の被
害に即した感震精度の設定は困難である。

【０００５】例えば、最大加速度が２５０ｇａｌを越え
たら検知出力を与えるという設定では、人や物がぶつか
ったときの衝撃によって最大加速度が２５０ｇａｌを越
えると、地震であるとして誤った検知出力を与えること
になり、また、最大加速度が２５０ｇａｌを５回越えた
ら検知出力を与えるという設定では、人や物がぶつかっ
たときの衝撃には誤動作しないけれども、振動周期が長
く、強い振動が１〜２回と少ない直下型の地震では、最
大加速度が大きくて被害が出やすいにも拘わらず、強い
振動の回数が１〜２回と少ないために、検知出力が得ら
れないことになる。

【０００６】このため、地震による被害に即した感震精
度の設定を行えるようにするために、振動スペクトルに
よる混合演算を行って震度を算出するといったような高
度な演算を行う地震計方式の感震装置もあるが、高価で
あって汎用性に欠けるという難点がある。

【０００７】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、比較的安価であって、地震の被害に即した感
震精度の設定を細かく行えるようにした感震装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【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。

【０００９】すなわち、本発明の感震装置は、振動を検
知する振動センサと、複数の判定レベルが設定されると
ともに、各判定レベルに対応する判定時間が設定される
設定手段と、前記振動センサの検知出力に基づいて、検
知された振動の振動レベルが前記判定レベルを越えた時
間が、前記判定時間以上であるか否かを判定する判定手
段とを備えている。

【００１０】また、前記判定レベルを越えた時間は、一
定期間内において前記判定レベルを越えた時間とするの
が好ましい。

【００１１】さらに、前記判定手段の判定出力に基づい
て、対応する出力を与える出力手段を備える構成として
もよく、前記振動センサによって検知された振動レベル
を表示する表示手段を備える構成としてもよい。

【００１２】さらに、前記振動センサを、振動の加速度
を検知する静電容量式の振動センサとし、前記設定手段
では、前記判定レベルをガル（ｇａｌ）値で設定するよ
うにしてもよい。

【００１３】本発明の感震装置によれば、複数の判定レ
ベルと各判定レベルに対応する判定時間を設定し、検知
された振動の振動レベルが、前記判定レベルを越えた時
間が、判定時間以上であるか否かを判定するので、地震
であるか否かを複数段階で細かく判定できることにな
り、これによって、従来の電子式の感震装置と同様の比
較的安価な構成でもって、被害が生じるような地震を確
実に感知する一方で、日常的な衝撃などを地震と誤って
感知しないようにすることができる。

【００１４】また、前記判定レベルを越えた時間を、一
定期間内における時間とすることにより、例えば、道路
工事などの地震以外の連続的な振動などによって、判定
レベルを越えた時間が積算されていって最終的に判定時
間以上となってしまって地震と判定されるという誤動作
を回避できることになる。

【００１５】さらに、判定手段の判定出力に基づいて、
対応する出力を与える出力手段を備えているので、地震
に対応する判定出力が得られたときには、出力手段を介
して、所要の機器の電源を遮断したり、あるいは、地震
の発生によって起動すべき非常装置等を起動することが
できる。

【００１６】さらに、振動センサによって検知された振
動レベルを表示する表示手段を備えているので、地震な
どの振動レベルを、例えばガル（ｇａｌ）値として目視
で確認できることになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明の実施
の形態について詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明の一つの実施の形態に係る
感震装置の正面図である。

【００１９】この実施の形態の感震装置は、検知された
振動レベルをガル（ｇａｌ）値として表示するととも
に、後述の判定レベル等の設定値を表示する７セグメン
トＬＥＤからなる４桁の数値表示部１と、検知された振
動レベルをバーグラフ表示するバーグラフ表示部２とを
備え、その下方には、ゼロ点調整用、モード切換用、後
述の判定レベルまたは判定時間の設定を切り換える設定
切換用、数値設定用のアップおよびダウンの各種の設定
キー３〜７が配設されている。

【００２０】また、設定キー３〜７の下方には、検知さ
れた振動の振動レベルが、後述の第１，第２の判定レベ
ルを越えているときに、それぞれ点灯表示する第１，第
２レベル表示部８，９と、検知された振動が後述のよう
に地震であると判定されて遮断出力を与えたときに、点
灯表示する遮断出力表示部１０とを備えている。

【００２１】さらに、その下方には、電源入力部１１、
第１，第２の判定出力部１２，１３、遮断出力部１４お
よび共通端子１５等の接続端子部が設けられている。第
１，第２の判定出力部１２，１３は、検知された振動の
振動レベルが、第１，第２の判定レベルを越えていると
きに、それぞれ出力を与えるものであり、遮断出力部１
４は、検知された振動が地震であると判定されたとき
に、遮断出力を与えるものである。

【００２２】この実施の形態の感震装置では、感震精度
の設定を細かく行えるようにして、被害の出やすい地震
を確実に感知する一方、日常的な衝撃などを地震と感知
して誤動作しないように、次のように構成している。

【００２３】すなわち、この実施の形態の感震装置で
は、検知された振動が、遮断出力を与えるべき地震の振
動であるか否か判定するために、設定手段としての設定
キー４〜７によって、予め２つの第１，第２の判定レベ
ルをガル値でそれぞれ設定するとともに、各判定レベル
に対応する第１，第２の判定時間を、第１，第２のカウ
ント値として設定するものであり、判定手段としての後
述のマイクロコンピュータは、検知された振動の振動レ
ベルがいずれかの判定レベルを越えた時間が、対応する
判定時間以上であるときには、地震であるとして遮断出
力を与えるものである。

【００２４】判定時間の設定は、例えば、１０ｍｓを基
準時間単位とするカウント値として設定されるものであ
り、例えば、判定時間を、２５０ｍｓとするのであれ
ば、カウント値として２５（＝２５０÷１０）を設定す
ることになる。

【００２５】さらに、この実施の形態では、例えば、道
路工事などによって連続的な振動や衝撃が与えられ続け
たような場合に、判定レベルを越えた時間が積算されて
いって最終的に判定時間以上となって地震と誤判定され
るのを防止するために、判定レベルを越えた時間は、一
定期間、例えば、２.５秒の期間内での時間としてい
る。すなわち、２.５秒毎の各期間において、判定レベ
ルを越えた時間をそれぞれ算出して判定時間と比較する
のである。

【００２６】図２は、図１の感震装置のブロック図であ
り、図１に対応する部分には、同一の参照符号を付す。

【００２７】この実施の形態の感震装置は、互いに直交
するＸ，Ｙ方向の振動をそれぞれ検知する第１，第２の
振動センサ１６，１７と、振動センサ１６，１７の検知
出力に基づいて、後述のように判定を行う判定手段とし
てのマイクロコンピュータ１８と、このマイクロコンピ
ュータ１８の出力に基づいて、地震であると判定された
ときに、遮断出力を与える出力用リレーなどを備える出
力手段１９と、上述の設定用キー３〜７および上述の表
示部１，２，８，９を備えている。

【００２８】この実施の形態の振動センサ１６，１７
は、図３に示されるように、互いに対向する固定電極２
０と可動電極２１とがケース２２に内蔵され、振動によ
る可動電極２１の上下動を出力周波数の変化として検知
する静電容量式のセンサである。

【００２９】マイクロコンピュータ１８は、振動センサ
１６，１７の周波数の変化を、振動変化に変換して振動
レベルを算出してガル値で数値表示部１に表示する。さ
らに、この算出した振動レベルが、予め設定されている
第１，第２の判定レベルを越えたか否かを判定するとと
もに、越えたときには、一定期間内におけるその時間
が、予め設定されている判定時間以上となったか否かを
判定し、判定時間以上となったときには、出力手段１９
の出力用リレーを制御して遮断出力を与えるものであ
る。なお、この実施の形態では、振動センサ１６，１７
の検知出力の内の振動レベルが大きい方の振動レベル
を、第１，第２の判定レベルと比較するようにしている
が、本発明の他の実施の形態として、ベクトル合成して
比較するようにしてもよい。

【００３０】出力手段１９の出力用リレーには、地震の
発生時に電源を遮断すべき機器が接続され、地震の発生
時には、所要の機器の電源が確実に遮断される。なお、
本発明の他の実施の形態として、地震の発生時には、出
力手段を介して起動すべき発電機や警報器等の非常装置
などの機器を起動するようにしてもよい。

【００３１】図４は、この実施の形態の判定処理のフロ
ーチャートである。

【００３２】先ず、振動センサ１６，１７の入力をチエ
ックし（ステップｎ１）、振動が検知されると、その振
動のガル値が、第１の判定レベルを越えたか否かを判断
し（ステップｎ２）、越えたときには、マイクロコンピ
ュータ１８に内蔵の第１の判定レベルに対応する第１の
カウンタのカウント値に１を加算してステップｎ４に移
る（ステップｎ３）。ステップｎ４では、検知された振
動のガル値が、第２の判定レベルを越えたか否かを判断
し、越えたときには、マイクロコンピュータ１８に内蔵
の第２の判定レベルに対応する第２のカウンタのカウン
ト値に１を加算してステップｎ６に移る（ステップｎ
５）。

【００３３】この第１，第２の判定レベルを越えたか否
かの判定は、基準時間単位、例えば、１０ｍｓ毎に繰り
返し行われる。

【００３４】ステップｎ６では、第１のカウンタのカウ
ント値が、第１の判定時間に対応する第１のカウント値
を越えたか否かを判断し、越えたときには、地震である
として遮断出力信号を出力し（ステップｎ７）、越えて
いないときには、第２のカウンタのカウント値が、第２
の判定時間に対応する第２のカウント値を越えたか否か
を判断し（ステップｎ８）、越えたときには、地震であ
るとして遮断出力信号を出力し（ステップｎ９）、越え
ていないときには、ステップｎ１に戻る。

【００３５】なお、この実施の形態では、上述のよう
に、判定レベルを越えた時間は、一定期間である２.５
秒の期間内での時間としているので、２.５秒毎に第
１，第２のカウンタのカウント値をリセットして、新た
に判定処理を開始するようになっている。

【００３６】このようにして、一定期間内に、第１の判
定レベルを越えた時間が、第１の判定時間を越えたと
き、あるいは、第２の判定レベルを越えた時間が、第２
の判定時間を越えたときに、地震であるとして遮断出力
を与えるのである。

【００３７】次に、判定レベルおよび判定時間の設定例
について説明する。

【００３８】例えば、比較的揺れの小さな振動であって
も、長時間続くもの、あるいは、長周期のものは、最大
加速度が弱いけれども大きな被害をもたらすものであ
り、このような振動に対しては、例えば、最大加速度が
１５０ｇａｌを越えた時間が、一定期間内に１０％
（２.５秒間に０.２５秒）存在したときに、地震と判定
することにより感知できることになる。

【００３９】また、日常的な衝撃は、急激に弱くなるの
で、例えば、最大加速度が２００ｇａｌを越えた時間
が、一定期間内に５％（２.５秒間に０.１２５秒）存在
したときに、地震と判定することにより、日常的に衝撃
を地震と誤判定するのを防止できることになる。

【００４０】さらに、最大加速度が大きい場合には、大
きな被害をもたらす虞れが高いので、例えば、最大加速
度が２５０ｇａｌを越えた時間が、一定期間内に１％
（２.５秒間に０.０２５秒）存在したときに、遮断出力
を与えるようにすることが可能となる。

【００４１】なお、判定レベルおよび判定時間は、これ
らの設定例に限らないのは勿論である。

【００４２】このように、判定レベルおよび判定時間を
種々設定できるので、例えば、図５（Ａ）に示されるよ
うな物や人がぶつかったような振動周期が例えば０.１
秒以下で急激に減衰する衝撃を、地震であると誤って判
定するのを防止できる。

【００４３】また、図５（Ｂ）に示されるように、振動
周期が例えば０.１〜２秒と長く、強い振動が１〜２回
と少ないが最大加速度が高くて被害が出やすい直下型の
地震を感知することができる。

【００４４】さらに、図５（Ｃ）に示されるように、振
動周期が例えば０.１〜２秒と長く、弱い振動で長時間
続くような被害の出やすい一般的な地震を感知すること
ができる。

【００４５】上述の実施の形態では、２つの判定レベル
を設定できるように構成したけれども、本発明は、２つ
に限らず、３つ以上の判定レベルおよび各判定レベルに
対応する判定時間を設定できるようにしてもよいのは勿
論である。

【００４６】また、上述の実施の形態では、いずれかの
判定レベルを越えた時間が、対応する判定時間以上にな
ったときに、地震であると判定して遮断出力を与えたけ
れども、本発明の他の実施の形態として、各判定レベル
についての判定結果を組み合わせて最終的に地震である
か否かを判定してもよく、例えば、第１の判定レベルを
越えた時間が第１の判定時間以上であって、かつ、第２
の判定レベルを越えた時間が第２の判定時間以上となっ
たときに、地震であると判定して遮断出力を与えるとい
ったような構成としてもよい。

【００４７】上述の実施の形態では、判定レベルをガル
値としたけれども、本発明の他の実施の形態として、ガ
ル値以外の、例えば震度としてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明の感震装置によれ
ば、複数段階での判定を行えるので、比較的安価な構成
でもって感震精度を細かく設定できることになり、これ
によって、被害が生じるような地震を確実に感知する一
方で、日常的な衝撃などを地震と誤って感知しないよう
にすることができる。

【００４９】また、判定レベルを越えた時間を、一定期
間内における時間とすることにより、例えば、道路工事
等の連続的な振動などを地震と誤判定するのを防止でき
ることになる。

【００５０】さらに、出力手段を備えているので、地震
に対応する判定出力が得られたときには、出力手段を介
して、所要の機器の電源を遮断したり、あるいは、地震
の発生によって起動すべき非常装置等を起動することが
できる。

【００５１】さらに、振動センサによって検知された振
動レベルを表示する表示手段を備えているので、地震な
どの振動レベルを、例えばガル（ｇａｌ）値として目視
で確認できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態に係る感震装置の正
面図である。

【図２】図１の感震装置のブロック図である。

【図３】図２の振動センサの構成図である。

【図４】動作説明に供するフローチャートである。

【図５】動作説明に供する振動波形図である。

【符号の説明】

１数値表示部１６，１７振動センサ１８マイクロコンピュータ１９出力手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動を検知する振動センサと、複数の判
定レベルが設定されるとともに、各判定レベルに対応す
る判定時間が設定される設定手段と、前記振動センサの
検知出力に基づいて、検知された振動の振動レベルが前
記判定レベルを越えた時間が、前記判定時間以上である
か否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする
感震装置。
【請求項２】前記判定レベルを越えた時間は、一定期
間内において前記判定レベルを越えた時間である請求項
１記載の感震装置。
【請求項３】前記判定手段の判定出力に基づいて、対
応する出力を与える出力手段を備える請求項１または２
記載の感震装置。
【請求項４】前記振動センサによって検知された振動
レベルを表示する表示手段を備える請求項１ないし３の
いずれかに記載の感震装置。
【請求項５】前記振動センサは、振動の加速度を検知
する静電容量式の振動センサであり、前記設定手段は、
前記判定レベルがガル（ｇａｌ）値で設定される請求項
１ないし４のいずれかに記載の感震装置。