(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の振動検出手段と、前記振動検出手段からの出力信号を所定信号レベルと比較する第１の比較手段と、前記第１の比較手段からの出力信号または発信器のいずれかの信号によって制御される電源レギュレータと、前記第１の比較手段の信号が所定信号になれば、前記複数の振動検出手段からの信号をベクトル合成して振動レベルを求める振動レベル検出手段とを備えた感震装置。
【請求項２】
振動レベル検出手段からの信号レベルと所定信号レベルと比較する第２比較手段と、前記第２比較手段による比較にもとづき比較振動レベル検出手段からの信号レベルが所定信号レベル以上になれば振動検出手段からの信号波形を継続して計測する波形計測手段とを備えた請求項１記載の感震装置。
【請求項３】
波形計測手段の信号波形から地震か否かを判定する地震判定手段を備えた請求項２記載の感震装置。
【請求項４】
電源手段として電池を用いた請求項１記載の感震装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスメーターなどに設置され地震の振動を検知する感震装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の感震装置は、特開平３−２９５４２１号公報のようなものが知られていた。以下、その構成について図８を参照しながら説明する。
【０００３】
図８に示すように、互いに直交する圧電プラスチックフィルム１、２と、圧電プラスチックフィルム１、２の起電圧信号をそれぞれ２乗する２乗回路３、４と、２乗回路３、４の信号を加算する加算回路５と、加算回路５の信号を開平する開平回路６と、開平回路の信号をインピーダンス変換するＭＯＳＦＥＴ７とで構成している。ここで、８は出力端子である。
【０００４】
上記構成において、直交する圧電プラスチックフィルム１、２の起電圧信号Ｖａ、Ｖｂは、ある方向θの振動Ｆに対して、出力信号Ｖａ＝Ｋ・Ｆ・ｃｏｓ（θ）、Ｖｂ＝Ｋ・Ｆ・ｓｉｎ（θ）となる。そして、これらの信号を２乗加算して開平することで、
【０００５】
【数１】
0003687253.tif 000002
【０００６】
を検出することができる。ここで、Ｋは比例定数である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来技術では、２方向の圧電プラスチックフィルムの合成出力電圧を検出するために、常時２乗回路と加算回路と開閉回路とが通電されている必要があり消費電力が多くなるという課題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、複数の振動検出手段と、前記振動検出手段からの出力信号を所定信号レベルと比較する第１の比較手段と、前記第１の比較手段からの出力信号または発信器のいずれかの信号によって制御される電源レギュレータと、前記第１の比較手段の信号が所定信号になれば、前記複数の振動検出手段からの信号をベクトル合成して振動レベルを求める振動レベル検出手段とを備えたものである。
【０００９】
上記発明によれば、比較回路の信号が所定信号になったときのみ、常に通電されて振動レベル検出手段が動作するので消費電力を低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、複数の振動検出手段と、前記振動検出手段からの出力信号を所定信号レベルと比較する第１の比較手段と、前記第１の比較手段からの出力信号または発信器のいずれかの信号によって制御される電源レギュレータと、前記第１の比較手段の信号が所定信号になれば、前記複数の振動検出手段からの信号をベクトル合成して振動の振動レベルを求める振動レベル検出手段とを備えている。そして、比較回路の信号が所定信号になったときのみ、振動レベル検出手段が動作するので消費電力を低減することができる。
【００１１】
また、振動レベル検出手段の信号レベルが所定信号レベル以上になれば前記各振動検出手段の信号波形を継続して計測する波形計測手段とを備えている。そして、比較回路の信号が所定信号になったときのみ、常に通電されて振動レベル検出手段と波形計測手段が動作するので消費電力を低減することができる。
【００１２】
また、振動レベル検出手段からの信号レベルと所定信号レベルと比較する第２比較手段と、前記第２比較手段による比較にもとづき比較振動レベル検出手段からの信号レベルが所定信号レベル以上になれば振動検出手段からの信号波形を継続して計測する波形計測手段とを備えたものである。
【００１３】
さらに、波形計測手段の信号波形から地震か否かを判定する地震判定手段を備えた。そして、電源手段として電池を用いたときに非常に有用である。
【００１４】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１５】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の感震装置のブロック図である。図１において、９、１０は振動検出手段としての振動加速度センサ、１１、１２はそれぞれ振動加速度センサ９、１０の増幅回路、１３は２つの所定信号レベルを発生する基準電圧装置、１４、１５は所定信号レベルと比較するウィンドコンパレータなどの第１の比較手段、１６は第１の比較手段１４、１５の信号を受信するマイコン１７の入力ポート、１８、１９は増幅回路の信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、２０はＡ／Ｄ変換器１８、１９の信号から振動レベルをプログラムにより算出する振動レベル検出手段、２１はＡ／Ｄ変換器１８、１９の信号を所定時間計測する波形計測手段、２２は前記波形計測手段２１の波形から地震か否かを判定する地震判定手段である。ここで、２３は振動レベル検出手段の信号が所定レベル以上かどうかを判定する第２の比較手段、２４はこの第２の比較手段２３が所定信号になれば所定信号を出力するマイコン１７の出力ポート、２５は電池、２６は電源レギュレータ、２７は出力ポート２４または発振器２８のいずれかが所定信号レベルであれば電源出力を出力する電源制御機能付きの電源レギュレータ、２９はＮＡＮＤ回路３０は動作制御手段としての時間遅延手段、３１はガス遮断手段である。
【００１６】
次に動作、作用について図２と図３を用いて説明する。図２に示すように、本発明の感震装置の振動加速度センサ９、１０は、互いの振動検出の主軸方向が９０°の角度で設置されている。
【００１７】
そして、例えば振動加速度センサ９の信号が、第１の比較手段１４で設定された所定信号レベルの範囲外になったときに、第１の比較手段１４から所定の信号が出力される。
【００１８】
この信号をスタンバイモードの低消費電力で動作しているマイコンが起動し、マイコンの入力ポート１６が受信すると、動作制御手段としてプログラムが動作し、Ａ／Ｄ変換器１８、１９がそれぞれ増幅回路１１、１２の信号をＡ／Ｄ変換してそれぞれの振動加速度レベルを求める。そして、それぞれの振動加速度レベルからベクトル合成することで振動レベルを算出する。
【００１９】
この振動レベルが基準値以上であれば、動作制御手段として所定時間Δｔ後に出力ポートから所定信号を出力し、増幅回路１１、１２に常に電力が常に供給されるようにする。そして、Ａ／Ｄ変換器１８、１９がそれぞれ増幅回路１１、１２の信号をＡ／Ｄ変換して所定時間だけ振動波形を計測する。その振動波形を基に、波形の特徴から地震か否かを判定するものである。
【００２０】
このように、振動レベルが基準値以上の時のみ、動作制御手段により地震判定手段が動作する。そして、地震であると判定したときは、ガスの供給を遮断する。図３にフローチャートを、図４にタイミングチャートを示す。
【００２１】
また、ここでは、振動加速度センサ９の場合について説明したが、振動加速度センサ１０の信号が第１の比較手段１５の所定レベルの範囲外になった場合も同様であり、振動加速度センサ９か振動加速度センサ１０のいずれかが範囲外になるまでマイコンへの入力を待機させることで電池の消費電力を抑えることができる。
【００２２】
このように、振動加速度センサの回路の信号が所定信号になったときのみ、マイコンが動作するのでマイコン動作の消費電力を抑えることができる。そして、波形を計測して精度よく地震か否かの判定を行うような場合も、常時マイコンを動作させておく必要はなく、振動加速度センサの回路の信号が所定信号になったときのみマイコンを動作させればよく消費電力を抑えることができる。
【００２３】
そして、マイコンのプログラムとしてＡ／Ｄ変換したデジタルデータで振動レベルを検出するので、アナログ回路より精度よく検出できるとともに、電池で駆動してもダイナミックレンジを広く取ることができる。
【００２４】
また、実施例では２つのセンサが９０°の角度で設置されたもので説明したが、任意の角度に設置されているときでもその設置角度さえわかっていればプログラムで計算可能でありさまざまな角度に対応することができる。
【００２５】
また、図５に示すように、振動加速度センサ９か振動加速度センサ１０のいずれかが範囲外になることで説明したが、振動加速度センサ９の１つのセンサだけに限定して第１の比較手段でレベル判定を行っても同様の効果が得られる。これは、地震のようなランダムな振動は、ほとんどの場合どの方向の振動レベルも±２０％程度の差しかないので２つの振動加速度センサの内１つのセンサーで補うことができる。
【００２６】
このようにすることで１つの振動加速度センサへの電力供給だけでよいので消費電力が更に低減できる。波形検出や地震判定においても同様の効果がある。また、駆動電源として電池を用いることで、電池を用いることで地震のような災害が発生した場合でも動作させることができる。
【００２７】
（実施例２）
図６は本発明の実施例２の感震装置を示すブロック図である。実施例１と異なる点は、互いに直交する２つの振動加速度センサ９、１０からの出力信号をベクトル合成するベクトル合成回路３２を備えたことにある。ここで、振動加速度センサの配置は図２に示すように、お互いの主軸方向が９０°に交わるようにしている。
【００２８】
次に動作、作用について図７を用いて説明する。振動加速度センサ９と振動加速度センサ１０の増幅信号をベクトル合成手段としてのベクトル合成回路でベクトル合成する。ベクトル合成とは、ぞれぞれの信号の２乗和平方根である。
【００２９】
そして、その信号が、第１の比較手段１４で設定された所定信号レベルの範囲外になったときに、第１の比較手段１４から所定の信号が出力される。この信号をマイコンの入力ポートが受信すると、所定時間Δｔ後に出力ポートから所定信号を出力し、増幅回路１１、１２とベクトル合成回路３２に常に電力が供給されるようにする。そして、Ａ／Ｄ変換器１８がベクトル合成回路の信号をＡ／Ｄ変換して所定時間だけ振動波形を計測する。その振動波形を基に、波形の特徴から地震か否かを判定するものである。そして、地震であると判定したときは、ガスの供給を遮断する。
【００３０】
このように、振動加速度センサの回路のベクトル信号が所定信号になったときのみ、マイコンが動作するのでマイコン動作の消費電力を抑えることができる。そして、波形を計測して精度よく地震か否かの判定を行うような場合も、常時マイコンを動作させている必要はなく、振動加速度センサの回路のベクトル信号が所定信号になったときのみマイコンを動作させればよく消費電力を抑えることができる。
【００３１】
なお、３個の振動検出手段を用いる場合は、３個の振動検出手段の主軸方向が互いに９０°に配置され、それぞれの主軸が３軸の直交座標の関係になるように配置すれば、３次元のベクトル合成で、振動のレベルが比較できるので、より精度よくレベル判定でき、無駄な電池の消耗を防ぐことができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかのように本発明の感震装置によれば、次の効果が得られる。
【００３３】
まず、２個の振動検出手段の少なくとも１つ以上の出力信号を所定信号レベルと比較する第１の比較手段の出力信号が所定信号になれば、各振動検出手段の信号を基に振動の主方向の振動レベルを求める振動レベル検出手段を備えることで、第１の比較回路の信号が所定信号になったときのみ、振動レベル検出手段が動作するので消費電力を低減することができる。
【００３４】
また、振動レベル検出手段の信号レベルが所定信号レベルになったときに各振動検出手段の信号波形を継続して計測する波形計測手段とを備えることで、比較回路と振動レベル検出手段の信号がともに所定の信号になったときとのみ、振動レベル検出手段と波形計測手段が動作するので消費電力を低減することができる。
【００３５】
また、振動レベル検出手段の信号レベルが所定信号レベルになったとき動作する波形計測手段と地震判定手段を備えることで、比較回路と振動レベル検出手段の信号がともに所定の信号になったときのみ、振動レベル検出手段と波形計測手段と地震判定手段が動作するので消費電力を低減することができる。
【００３６】
また、電源は電池を使用することで、屋外など商用電源のないところでも動作させることがができ、かつ信号が所定値になる時のみマイコンが動作するので長時間使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１の感震装置のブロック図
【図２】  同感震装置の振動加速度センサーを説明する図
【図３】  同感震装置の動作を示すフローチャート
【図４】  同感震装置の動作を示すタイミングチャート
【図５】  同感震装置の別のブロック図
【図６】  本発明の実施例２の感震装置のブロック図
【図７】  同感震装置の動作を示すフローチャート
【図８】  従来の感震装置を示す構成図
【符号の説明】
９、１０  振動加速度センサ（振動検出手段）
１４、１５  第１の比較手段
２０  振動レベル検出手段
２１  波形計測手段
２２  地震判定手段
２４  出力ポート（動作制御手段）
２５  電池
３１  ベクトル合成回路（ベクトル合成手段）
【図１】
0003687253.tif 000003
【図２】
0003687253.tif 000004
【図３】
0003687253.tif 000005
【図４】
0003687253.tif 000006
【図５】
0003687253.tif 000007
【図６】
0003687253.tif 000008
【図７】
0003687253.tif 000009
【図８】
0003687253.tif 000010