JPH11248846A - 感震装置 - Google Patents

感震装置

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JPH11248846A
JPH11248846A JP4942798A JP4942798A JPH11248846A JP H11248846 A JPH11248846 A JP H11248846A JP 4942798 A JP4942798 A JP 4942798A JP 4942798 A JP4942798 A JP 4942798A JP H11248846 A JPH11248846 A JP H11248846A
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JP
Japan
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earthquake
output
frequency
vibration
unit
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Application number
JP4942798A
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English (en)
Inventor
Keiichi Fujiwara
啓一 藤原
Osamu Kishimoto
治 岸本
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】マイクロコンピュータ7のサンプリング周期で
は、周波数の情報が失われるような高い振動周波数を正
確に計測できるようにして誤動作を低減する。 【解決手段】電圧比較回路13およびカウンタ回路14
からなる周波数計測手段12を設け、マイクロコンピュ
ータ7のサンプリング周期では、周波数の情報が失われ
るような高い振動周波数を正しく計測できるようにし、
マイクロコンピュータ7では、この周波数計測手段12
で計測された振動周波数に基づいて、地震であるか否か
を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、地震を感知する感
震装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の感震装置としては、例え
ば、ケース内に収納された鋼球が、振動によって転動す
ることにより、内装されたスイッチを開閉操作するよう
に構成した、いわゆる、メカ式の感震装置、あるいは、
振動によって発生する加速度を加速度センサによって検
知する、いわゆる電気式の感震装置とがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ここで、図4の振動波
形図に示されるように、一般に、地震波の振動周波数
は、0.1〜10Hz程度であるのに対して、地震以外
の衝撃波の振動周波数は、10Hz以上であって、地震
の振動周波数よりも高くなっている。
【0004】上記メカ式の感震装置は、地震以外の、例
えばドアの開閉や衝突などによる衝撃では、上述のよう
に、その振動周波数が地震の振動周波数に比べて高いた
めに、鋼球の転動が追従せず、したがって、衝撃による
誤動作は少ないけれども、予め定めた一定の震度レベル
しか検知できず、振動のレベルに対応したリニアな出力
を得ることはできず、また、前記一定の震度レベルの設
定も製品のバラツキが生じやすいという難点がある。
【0005】一方、加速度センサを用いた電気式の感震
装置では、振動のレベルに対応したリニアな出力を得る
ことができるとともに、検出すべき震度レベルも容易に
可変設定できる。
【0006】しかしながら、加速度センサを用いた感震
装置では、加速度センサの出力をマイクロコンピュータ
によって所定のサンプリング周期で取り込んで処理する
のであるが、かかるマイクロコンピュータは、汎用の比
較的安価なものが使用されており、そのサンプリング周
期を、例えば、10ms(サンプリング周波数=100
Hz)とすると、50Hzを越えるような衝撃による高
い振動周波数では、サンプリングの定理より、周波数情
報が失われてしまい、このため、50Hzを越えるよう
な衝撃による高い振動周波数を、低い振動周波数の地震
であると判定して誤動作する場合がある。
【0007】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であって、衝撃による誤動作を低減した電気式の感震装
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、請求項1の本発明の感震装置
は、振動を検出する振動センサと、該振動センサの出力
を所定のサンプリング周期で取り込んで地震であるか否
かを判定する判定手段とを備える感震装置であって、前
記振動センサの出力に基づいて、振動周波数を計測する
周波数計測手段を設け、前記判定手段は、前記周波数計
測手段で計測された振動周波数に基づいて、地震である
か否かを判定するものである。
【0010】請求項2の本発明の感震装置は、請求項1
の構成において、前記振動センサは、加速度センサであ
り、前記周波数計測手段は、前記加速度センサの出力電
圧を基準電圧と比較する比較回路と、比較回路の出力を
計数するカウンタ回路とを備えている。
【0011】請求項3の本発明の感震装置は、請求項1
または2の構成において、検出すべき震度レベルを設定
する設定手段を備え、前記判定手段は、設定された震度
レベル以上の地震であるか否かを判定するものである。
【0012】請求項4の本発明の感震装置は、請求項1
ないし3のいずれかの構成において、前記判定手段の判
定出力に基づいて、地震であるときには、それを報知す
る報知手段を備えるものである。
【0013】請求項5の本発明の感震装置は、請求項1
ないし4のいずれかの構成において、前記判定手段の判
定出力に基づいて、地震であるときには、対応する出力
を与える出力リレーを備えるものである。
【0014】請求項1の本発明の感震装置によれば、振
動センサの出力に基づいて、振動周波数を計測する周波
数計測手段を設け、振動センサの出力を所定のサンプリ
ング周期で取り込む判定手段は、周波数計測手段で計測
された振動周波数に基づいて、地震であるか否かを判定
するので、衝撃による振動のように高い振動周波数であ
って、前記サンプリング周期では、周波数情報が失われ
てしまうような場合であっても、周波数計測手段によっ
て振動周波数が正確に計測され、判定手段では、この計
測された振動周波数に基づいて地震であるか否かを正確
に判定できることになる。
【0015】請求項2の本発明の感震装置によれば、周
波数計測手段は、振動センサである加速度センサの出力
電圧を基準電圧と比較する比較回路と、比較回路の出力
を計数するカウンタ回路とを備えているので、衝撃によ
る振動のように高い振動周波数であって、判定手段の前
記サンプリング周期では、周波数情報が失われてしまう
ような場合であっても、正確に振動周波数を計測できる
ことになる。
【0016】請求項3の本発明の感震装置によれば、検
出すべき震度レベルを設定する設定手段を備え、判定手
段は、設定された震度レベル以上の地震であるか否かを
判定するので、検出すべき地震の大きさを可変設定でき
ることになる。
【0017】請求項4の本発明の感震装置によれば、地
震であると判定されたときには、それを報知する報知手
段を備えているので、地震による2次災害を低減するこ
とができる。
【0018】請求項5の本発明の感震装置によれば、地
震であると判定されたときには、対応する出力を与える
出力リレーを備えているので、この出力リレーの端子
に、地震の発生時に電源を遮断すべき機器や起動すべき
非常装置などを接続することにより、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とともに、起
動すべき非常装置などが確実に起動されることになる。
【0019】
【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。
【0020】(実施の形態1)図1は、本発明の一つの
実施の形態に係る感震装置のブロック図であり、この感
震装置は、例えば、ガスメータ、エレベータ、ストー
ブ、化学プラント、鉄道等に各種機器や装置等に装備さ
れて地震の発生時には、所要の動作を行うものである。
【0021】この実施の形態の感震装置は、X軸および
Y軸方向の振動を検知する振動センサとしての加速度セ
ンサ1と、この加速度センサ1の出力を電圧に変換して
増幅するC(静電容量)/V(電圧)変換・増幅回路2
と、このC/V変換・増幅回路2の出力をA/D変換す
るA/Dコンバータ3と、地震を検出して所定の動作を
した後に初期状態に戻すためのリセット部4と、このリ
セット部4によるリセットを遠隔操作で行うか手動操作
で行うかを切り替えるリセット切り替え部5と、検出す
べき震度レベルの規定値を加速度で設定するための設定
手段としての動作加速度設定部6と、設定された規定値
を確認するための設定値確認部15と、A/Dコンバー
タ3の出力を所定のサンプリング周期、例えば10ms
で取り込んで後述のように地震であるか否かを判定する
とともに、各部を制御するマイクロコンピュータ7と、
設定された震度レベル以上の地震を検出したときに対応
する表示を行う動作表示部8と、運転状態を表示する運
転表示部9と、設定された震度レベルの以上の地震を検
出したときに、対応するリレー出力を与える出力リレー
10と、各部に電源を供給する電源回路11とを備えて
おり、以上の構成は、基本的に従来例と同様である。
【0022】加速度センサ1は、互いに対向する固定電
極と可動電極とがケースに内蔵され、振動による可動電
極の上下動によってその間の静電容量が変化することを
利用して加速度を検出する静電容量式のセンサである。
【0023】この実施の形態では、衝撃による振動のよ
うに例えば約50Hzを越えるような高い振動周波数で
あって、マイクロコンピュータ7のサンプリング周期で
は、周波数情報が失われてしまうような場合であって
も、正確に振動周波数を計測できるようにするために、
次のように構成している。
【0024】すなわち、この実施の形態の感震装置で
は、A/Dコンバータ3を介して取り込む経路とは別
に、C/V変換・増幅回路2を介して与えられる加速度
センサ1の出力に基づいて、振動周波数を計測する周波
数計測手段12を設けており、マイクロコンピュータ7
では、従来のように所定のサンプリング周期で取り込ん
だA/Dコンバータ3の出力に基づいて振動周波数を計
測するのではなく、周波数計測手段12で計測された振
動周波数に基づいて、地震であるか否かを判定するよう
にしている。
【0025】この実施の形態の周波数計測手段12は、
C/V変換・増幅回路2の出力電圧を、振動でないと判
定する基準電圧と比較する電圧比較回路13と、この電
圧比較回路13の前記基準電圧を越える、すなわち振動
に対応する上下(正負)の出力パルスを計数するカウン
タ回路14とから構成されており、この周波数計測手段
12によれば、約50Hzを越えるような衝撃による高
い振動周波数も正確に計測できることになり、マイクロ
コンピュータ7では、この周波数計測手段12によって
計測された振動周波数を用いて地震であるか否かを判定
する。
【0026】したがって、従来例のように、約50Hz
を越えるような衝撃による高い振動周波数を、低い振動
周波数の地震であると誤判定して誤動作するのを有効に
防止できる。
【0027】上述のように、地震の振動周波数は、一般
に、0.1〜10Hz程度であるので、この実施の形態
では、振動周波数が、10Hz以下の振動を地震と判定
し、10Hzを越える振動を、地震以外の衝撃による振
動と判定しており、さらに、従来と同様に、A/Dコン
バータ3の出力に基づいて、加速度を判定し、最大加速
度が、動作加速度設定部6で設定された規定値を越えた
ときに、検出すべき地震であると判定して報知手段とし
ての動作表示部8で地震である旨の表示、例えば、LE
Dなどによる点滅表示を行うとともに、対応する出力リ
レー10を動作させる。
【0028】出力リレー10の出力用端子には、地震の
発生時に電源を遮断すべき機器あるいは地震の発生によ
って起動すべき発電機や警報器等の非常装置などの機器
が接続され、動作加速度設定部6によって設定された震
度レベル以上の地震の発生時には、所要の機器の電源が
確実に遮断されるとともに、地震の発生によって起動す
べき非常装置等が確実に起動されることになり、これに
よって、通電の継続による火災の発生などを有効に防止
することができる一方、発電機や警報器等の非常装置が
確実に起動されて2次災害を有効に防止することができ
る。
【0029】図2は、以上の動作説明に供するフローチ
ャートであり、先ず、基準電圧を越える振動が検出さた
か否かを判断し(ステップn1)、検出されたときに
は、その振動周波数が、10Hz以下であるか否かを判
断し(ステップn2)、10Hz以下であるときには、
地震であるとして最大加速度が、設定された規定値を越
えているか否かを判断し(ステップn3)、越えている
ときには、検出すべき地震であるとして、対応する表示
を行うとともに、出力リレー10を作動させる(ステッ
プn4)。
【0030】ステップn2において、10Hz以下でな
いときには、地震ではなく、衝撃であると判定してステ
ップn1に戻り、また、ステップn3において、最大加
速度が規定値以下であるときには、検出すべき地震でな
いとしてステップn1に戻る。
【0031】(実施の形態2)図3は、本発明の他の実
施の形態のブロック図であり、上述の実施の形態に対応
する部分には、同一の参照符号を付す。
【0032】この実施の形態では、周波数計測手段のカ
ウンタ回路を、マイクロコンピュータ7’に内蔵してお
り、マイクロコンピュータ7’は、電圧比較回路13か
らのパルスを計数して振動周波数を計測し、この計測し
た振動周波数に基づいて、地震であるか否かを判定する
ようにしている。
【0033】その他の構成および効果は、上述の実施の
形態と同様であるので、その説明は、省略する。
【0034】(その他の実施の形態)なお、本発明の他
の実施の形態として、検出すべき震度レベル、すなわ
ち、動作加速度を、複数段階で設定し、各段階の震度レ
ベルの地震を検出し、各震度レベルに応じた表示を行う
とともに、リレー出力を与えるようにしてもよい。
【0035】また、地震の検出時には、表示に代えて、
あるいは、表示とともに、ブザや音声によって地震の発
生を報知するようにしてもよい。
【0036】上述の実施の形態では、静電容量式のセン
サを用いたけれども、本発明の他の実施の形態として、
ピエゾ素子や歪ゲージなどを利用したセンサを用いても
よい。
【0037】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、周波数計
測手段で計測された振動周波数に基づいて、地震である
か否かを判定するので、衝撃による振動のように高い振
動周波数であって、判定手段のサンプリング周期では、
周波数情報が失われてしまうような場合であっても、周
波数計測手段によって振動周波数が正確に計測され、こ
れによって、誤動作を低減できることになる。
【0038】また、検出すべき震度レベルを設定できる
ので、検出すべき地震の大きさを可変設定できることに
なる。
【0039】さらに、地震の発生時には、それを報知
し、あるいは、対応するリレー出力を与えるので、地震
の発生時には、所要の機器の電源を確実に遮断するとと
もに、起動すべき非常装置などを確実に起動するといっ
たことが可能となり、2次災害を低減できることにな
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ブ
ロック図である。
【図2】図1の動作説明に供するフローチャートであ
る。
【図3】本発明の他の実施の形態のブロック図である。
【図4】地震波形および衝撃波形を示す図である。
【符号の説明】
1 感震装置 3 A/Dコンバータ 6 動作加速度設定部 7,7’ マイクロコンピュータ 8 動作表示部 10 出力リレー 12 周波数計測手段 13 電圧比較回路 14 カウンタ回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 振動を検出する振動センサと、該振動セ
    ンサの出力を所定のサンプリング周期で取り込んで地震
    であるか否かを判定する判定手段とを備える感震装置で
    あって、 前記振動センサの出力に基づいて、振動周波数を計測す
    る周波数計測手段を設け、前記判定手段は、前記周波数
    計測手段で計測された振動周波数に基づいて、地震であ
    るか否かを判定することを特徴とする感震装置。
  2. 【請求項2】 前記振動センサは、加速度センサであ
    り、前記周波数計測手段は、前記加速度センサの出力電
    圧を基準電圧と比較する比較回路と、比較回路の出力を
    計数するカウンタ回路とを備える請求項1記載の感震装
    置。
  3. 【請求項3】 検出すべき震度レベルを設定する設定手
    段を備え、前記判定手段は、設定された震度レベル以上
    の地震であるか否かを判定する請求項1または2記載の
    感震装置。
  4. 【請求項4】 前記判定手段の判定出力に基づいて、地
    震であるときには、それを報知する報知手段を備える請
    求項1ないし3のいずれかに記載の感震装置。
  5. 【請求項5】 前記判定手段の判定出力に基づいて、地
    震であるときには、対応する出力を与える出力リレーを
    備える請求項1ないし4のいずれかに記載の感震装置。
JP4942798A 1998-03-02 1998-03-02 感震装置 Pending JPH11248846A (ja)

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Effective date: 20040413