JPS6035284A - 検出時刻差測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、複数の検出点からの振動等の検出データをセ
ンタで収集し、検出点間の検出時刻差をめる変動時刻差
検出方式に関するものである。

従来技術と問題点 地震観測システムに於いては、複数個所に地震観測点を
設け、各地震観測点で地震を検出した時刻の差と各地震
観測点間の距離との関係で、地震発生地点をめることが
できるものである。この場合、各地震観測点で、基準レ
ベル以上の振動を地震発生と判定する回路を設けて、地
震発生時刻を測定することも可能ではあるが、地震観測
点毎に周囲条件が異なると共に、季節によっても条件が
異なるので、各地震観測点に於ける基準レベルの設定が
容易でないものであり、且つ周囲条件の変更により基準
レベルの変更を必要とする欠点があった。

そこで、各地震観測点の検出データをセンタで収集し、
成る地震観測点を基準として検出データについて相互相
関処理を行い、相関が最大となるように基準観測点から
の検出データと他の地震観測点からの検出データとの相
対的な遅延を順次行わせ且つ相互相関を演算して、相互
相関が最大となる遅延時間により地震検出時刻差をめる
方式が提案されている。しかし、検出データ波形には、
反射波等の類似の波形が含まれているので、所望の波形
以外の類似の波形について相互相関が鉄人となり、時刻
差を誤検出する可能性が大きい欠点があった。

発明の目的 本発明は、複数の検出点間の距離に対応した範囲内での
み検出データの相互相関処理を行い、類似波形による時
刻差検出の誤りを防止することを目的とするものである
。

発明の構成 本発明は、基準検出点からの検出データにより起動され
且つ該検出データと他の検出点からの検出データとを相
対的に順次遅延させて取出す検出データ取出制御回路と
、該検出データ取出制御回路で取出した各検出データ間
の相互相関を演ｑする相互相関演算回路と、該相互相関
演算回路の出力の最大となる点を検出する最大値検出回
路と、該最大値検出回路により相互相関が最大値となっ
た時点の前記相対的な遅延時間を時刻差として出力する
時刻差出力回路と、前記検出点間の距離情報を格納した
メモリとを備え、該メモリに格納された距離情報により
、前記相互相関の演算時の前記各検出データ間の相対的
な最大遅延時間を限定させることを特徴とするものであ
り、以下実施例について詳細に説明する。

発明の実施例 第１図は地震観測システムの説明図であり、分散配置さ
れた地震観測点Ａ−Ｄで震源地Ｘからの地震波を検出し
、その検出データを回線を介してセンタＣＢに伝送する
。この場合震源地Ｘに対して地震観測点Ｃが最も近く、
地震観δＩＩＩ点Ｉ３が最も遠く、例えば地震観測点Ａ
を基準点とすると、センタＣＥでは地震観測点Ａからの
検出データのレベル検出により地震発生を識別し、他の
地震観測点Ｂ−Ｄからの検出データと地震観測点Ａから
の検出データとの相互相関をめる演算を開始する。なお
センタ（、Ｅに於いては、常時各地展観測点からの検出
データを所定時間順次記憶してお（メモリを有するもの
で、例えばシフトレジスタ形式のメモリから構成され、
成る時間記憶された後消去され、且つその時間内の任意
の時点の検出データを読出することができる構成となっ
ている。

相互相関の演算を行って最大値が得られる相対的な遅延
時間を検出時刻差とするもので、その場合、各地震観測
点間の距離情報をセンタＣＥで格納しておき、相互相関
演算時の相対的遅延時間をその距離情報に対応して制限
するものである。このような制限を与えることにより、
反射波等の検出データにより相互相関が最大となるよう
な誤った時刻差をめることはなくなる。

第２図は、本発明の要部ブロック図であり、１は基準点
の地震観測点Ａからの検出データの入力α１１１子、２
は他の地震観測点からの検出データの入力端子、３はレ
ベル識別回路、４は前述のシフトレジスタ形式の遅延メ
モリ、５は検出データ取出しを制御する検出データ取出
制御回路、６は地震観測点間の距離情報を格納したメモ
リ、７は乗算回路と加算回路との組合せにより構成され
た相互相関演算回路、８は順次出力される相互相関の演
算出力の最大値を検出する最大値検出回路、９は時刻差
情報を出力する時刻差出力回路、１０は出力端子である
。

遅延メモリ４は、地震観測点からの検出データを成る時
間記憶しておくものであり、入力端子１に加えられた基
準点の地震観測点Ａからの地震の検出データが所定の基
準レベルＶｒ以上であることがレベル識別回路３に於い
て識別されると、検出データ取出制御回路５が起動され
、検出データ取出制御回路５の制御により遅延メモリ４
から検出データが順次取出されて、基準点の地震観測点
Ａからの検出データと共に相互相関演算回路７に加えら
れる。又各地展観測点からの検出データには、地震観測
点を識別する識別情報が付加されているので、その識別
情報をメモリ６に加える。メモリ６には基準点の地震観
測点と他の地震観測点との間の距離情報ＳＤが格納され
ており、伝送された識別情報により対応する地震観測点
の距離情報が読出されて、検出データ取出制御回路５に
加えられ、検出データ取出制御回路５では、距離情報に
より、遅延メモリ４から取出す検出データの相対的遅延
時間範囲を限定する。即ち距離と地震波の伝播速度とに
より、基準点の地震観測点Ａから他の地震観測点までの
地震波の最大伝播遅延時間が定まるから、その最大伝播
遅延時間以上遅延した検出データについては、相互相関
を演算しないようにするものである。

相互相関演算回路７では、検出データ取出制御回路５を
介した検出データの相互相関を演算し、その演算結果を
最大値検出回路８に加え、相互相関の演算終了毎に検出
データ取出制御回路５に次の検出データの要求信号を加
える。最大値検出回路８で相互相関の最大値を検出する
と、その検出信号を時刻差出力回路９に加え、時刻差出
力回路９は、相互相関演算回路７に於ける検出データ相
互の遅延時間に相当する情報を時刻差情報として出力端
子１０から出力する。

第３図は動作説明図であり、（ａｌは基準点の地震観測
点Ａの検出データ、ｔｂ＋は他の地震観測点の検出デー
タ、［Ｃ１は相互相関関数の一例を示す。例えば他の地
震観測点Ｃの検出データが時刻ｔ１、基準点の地震観測
点Ａの検出データが時刻ｔ２でそれぞれ得られたとする
と、時刻ｔ２に於いてレベル識別回路３により地震波発
生の検出が行われ、検出データ取出制御回路５が起動さ
れる。その時点では、既に地震観測点Ｃの検出データが
遅延メモリ４に記憶されており、検出データ取出制御回
路５は起動されることにより、時刻ｔ２以前のｂｌで示
す範囲の地震観測点Ｃの検出データを遅延メモリ４から
取出して、基準点の地震観測点Ａの検出データと共に相
互相関演算回路７に加える。

この演算結果が出力されることにより、検出データ取出
制御回路５に次のデータの取出要求信号が加えられ、検
出データ取出制御回路５は次の検出データ例えばｂ２の
範囲の地震観測点Ｃの検出データを遅延メモリ４から取
出して、相互相関演算回路７に加え、基４１１点の地震
観測点Ａの検出データとの相互相関の／ｉＩ算を行わせ
る。この演算の終了により、次のデータの取出要求信号
が検出データ取出制御回路５に送出されるので、検出デ
ータ取出制御回路５は遅延メモリ４から次の検出データ
例えばｂ３の範囲の検出データを取出して相互相関演算
回路７に加え、地震観測点Ａの検出データとの相互相関
を演算させる。

以下同種にして順次相互相関演算が行われ、相互相関演
算結果の最大値の検出が最大値検出回路８により行われ
る。又ｂｌ、ｂ２．ｂ３・・・のように相対的な遅延に
よる検出データの相互相関演算を行う遅延時間情報が時
刻差出力回路９に加えられている。

相互相関の演算出力は、第３図の（Ｃ１に示すように変
化し、メモリ６に格納された距離情報により相対的な遅
延時間がＴで示される場合、即ち基準点の地震観測４．
Ａの検出データのレベル識別が行われた時点ｔ２に対し
て＋２〜０〜−２の範囲の時間が設定された場合、ｃｌ
で示す点で最大値となるので、その最大値の時点が最大
値検出回路８により検出される。時刻差出力回路９では
、最大値検出信号と相互相関演算回路７からの遅延時間
情報とが入力されているので、最大値検出信号が加えら
れた時の遅延時間（ｔ２−ｔｌ）＝ΔＬが時刻差情報と
して出力される。

若し最大遅延時間１以上の相対的な遅延時間の検出デー
タについて相互相関を演算すると、反射波等による類似
波形により、例えばＣ２で示す点でも最大値が得られ、
この場合は、時刻差が実際の時刻差より大きいものとな
り、震源地Ｘを算定する場合の誤りとなる。

前述のように、メモリ６に格納された距Ｉｉ！ａｔ情報
により、相互相関演算を行う検出データの相対的遅延時
間の最大値が限定されるので、反射波等の類似波形によ
る時刻差の検出誤りがなくなる。又相対的遅延の方向に
より、基準点の地震観測点へに対して他の地震観測点の
検出データが早く検出されたものであるか遅く検出され
たものであるがを識別することができるので、地震波の
伝播方向が判ることになる。即ぢ第１図に示す状態では
、地震観測点Ａより地震観測点Ｃが先に地震波を検出す
ることになるので、地震観測点Ｃの検出データを遅延さ
せることにより、相互相関が最大となる点がまるが、震
源地が他の点で、基準点の地震観測点Ａより地震観測点
ｃｈｉ後で地震波を検出した場合は、基準点の地震観測
点Ａの検出データを遅延させることにより、相互相関が
最大となる点がまり、この場合は、地震観測点Ａが震源
地に近いことを示すものとなる。

前述の実施例は、地震観測システムの場合についてのも
のであるが、他の振動波の検出等に対してもの本発明は
適用することができるものであり、例えば第４図に示す
ように、鋼材２０の一端に振動を加え、センサ２１〜２
４を相互の距離Ｌ１、Ｌ２．Ｌ３をおいて配置し、振動
の伝播をセン＋２１〜２４で検出し、何れか一つのセン
サを基準点として、各センサの検出データを前述の実施
例と同様に相互相関演算処理することにより、鋼材２０
の内部欠陥を検査することができる。即ち距１ｉ！１ｔ
Ｌ１．Ｌ２．Ｌ３は正確に測定しておくことができると
共に鋼材２０の振動伝播速度も予め判っているので、無
欠陥の場合の各センサ２１〜２４の検出データによる時
刻差も判ることになり、所定の時刻差が得られない場合
は、内部欠陥があると判定されることになる。そして距
１１１ｔＬ１．Ｌ２、Ｌ３の情報をもとに相互相関の最
大値をめる場合の相対的遅延時間の範囲を規定すること
によって、側面及び端面からの反射波による誤検出を防
止することができる。

発明の詳細 な説明したように、本発明は、地震観測点やセンサ等の
検出点間の距離情報をメモリ６に格納しておいて、検出
点からの検出データの相互相関を演算する場合の相対的
遅延時間を距離情報に対応した範囲に限定するもので、
それにより反射波等の類似波形による擬似的最大相互相
関関数が得られることがなく、従って時刻差を誤りなく
検出することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は地震観測システムの説明図、第２図は本発明の
実施例の要部ブロック図、第３図は動作説明図、第４図
は鋼材の欠陥検査に適用した場合の説明図である。 １は基準点の地震観測点Ａからの検出データの入力端子
、２は他の地震観測点からの検出データの入力端子、３
はレベル識別回路、４は遅延メモリ、５は検出データ取
出制御回路、６は地震観測点間の距離情報を格納したメ
モリ、７は相互相関演算回路、８は最大値検出回路、９
は時刻差出力゛回路、１０は出力端子である。 特許出願人　富士通株式会社 代理人弁理士　相　谷　昭　司 代理人弁理士　渡　邊　弘　− 第１図 嬉　２　図 第３図 ←Ｔ−″ｌ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の検出点からの検出データを収集し、前記検出点に
   於ける検出時刻差を検出する変動時刻差検出方式に於い
   て、基準検出点からの検出データにより起動され且つ該
   検出データと他の検出点からの検出データとを相対的に
   順次遅延させて取出す検出データ取出制御回路と、該検
   出データ取出制御回路で取出した各検出データ間の相互
   相関を演算する相互相関演算回路と、該相互相関演算回
   路の出力の最大となる点を検出する最大値検出回路と、
   該最大値検出回路により相互相関が最大値となった時点
   の前記相対的な遅延時間を時刻差として出力する時刻差
   出力回路と、前記検出点間の距離情報を格納したメモリ
   とを備え、該メモリに格納された距離情報により、前記
   相互相関の演算時の前記各検出データ間の相対的な最大
   遅延時間を限定させることを特徴とする変動時刻差検出
   方式。