(57)【要約】【課題】地震発生時に確実に動作し、かつＳ波到達前に対応した動作を行うことを電池駆動により実現する地震検知システムを提供する。【解決手段】地震の揺れを測定する揺れ測定手段と揺れ測定手段から出力された信号を受け、信号に応じた処理を行う信号処理手段を備え、揺れ測定手段並びに信号処理手段を電池により駆動すること特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地震の揺れを測定する揺れ測定手段と前記揺れ測定手段から出力された信号を受け、信号に応じた処理を行い、制御信号を出力する信号処理手段を備え、前記揺れ測定手段並びに前記信号処理手段を電池により駆動することを特徴とした地震検知システム。
【請求項２】
地震の揺れを測定する揺れ測定手段と前記揺れ測定手段から出力された信号を受け、信号に応じた処理を行う信号処理手段を備え、前記信号処理手段は、前記揺れ測定手段から出力された信号の信号強度が決められた値以上になった場合のみ前記揺れ測定手段から出力された信号を分析し、地震波であるかを判断し、制御信号を出力することを特徴とした地震検知システム。
【請求項３】
前記揺れ測定手段と比較して省電力の第２の揺れ測定手段を備えるとともに、前記第２の揺れ測定手段は、揺れを検出すると前記揺れ測定手段を起動させて地震の揺れの検知を開始させる起動信号を出力する請求項１もしくは２に記載の地震検知システム。
【請求項４】
前記揺れ測定手段の出力を分析し、地震波と判断した場合に出力する前記信号処理手段からの制御信号を受け、音声もしくは警告音として発報する警報発生手段を備えることを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の地震検知システム。
【請求項５】
前記揺れ測定手段の出力を分析し、地震波と判断した場合に出力する前記信号処理手段からの制御信号を受け、表示もしくはライトを点灯もしくは点滅する表示手段を備えることを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の地震検知システム。
【請求項６】
前記揺れ測定手段の出力を分析し、地震波と判断した場合に出力する前記信号処理手段からの制御信号を、感度切替え手段に入力し、前記感度切替え手段の出力信号により火災または煙または炎または熱または漏電またはガス漏れの感知器の感度を高感度に切替えることを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の地震検知システム。
【請求項７】
前記揺れ測定手段の出力を分析し、地震波と判断した場合に出力する前記信号処理手段からの制御信号を受け、ガス供給弁の開閉を制御することを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の地震検知システム。
【請求項８】
前記揺れ測定手段の出力を分析し、地震波と判断した場合に出力する請求項１〜３のいずれか１項に記載の前記信号処理手段からの制御信号を受け、警報を送信する警報送信手段を備えることを特徴とした地震検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地震の発生に応じて所定の対策動作を実行する地震検知システムに関し、特にＰ波の検知からＳ波の到達までの間に警報を発報し、また、適切な制御を行うことにより、地震による被害の減少を図る地震検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地震が発生した際には、その情報を広く一般に知らせるために、テレビやラジオ放送を通じて震源や地震規模、各地の震度及び津波に関する情報などを放送している。しかし、このようにテレビやラジオを通じて放送を行っても、実際に地震が発生してから早くても数分後に情報が提供されるのであって、大地震が発生したときには地震が発生した現地において、その情報が生かされない可能性が高い。
【０００３】
一方、火災発生やガス漏れ等を測定して警報等を発生する防災システムにあっては、受信機や感知器に感震センサを設け、地震発生時にはその感震センサからの信号により、各感知器を高感度化させるものが知られている（特許文献１）。
【０００４】
また、地震を測定した際にガス遮断弁を閉じるようにするものも知られている（特許文献２）。
【０００５】
更に、地震による揺れは、初期微動と呼ばれるＰ波と、主要動と呼ばれるＳ波とに分けられる。Ｐ波とＳ波は地震の震源から同時に発生し、Ｐ波の方が地中を伝わる速度が速いために、地表にはＰ波が先に到達し、Ｓ波が遅れて到達する。地震のこの性質を利用し、Ｐ波の検知からＳ波の到達までの間に動作するシステムが開発されつつあり、その情報を利用した機器も考案されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１８８１７４号公報
【特許文献２】特開２００２−２３０６６５号公報
【特許文献３】特開２００５−３０１５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、これら従来の防災システムにおいては、機器設置場所での大きな揺れを検知したり、遠隔地での情報を利用するために、地震による大きな揺れを測定した後で地震発生情報が伝えられたり、感知器を高感度化させたり、ガス供給弁を遮断したりするので、例えば家屋が倒壊するほどの大きな揺れがあった場合には、それらの制御が行われる前にガス供給弁の遮断動作や警報動作が行われるとは限らない。また、ガス供給弁のように機器設置場所の条件によって地震検知システムが電力供給を受けられない場合もある。            
【０００８】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、特に電力供給を受けられない機器設置場所において、地震波の初期微動を測定し、かつ主要動であるＳ波到達前に地震動と判断して、それぞれの処理手段及び警報手段に対応した制御信号を出力する地震検知システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る地震検知システムの第１の形態は、機器設置場所での地震の揺れを測定し、測定値を出力する揺れ測定手段と前記揺れ測定手段から出力された信号を受け、信号に応じた処理を行う信号処理手段を備え、前記揺れ測定手段並びに前記信号処理手段を電池で駆動し、機器設置場所でのＳ波到達前に地震波と判断して、制御信号を出力することを特徴として構成されている。
【００１０】
さらに、前記信号処理手段においては、前記揺れ測定手段の出力された信号強度が決められた値以上であった場合、地震波形の分析を行う事を特徴とする。
【００１１】
さらにまた、本発明に係る地震検知システムの第２の形態は、前記揺れ測定手段の出力を分析し、地震波と判断した場合に出力する前記信号処理手段からの制御信号を受け、音声もしくは警告音として発報する警報発生手段を備え、警報を発報させることを特徴として構成されている。
【００１２】
さらにまた、本発明に係る地震検知システムの第３の形態は、前記揺れ測定手段の出力を分析し、地震波と判断した場合に出力する前記信号処理手段からの制御信号を受け、表示もしくはライトを点灯もしくは点滅する表示手段を備え、警報を知らせることを特徴として構成されている。
【００１３】
さらにまた、本発明に係る地震検知システムの第４の形態は、前記揺れ測定手段の出力を分析し、地震波と判断した場合に出力する前記信号処理手段から出力される制御信号を受け、火災または煙または炎または熱または漏電またはガス漏れ等の感知器の感度を高感度に切替える感度切替え手段で構成されることを特徴としている。
【００１４】
さらにまた、本発明に係る地震検知システムの第５の形態は、前記揺れ測定手段の出力を分析し、地震波と判断した場合に出力する前記信号処理手段からの制御信号を用い、例えばガス供給弁の開閉の制御することを特徴として構成されている。
【００１５】
さらにまた、本発明に係る地震検知システムの第６の形態は、前記揺れ測定手段の出力を分析し、地震波と判断した場合に出力する前記信号処理手段からの制御信号を受け、警報を送信する警報送信手段を備え、警報を送信させることを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、地震発生時に機器設置場所において、Ｓ波が到達する前にそれぞれ対応した動作を行うことが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の地震検知システムの第１の形態を示す図である。
【図２】実際の地震波形記録を示す図である。
【図３】図１に示す地震検知システムのフローチャート図である。
【図４】第２の揺れ測定手段を使用した本発明の地震検知システムを示す図である。
【図５】第２の揺れ測定手段を使用した地震検知システムのフローチャート図である。
【図６】本発明の地震検知システムの第２の形態を示す図である。
【図７】本発明の地震検知システムの第３の形態を示す図である。
【図８】本発明の地震検知システムの第４の形態を示す図である。
【図９】本発明の地震検知システムの第５の形態を示す図である。
【図１０】本発明の地震検知システムの第６の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の代表的な実施形態の概要は次のとおりである。
【００１９】
本発明の実施形態について、図面に沿って詳細に説明する。図１は本発明の第１の形態の地震検知システム図である。図１に示すように、本実施形態における地震検知システムは、揺れ測定手段１と揺れ測定手段１から出力される信号１００を受けＳ波到達前に適切な制御を行う信号処理手段２と揺れ測定手段１並びに信号処理手段２に電源を供給する電源３で構成される。この電源３は、一次電池、二次電池、コンデンサ、燃料電池、太陽電池、マイクロ波電力を受電して電力を得るマイクロ波受電装置、またはゼーベック効果を生じる半導体素子からなりこの半導体素子に温度差が生じると電力を生じる熱電発電器等によって構成され、それ自体が外部から有線で電力供給を受けることのない電力供給源である。
【００２０】
一般的に地震の初期微動であるＰ波は、６〜１３ｋｍ／秒の速度であるのに対し、地震の主要度であるＳ波は、３．５〜７．５ｋｍ／秒の速度であるとされており、震源の近くでＰ波を測定できれば、震源から８０ｋｍ離れた地点ではＰ波が観測されてからＳ波の到達まで約１０秒の時間を確保することができる。
【００２１】
本発明の地震検知システムでは、揺れ測定手段１と信号処理手段２を内蔵した機器の設置場所において、揺れ測定手段１から出力される信号１００を受け、信号処理手段２において、信号１００の信号強度が決められた値以上であった場合、地震波形の分析を行い、図２に示す実際の地震波形のうち、初期微動であるＰ波を検知し、Ｐ波の大きさから主要動であるＳ波の大きさを予報し、主要動であるＳ波が到達する前に信号１０１を出力する。なお、揺れ測定手段１は、揺れの大きさが測定可能であれば良く、例えばメカ式の感震センサ、加速度センサ、歪センサ等が考えられる。
【００２２】
次に、本発明の地震検知システムの動作について、図３の第１の形態のフローチャートに基づいて説明する。揺れ測定手段１において揺れの大きさを測定する（Ｓ１）。揺れ測定手段１の信号を受け、信号処理手段２では所定の大きさ以上であるかの判断を行う（Ｓ２）。  信号強度が事前に決められた値以上であれば、信号処理手段２で揺れ測定手段１から出力される信号１００の分析を行う（Ｓ３）。分析の結果、地震波であるかを信号処理手段２で判断する（Ｓ４）。地震波と判断した場合、信号処理手段２より制御信号を出力する（Ｓ５）。                                このように、信号処理手段２における信号分析を信号強度が決められた値以上の時のみ行う事により、信号処理の時間を少なくすることにより消費電流を低減することができる。      この結果、電池での駆動が可能となった。
【００２３】
また、揺れの大きさを測定する（Ｓ１）と所定の大きさ以上であるかの判断を行う（Ｓ２）を例えばメカ式の感震センサの様に同一手段で行い、揺れの大きさを測定する手段を別途配置する事も容易に考えられるが、説明の便宜上、揺れの大きさを測定する（Ｓ１）と所定の大きさ以上であるかの判断を行う（Ｓ２）は別の手段で行う事とした。
【００２４】
次に本発明のバリエーションとして、前記の地震検知システムをより省電力化した地震検知システムについて、図４に基づき説明する。図４の地震検知システムは、本発明の第１の形態の地震検知システムで説明した揺れ測定手段１と、信号処理手段２と、揺れ測定手段１と信号処理手段２を駆動する電源３に加え、前記揺れ測定手段１より省電力の第２の揺れ測定手段１ａで構成される。
【００２５】
この第２の揺れ測定手段１ａは前記揺れ測定手段１と接続され、地震もしくは何等かの揺れを検知すると、揺れ測定手段１を起動させるように起動出力１００ａを出力する。なお、第２の揺れ測定手段も電源３によって駆動されている。
【００２６】
この地震検知システムでは、第２の揺れ測定手段１ａと揺れ測定手段１と信号処理手段２を内蔵した機器の設置場所において、地震もしくは何等かの揺れを第２の揺れ測定手段１ａで最初に検出し、揺れ測定手段１に対して起動信号１００ａを出力する。揺れ測定手段１は、起動信号１００ａを検出して揺れの測定を開始し、信号１００を出力する。更に、信号処理手段２において、信号１００の信号強度が決められた値以上であった場合、地震波形の分析を行い、図２に示す実際の地震波形のうち、初期微動であるＰ波を検知し、Ｐ波の大きさから主要動であるＳ波の大きさを予報し、主要動であるＳ波が到達する前に信号１０１を出力する。なお、第２の揺れ測定手段１ａについても、先に説明した揺れ測定手段１と同様に、揺れの大きさが測定可能であれば良く、例えばメカ式の感震センサ、加速度センサ、歪センサ等を使用することが考えられる。
【００２７】
次に、この地震検知システムの動作について図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００２８】
最初に、第２の揺れ測定手段が地震もしくは何等かの揺れの有無を検出し、起動信号１００ａを出力する（Ｓ１１）。揺れ測定手段１は、起動信号１００ａを検出すると、地震の揺れの測定を開始する（Ｓ１２）。次に、揺れ測定手段１の信号を受け、信号処理手段２は所定の大きさ以上であるかの判断を行う（Ｓ１３）。信号強度が事前に決められた値以上であれば、信号処理手段２は揺れ測定手段１から出力される信号１００の分析を行う（Ｓ１４）。分析の結果、地震波であるかを信号処理手段２が判断する（Ｓ１５）。地震波と判断した場合、信号処理手段２より制御信号を出力する（Ｓ１６）。                  
【００２９】
このように、省電力の第２の揺れ測定手段１ａで地震もしくは何等かの揺れを検出して、揺れ測定手段１を起動するように地震検知システムを構成することにより、揺れ測定手段１の駆動時間を最小限にすることが可能になる。更に信号処理手段の駆動時間も少なくすることが可能となり、地震検知システムのトータルの消費電流を低減し、電池駆動による地震検知システムを実現することが可能になる。
【００３０】
図６は本発明の第２の形態の地震検知システム図である。図６に示すように、本実施形態における地震検知システムは、揺れ測定手段１と揺れ測定手段１から出力される信号１００を受けＳ波到達前に適切な信号処理を行う信号処理手段２と揺れ測定手段１並びに信号処理手段２に電源を供給する電源３と信号処理手段２から出力される制御信号１０２を受け、警報を発報する警報発生手段４で構成される。警報発生手段４では、音声もしくは警告音を発し、所定の規模以上の主要動であるＳ波が到達する前に警報を発報する。なお、警報発生手段４に供給される電源は、電源３としてもかまわない。
【００３１】
図７は本発明の第３の形態の地震検知システム図である。図７に示すように、本実施形態における地震検知システムは、揺れ測定手段１と揺れ測定手段１から出力される信号１００を受けＳ波到達前に適切な信号処理を行う信号処理手段２と揺れ測定手段１並びに信号処理手段２に電源を供給する電源３と信号処理手段２から出力される制御信号１０３を受け、表示もしくはライトを点灯もしくは点滅する表示手段５で構成される。表示手段５では、表示もしくはライトを点灯することにより、所定の規模以上の主要度であるＳ波が到達する前に警告を促す。なお、表示手段５に供給される電源は、電源３としてもかまわない。
【００３２】
図８は本発明の第４の形態の地震検知システム図である。図８に示すように、本実施形態における地震検知システムは、揺れ測定手段１と揺れ測定手段１から出力される信号１００を受けＳ波到達前に適切な信号処理を行う信号処理手段２と揺れ測定手段１並びに信号処理手段２に電源を供給する電源３と信号処理手段２から出力される制御信号１０４を受け、感知器７の感度を高感度に制御する感度制御信号１０５を出力する感度切替え手段６で構成される。  感知器７が火災を検知するものである場合には、より低温の測定でも火災発生の判断を行うようにし、感知器７がガス漏れを検知するものである場合には、より低いガス濃度の測定でもガス漏れの判断を行うようにする。例えば、感知器７が火災を検知するものであった場合に、通常時には熱感知器から６５℃の信号が出力された場合に火災と判断していたものを、５０℃で火災発生と判断するように変更する。すなわち、Ｐ波を認識した時点でＳ波の到来が予測される。このＳ波が大きければ火災発生の確率が高くなるので熱感知器の閾値を下げることによって、火災発生の検知力を上げることができる。
【００３３】
地震発生の際には、火災やガス漏れが発生する可能性が高くなるので、Ｓ波の到達前に予め感知器７を高感度化しておくことにより、Ｓ波の到達後に実際に火災やガス漏れが発生しても、早期にそれを検知することができ、迅速な対応を取ることができる。なお、感知器７は、火災、煙、炎、熱、漏電、ガス等検出感度を変更できるものであればかまわない。
【００３４】
図９は本発明の第５の形態の地震検知システム図である。図９に示すように、本実施形態における地震検知システムは、揺れ測定手段１と揺れ測定手段１から出力される信号１００を受けＳ波到達前に適切な信号処理を行う信号処理手段２と揺れ測定手段１並びに信号処理手段２に電源を供給する電源３と信号処理手段２から出力される制御信号１０６を受け、弁開閉を行うガス開閉弁８で構成される。ガス開閉弁８では、所定の規模以上の主要度であるＳ波が到達する前にガス弁を閉じる事により、ガス漏れを防止する。なお、ガス開閉弁８は、液体の流れを制御する液体用弁、電気通電を制御する電気ブレーカ等でもかまわない。
【００３５】
図１０は本発明の第６の形態の地震検知システム図である。図１０に示すように、本実施形態における地震検知システムは、揺れ測定手段１と揺れ測定手段１から出力される信号１００を受けＳ波到達前に適切な信号処理を行う信号処理手段２と揺れ測定手段１並びに信号処理手段２に電源を供給する電源３と信号処理手段２から出力される制御信号１０７を受け、警報を送信する警報送信手段９で構成される。警報送信手段９では所定の規模以上の主要度であるＳ波が到達する前に、地震検知システムが無い機器に対して、警報を発する。
【００３６】
例えば、地震検知システムが１階に設置していた場合、２階部分には警報が聞こえない。  １階に設置した警報送信手段９からの警告を受信できる受信機を２階に設置することにより、地震検知システムを設置していない２階でも警報を発報する事が可能となる。
【００３７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。例えば、地震により影響を受ける装置などに応用する事により、所定の規模以上の主要度であるＳ波が到達する前に適切な対応を取る事ができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  揺れ測定手段
１ａ  第２の揺れ測定手段
２  信号処理手段
３  電源
４  警報発生手段
５  表示手段
６  感度切替え手段
７  感知器
８  ガス開閉弁
９  警報送信手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010271193.tif 000009
【図８】
2010271193.tif 000010
【図９】
2010271193.tif 000011
【図１０】
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