(57)【要約】  感震センサにおいてノイズを地震と誤判定することをより確実に抑制できる技術を提供する。省電力モード、及び当該省電力モードよりも消費電力の大きい測定モードで動作する感震センサであって、加速度を測定する測定部と、測定部が測定した加速度が所定の閾値を超えた場合に、省電力モードから測定モードへ移行し、測定モードに移行した後の所定の判定期間おいて測定された加速度に基づいて地震が発生したか否か判定する地震判定部と、地震判定部が地震が発生したと判定した場合に、判定期間の後の地震処理期間において地震の規模を示す指標値を算出する指標算出部と、を備え、地震判定部は、判定期間において測定された加速度の波形におけるパルス波形の有無および／または、加速度の波形における前記パルス波形の後の周波数特性または収束特性に基づいて、地震の発生を判定する。
2019003505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度を測定する測定部と、
所定の判定期間おいて測定された前記加速度に基づいて地震が発生したか否か判定する地震判定部と、
前記地震判定部が地震が発生したと判定した場合に、前記判定期間の後の地震処理期間において地震の規模を示す指標値を算出する指標算出部と、
を備え、
前記地震判定部は、前記判定期間において測定された加速度の波形におけるパルス波形の有無および／または、前記加速度の波形における前記パルス波形の後の周波数特性または収束特性に基づいて、地震の発生を判定することを特徴とする、感震センサ。
【請求項２】
省電力モード、及び当該省電力モードよりも消費電力の大きい測定モードで動作し、
前記測定部が測定した加速度が所定の閾値を超えた場合に、前記省電力モードから前記測定モードへ移行し、
前記判定期間は、前記測定モードに移行した後の期間であることを特徴とする請求項１に記載の感震センサ。
【請求項３】
前記地震判定部は、前記判定期間において測定された加速度の波形が、パルス波形および／または、該パルス波形の後に続き一定周期の定周期波形を含む場合には、地震は発生していないと判定することを特徴とする、請求項１または２に記載の感震センサ。
【請求項４】
前記地震判定部は、前記判定期間において測定された加速度の波形が、パルス波形および／または、該パルス波形の後に続き所定振幅以下の収束波形を含む場合には、地震は発生していないと判定することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の感震センサ。
【請求項５】
前記地震処理期間において、前記指標算出部が算出した指標値が所定の閾値以上である場合に、前記感震センサに併設される関連機器の作動を遮断する遮断信号が出力されるようにする、請求項１から４のいずれか一項に記載の感震センサであって、
前記地震処理期間において地震の発生を判定する衝撃判定部と、
前記衝撃判定部が地震は発生していないと判定した場合に、前記指標値に拘らず前記遮断信号が出力されないようにする遮断判定部と、
をさらに備えることを特徴とする、感震センサ。
【請求項６】
前記地震判定部は、複数の判定期間を設定可能であり、前記判定期間において地震は発生していないと判定した場合に、次の判定期間においてさらに地震の発生を判定することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の感震センサ。
【請求項７】
加速度を測定するとともに、所定の判定期間おいて測定された前記加速度に基づいて地震が発生したか否か判定する地震判定工程と、
前記地震判定工程において地震が発生したと判定された場合に、前記判定期間の後の地震処理期間において地震の規模を示す指標値を算出する指標算出工程と、
を有し、
前記地震判定工程においては、前記判定期間において測定された加速度の波形におけるパルス波形の有無および／または、前記加速度の波形における前記パルス波形の後の周波数特性または収束特性に基づいて、地震の発生を判定することを特徴とする、地震判定方法。
【請求項８】
省電力モード、及び当該省電力モードよりも消費電力の大きい測定モードで地震の発生を判定し、
測定された加速度が所定の閾値を超えた場合に、前記省電力モードから前記測定モードへ移行し、
前記判定期間は、前記測定モードに移行した後の期間であることを特徴とする、請求項７に記載の地震判定方法。
【請求項９】
前記地震判定工程において、前記判定期間において測定された加速度の波形が、パルス波形および／または、該パルス波形の後に続き一定周期の定周期波形を含む場合には、地震は発生していないと判定することを特徴とする、請求項７または８に記載の地震判定方法。
【請求項１０】
前記地震判定工程において、前記判定期間において測定された加速度の波形が、パルス波形および／または、該パルス波形の後に続き所定振幅以下の収束波形を含む場合には、地震は発生していないと判定することを特徴とする、請求項７から９のいずれか一項に記載の地震判定方法。
【請求項１１】
前記地震処理期間において、前記指標算出工程において算出された指標値が所定の閾値以上である場合に、所定の関連機器の作動を遮断する遮断信号が出力されるようにする、請求項７から１０のいずれか一項に記載の地震判定方法であって、
前記地震処理期間において地震の発生を判定する衝撃判定工程と、
前記衝撃判定工程において地震は発生していないと判定された場合に、前記指標値に拘らず前記遮断信号が出力されないようにする遮断判定工程と、
をさらに有することを特徴とする、地震判定方法。
【請求項１２】
複数の前記判定期間が設定可能であり、前記判定期間において地震は発生していないと判定された場合に、次の判定期間においてさらに地震の発生が判定されることを特徴とする、請求項７から１１のいずれか一項に記載の地震判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感震センサ及び地震判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震の発生時にガスや電気を遮断するために用いられる感震センサのように、例えばメータボックス等に設けられ電池駆動するような装置の場合、特に待機電力を低減させることが望ましい。しかしながら、マイクロコントローラを用いた感震センサは、演算処理によって地震の規模を評価するための指標値を得ることができる一方、従来利用されていた振動によって通電するような機械式の感震センサと比較して消費電力が大きくなりがちである。また、装置を設置する環境によっては、人為的な振動によるノイズも測定されるとともに、測定されるノイズの程度も様々となる。そして、このようなノイズを地震であると繰り返し誤検知すると、感震センサの電力消費は増大することになる。【０００３】
これに関連して、省電力モードから測定モードへの移行後に地震判定を行い、地震ではないと判定した場合には省電力モードに戻る感震センサにおいて、測定された加速度に対しフィルタリングを行い、ノイズ成分を除去することで判定の精度を向上させる技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１５６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、感震センサが測定した揺れが地震であるかノイズであるかの判定は、センサが省電力モードから測定モードに移行した直後の振動に基づいて行われていた。しかしながら、上記のとおり、人為的な振動等による生活振動に起因するパルス状の衝撃を地震であると誤検知することがあった。また、一定以上の振動強度の地震が発生したと判断された場合には、ガスや電気等のエネルギーの供給を遮断するための遮断信号が誤って出力される事があった。【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、感震センサにおいてノイズを地震と誤判定することを抑制できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る感震センサは、加速度を測定する測定部と、
所定の判定期間おいて測定された前記加速度に基づいて地震が発生したか否か判定する地震判定部と、
前記地震判定部が地震が発生したと判定した場合に、前記判定期間の後の地震処理期間において地震の規模を示す指標値を算出する指標算出部と、
を備え、
前記地震判定部は、前記判定期間において測定された加速度の波形におけるパルス波形の有無および／または、前記加速度の波形における前記パルス波形の後の周波数特性または収束特性に基づいて、地震の発生を判定することを特徴とする。【０００８】
ここで、地震判定部は、判定期間における加速度の大きさに関する特性により、地震が発生したか否かを判定することが可能である。しかしながら、加速度の原因が地震である場合には、加速度の大きさが大きいだけでなく、特有の周波数分布を示し、また、特有の波形の継続性を示すことが分かっている。従って、閾値以上の大きな加速度が検出された場合でも、判定期間における加速度の波形が、パルス波形を含み、当該パルス波形の後の波形の周波数特性や収束特性が、実際の地震では見られないようなものである場合には、当該加速度の波形は地震によるものではないと判定することが可能である。【０００９】
本発明においては、上記の原理に基づいて、地震判定部は、前記判定期間において測定された加速度の波形におけるパルス波形の有無および／または、前記加速度の波形における前記パルス波形の後の周波数特性または収束特性に基づいて、地震の発生を判定することとした。これによれば、地震判定部はより確実に、得られた加速度の原因が地震であるか、生活振動等の他の原因であるかを判定することが可能となり、感震センサが他の原因によるノイズを地震と誤判定することを抑制できる。その結果、感震センサの地震検出精度を向上させることが可能となる。なお、本発明は、省電力モード、及び当該省電力モードよりも消費電力の大きい測定モードで動作し、前記測定部が測定した加速度が所定の閾値を超えた場合に、前記省電力モードから前記測定モードへ移行し、前記判定期間は、前記測定モードに移行した後の期間である感震センサに適用されてもよい。【００１０】
また、本発明においては、前記地震判定部は、前記判定期間において測定された加速度の波形が、パルス波形および／または、該パルス波形の後に続き一定周期の定周期波形を含む場合には、地震は発生していないと判定してもよい。【００１１】
通常、測定部により測定される加速度の原因が地震である場合には、当該加速度の波形は複数の周波数を含む複合的な波形になる。一方、人為的な振動等による生活振動の場合などに測定される波形は、パルス波形自体の後、感震センサ及び感震センサが取り付けられた設備の固有振動数に基づく、一定周期の定周波波形を含む場合がある。【００１２】
よって、本発明においては、地震判定部は、前記判定期間において測定された加速度の波形が、パルス波形および／または、該パルス波形の後に続き一定周期の定周期波形を含む場合には、加速度は生活振動に起因するものであり地震は発生していないと判定する。これによれば、より確実に、感震センサが他の原因によるノイズを地震と誤判定することを抑制できる。【００１３】
また、本発明においては、前記地震判定部は、前記判定期間において測定された加速度の波形が、パルス波形および／または、該パルス波形の後に続き所定振幅以下の収束波形を含む場合には、地震は発生していないと判定してもよい。【００１４】
ここで、加速度の原因が地震である場合には、振動はある程度の期間継続する。しかしながら、人為的な振動等による生活振動の場合などに測定される波形は、設置環境によっては、短期間で収束する特性がある。よって、本発明においては、地震判定部は、前記判定期間において測定された加速度の波形が、パルス波形および／または、該パルス波形の後に続き所定振幅以下の収束波形を含む場合には、加速度は生活振動に起因するものであり地震は発生していないと判定する。これによれば、地震判定部が感震センサの近傍における人為的な作業に起因する加速度を地震によるものと誤判定することを、より確実に抑制できる。その結果、より確実に、感震センサが他の原因によるノイズを地震と誤判定することを抑制できる。【００１５】
また、本発明においては、前記地震処理期間において、前記指標算出部が算出した指標値が所定の閾値以上である場合に、前記感震センサに併設される関連機器の作動を遮断する遮断信号が出力されるようにする、請求項１から３のいずれか一項に記載の感震センサであって、
前記地震処理期間において地震の発生を判定する衝撃判定部と、
前記衝撃判定部が地震は発生していないと判定した場合に、前記指標値に拘らず前記遮断信号が出力されないようにする遮断判定部と、
をさらに備えるようにしてもよい。【００１６】
ここで、従来の感震センサにおいては、地震が発生したと前記地震判定部が判定した場合に、前記判定期間の後の地震処理期間において、指標算出部によって地震の規模を示す指標値が算出される。そして、算出した閾値が所定の閾値以上である場合には、例えば感震センサが併設されているガス管理機器に対して遮断信号が出力され、ガスが遮断されるようにする。これに対し、本発明においては、衝撃判定部は、地震判定のための判定期間において一旦、地震が発生したと判定し、地震処理期間に移行した後も、地震が発生したか否の判定を継続する。そして、衝撃判定部によって地震処理期間において、地震が発生していないと判定された場合には、遮断判定部が、前記指標値に拘らず前記遮断信号が出力されないようにする。【００１７】
これによれば、判定期間において地震以外のノイズを地震と誤判定して地震処理期間に移行した場合に、指標算出部による指標値の算出に並行して、地震が発生したか否かの判定が継続され、地震処理期間において地震が発生していないと判定された場合には、指標値に拘らず遮断信号が出力されないようにする。その結果、感震センサが他の原因によるノイズを地震と誤判定することにより、ガス管理機器などの関連機器の作動が遮断されてしまうことを、より確実に抑制することができる。【００１８】
また、本発明においては、前記地震判定部は、複数の判定期間を設定可能であり、前記判定期間において地震は発生していないと判定した場合に、次の判定期間においてさらに地震の発生を判定することとしてもよい。【００１９】
これによれば、測定モードに移行した後の判定期間において、地震が発生していないと判定された場合にも、直ちに待機状態に戻らず、次の判定期間においてさらに地震の発生を判定することが可能となる。その結果、実際の地震をノイズと誤判定して待機状態に戻ってしまうリスクをより確実に低減することができる。【００２０】
なお、本発明は、加速度を測定するとともに、所定の判定期間おいて測定された前記加速度に基づいて地震が発生したか否か判定する地震判定工程と、
前記地震判定工程において地震が発生したと判定された場合に、前記判定期間の後の地震処理期間において地震の規模を示す指標値を算出する指標算出工程と、
を有し、
前記地震判定工程においては、前記判定期間において測定された加速度の波形におけるパルス波形の有無および／または、前記加速度の波形における前記パルス波形の後の周波数特性または収束特性に基づいて、地震の発生を判定することを特徴とする、地震判定方法であってもよい。この場合、本発明は、省電力モード、及び当該省電力モードよりも消費電力の大きい測定モードで地震の発生を判定し、測定された加速度が所定の閾値を超えた場合に、前記省電力モードから前記測定モードへ移行し、前記判定期間は、前記測定モードに移行した後の期間である地震判定方法に適用されてもよい。【００２１】
また、本発明においては、前記地震判定工程において、前記判定期間において測定された加速度の波形が、パルス波形および／または、該パルス波形の後に続き一定周期の定周期波形を含む場合には、地震は発生していないと判定するようにしてもよい。【００２２】
また、本発明においては、前記地震判定工程において、前記判定期間において測定された加速度の波形が、パルス波形および／または、該パルス波形の後に続き所定振幅以下の収束波形を含む場合には、地震は発生していないと判定するようにしてもよい。【００２３】
また、本発明においては、前記地震処理期間において、前記指標算出工程において算出された指標値が所定の閾値以上である場合に、所定の関連機器の作動を遮断する遮断信号が出力されるようにする、上記の地震判定方法であって、
前記地震処理期間において地震の発生を判定する衝撃判定工程と、
前記衝撃判定工程において地震は発生していないと判定された場合に、前記指標値に拘らず前記遮断信号が出力されないようにする遮断判定工程と、
をさらに有するようにしてもよい。【００２４】
また、本発明においては、複数の前記判定期間が設定可能であり、前記判定期間において地震は発生していないと判定された場合に、次の判定期間においてさらに地震の発生が判定されるようにしてもよい。【００２５】
なお、課題を解決するための手段に記載の内容は、本発明の課題や技術的思想を逸脱しない範囲で可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００２６】
上記発明により、感震センサにおいてノイズを地震と誤判定することを、より確実に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】感震センサの一例を示す装置構成図である。
【図２】感震センサの一例を示す機能ブロック図である。
【図３】本実施形態で測定される加速度と閾値を説明するための図である。
【図４】感震センサにおける従来の感震処理の一例を示す処理フロー図である。
【図５】パルス状の衝撃による加速度が検出された場合の、従来の感震処理による感震センサの動作を示す図である。
【図６】本発明の実施例１に係る感震センサにおける感震処理の一例を示す処理フロー図である。
【図７】本発明の実施例１に係る地震・衝撃判定処理の一例を示す処理フロー図である。
【図８】パルス状の衝撃による加速度が検出された場合の、実施例１に係る感震センサの動作を示す図である。
【図９】実施例１に係る感震処理における地震判定の条件のバリエーションを示す図である。
【図１０】パルス状の衝撃による加速度が検出された場合の、実施例２に係る感震センサの動作を示す図である。
【図１１】パルス状の衝撃による加速度が検出された場合の、実施例３に係る感震センサの動作を示す図である。
【図１２】実施例３における地震判定の条件及び動作を説明するための図である。
【図１３】実施例３における定周期判定方法について説明するための第１の図である。
【図１４】実施例３における定周期判定方法について説明するための第２の図である。
【図１５】実施例４における感震センサの一例を示す機能ブロック図である。
【図１６】パルス状の衝撃による加速度が検出された場合の、実施例４に係る感震センサの動作を示す図である。
【図１７】省電力モードが設定されていない感震センサにおける感震処理の一例を示す処理フロー図である。
【図１８】パルス状の衝撃による加速度が検出された場合の、省電力モードが設定されていない感震センサの動作の第１の例を示す図である。
【図１９】パルス状の衝撃による加速度が検出された場合の、省電力モードが設定されていない感震センサの動作の第２の例を示す図である。
【図２０】パルス状の衝撃による加速度が検出された場合の、省電力モードが設定されていない感震センサの動作の第３の例を示す図である。
【図２１】パルス状の衝撃による加速度が検出された場合の、省電力モードが設定されていない感震センサの動作の第４の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１に係る感震センサについて、図面を参照しながら説明する。ただし、以下に説明する実施例は、感震センサの一例を示すものであって、本発明に係る感震センサは、以下の構成には限定されない。
【００２９】
〔装置構成〕
図１は、本実施形態に係る感震センサの一例を示す装置構成図である。感震センサ１は、加速度センサ１１と、マイクロコントローラ１２と、記憶部１３と、出力部１４と、入力部１５とを有する。加速度センサ１１は、例えば圧電素子を用いた加速度センサや、電極間の静電容量を検出する加速度センサである。なお、加速度センサ１１が測定（「サンプリング」とも呼ぶ）した加速度は、マイクロコントローラ１２に出力される。マイクロコントローラ１２は、例えば汎用的な集積回路であり、所定の周期で加速度センサ１１が測定する加速度を取得し、加速度に基づいて地震の発生を検知したり、地震の規模を示す指標値を算出したりする。
【００３０】
また、マイクロコントローラ１２は、状況に応じてアクティブモード又はスリープモードという異なる形式で動作する。スリープモードとは、マイクロコントローラ１２が、割り込みを受け付けつつ命令の実行を停止したり、クロックの供給を停止する等、機能を制限して動作することにより、アクティブモードと比較して消費電力を低減させる動作形式である。マイクロコントローラ１２は、アクティブモードにおいて、検知した振動が地震かノイズかの判定処理を行ったり、地震の規模を示す指標値を算出したりする。
【００３１】
記憶部１３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一時記憶手段や、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性メモリであり、例えば測定された加速度や地震判定に用いる閾値等を保持する。なお、記憶部１３は、加速度センサ１１やマイクロコントローラ１２が内蔵するメモリであってもよい。また、出力部１４は、例えばマイクロコントローラ１２が有する出力端子である。マイクロコントローラ１２は、例えば地震が発生したと判定した場合、出力部１４を介して他の装置に地震の発生やその規模を示す情報を出力する。また、入力部１５は、マイクロコントローラ１２が有する入力端子である。マイクロコントローラ１２は、入力部１５を介して、例えば図示していないスイッチの操作や他の装置からのコマンドの入力等を受けるようにしてもよい。なお、加速度センサ１１とマイクロコントローラ１２との間には図示していないハイパスフィルタを設けて重力成分を取り除くようにしてもよい。また、マイクロコントローラ１２は、加速度センサ１１が測定する加速度を、所定のオフセットを基準とした加速度の絶対値に変換して扱うようにしてもよい。
【００３２】
〔機能構成〕
図２は、感震センサ１の一例を示す機能ブロック図である。感震センサ１は、加速度測定部１０１と、加速度記憶部１０２と、起動判定部１０３と、基準値記憶部１０４と、地震判定部１０５と、評価指標算出部１０６と、出力部１０７と、オフセット調整部１０８と、判定記憶部１０９と、フィルタリング部１１０とを有する。なお、加速度測定部１０１、起動判定部１０３、地震判定部１０５、評価指標算出部１０６、オフセット調整部１０８及びフィルタリング部１１０は、図１に示した加速度センサ１１又はマイクロコントローラ１２が所定のプログラムに基づいて動作することにより実現される。また、加速度記憶部１０２、基準値記憶部１０４及び判定記憶部１０９は、図１の記憶部１３によって実現される。なお、少なくとも地震判定部１０５や評価指標算出部１０６は、マイクロコントローラ１２がアクティブモードで動作することにより実現される。また、出力部１０７は、図１のマイクロコントローラ１２及び出力部１４が所定のプログラムに基づいて動作することにより実現される。
【００３３】
加速度測定部１０１は、所定の周期で加速度を測定する。なお、加速度測定部１０１は、通常、比較的低速（すなわち、比較的大きな測定周期である。）で加速度の測定を繰り返す。なお、このような低速サンプリングを行う場合、マイクロコントローラ１２は基本的にスリープモードで動作する。このような消費電力の小さい動作状態を、「待機状態」又は「省電力モード」とも呼ぶものとする。換言すれば、「待機状態」とは、低速サンプリングを行う動作状態であり、このときマイクロコントローラ１２は、機能が制限されたスリープモードで動作するため、電力消費が抑制される。
【００３４】
また、加速度測定部１０１は、基準値記憶部１０４に予め設定されている閾値よりも大きな振動を検知した場合、低速サンプリング時よりも高速（すなわち、比較的小さな周期である。）で加速度の測定を繰り返す。このような高速サンプリングを行うとき、マイクロコントローラ１２はスリープモード又はアクティブモードで動作する。なお、地震判定部１０５や評価指標算出部１０６が処理を行う場合は、マイクロコントローラ１２がアクティブモードで動作する。このような高速サンプリング時の動作状態を、「測定モード」とも呼び、省電力モードから測定モードへの、動作状態の移行を「起動」とも呼ぶものとする。換言すれば、「測定モード」とは、高速サンプリングを行う動作状態であり、このときマイクロコントローラ１２は、機能が制限されたスリープモードで動作する場合もあれば、最大限の計算能力で動作し得るアクティブモードで動作する場合もある。測定モードにおいては、サンプリング周期が短くなること、また、マイクロコントローラ１２がスリープモードからアクティブモードに切り替わることにより、省電力モードよりも消費電力が大きくなる。
【００３５】
フィルタリング部１１０は、加速度測定部１０１が測定した加速度の値に対し、フィルタリング処理を行い、フィルタリングされた加速度を加速度記憶部１０２に保持させる。本実施形態では、フィルタリング部１１０はいわゆるデジタルフィルタとして働く。フィルタリングの具体的な手法は、既存の技術を採用することができる。フィルタリング部１１０は、例えば加速度の絶対値の移動平均を算出することで、ローパスフィルタとして機能する。
【００３６】
また、加速度記憶部１０２は、加速度測定部１０１が測定した加速度の値、又はフィルタリング部１１０がフィルタリングした加速度の値を保持する。起動判定部１０３は、加速度測定部１０１が測定した加速度の値と、基準値記憶部１０４に保持されている起動閾値とを比較し、加速度の値が起動閾値を超える場合、省電力モードから測定モードへ起動させる。また、地震判定部１０５は、加速度測定部１０１が測定モードで測定した加速度と、基準値記憶部１０４に予め設定された閾値とを用いて、測定した加速度が地震を示すかノイズであるか判定する。本実施例では、地震判定部１０５は、起動判定部１０３が起動閾値を超える加速度を検知した後に単数又は複数の判定期間を定義し、判定期間ごとの処理を行う。
【００３７】
地震判定部１０５が地震であると判定した場合、評価指標算出部１０６は、地震の規模を示す評価指標を算出する。例えば、地震評価指標として、ＳＩ（Spectrum Intensity）値を算出するものとする。そして、出力部１０７は、算出されたＳＩ値を外部装置へ出力する。また、外部装置においては、ＳＩ値に基づいて所定以上の規模の地震であると判定される場合には、例えばガスや電気のようなエネルギーの供給を遮断する処理を行ってもよい。
【００３８】
一方、地震判定部１０５が振動はノイズであると判定した場合、オフセット調整部１０８は、いわゆるオフセット調整を行う。本実施例では、センサの経時的変化に伴い発生する測定値の変化量や、温度変化に伴って生ずる測定値の変化量、設置されたセンサの姿勢が何らかの原因で傾いた場合にセンサに対する重力加速度の方向が変化することで生ずる測定値の変化量等、測定される加速度に含まれるノイズ成分をオフセット成分と呼ぶ。オフセット調整部１０８は、例えばノイズであると判定された加速度の最大値及び最小値の中央値や、加速度の平均値をオフセット成分として算出する。
【００３９】
図３は、本実施形態で測定される加速度とオフセット成分及び閾値を説明するための図である。図３のグラフは、縦軸が加速度の大きさを示し、横軸が時間の経過を示す。図３（１）のように、太い実線で示す振動が測定された場合、オフセット成分は、例えば一点鎖線で示すような加速度の平均値として求めることができる。算出したオフセット成分は、基準値記憶部１０４に格納され、起動判定部１０３が実行する起動判定や、地震判定部１０５が実行する地震判定に用いられる。また、図３（２）、（３）のように、太い実線で示す振動が測定された場合、破線で示すように閾値はオフセット成分との相対的な値として規定される。
【００４０】
〔感震処理〕
図４は、上記の感震センサ１による従来の感震処理の一例を示す処理フロー図である。感震センサ１による感震処理は、所定以上の加速度が検出された場合には、待機状態（省電力モード）から測定モードに移行して地震判定処理を行い、地震が発生したと判定された場合にはさらに地震処理に移行し、地震の規模が一定以上であれば、関連機器に遮断信号が出力されるようにする処理である。本ルーチンは、感震センサ１において継続的に繰り返し実行される。本ルーチンが実行されると先ず、Ｓ１０１において、基準値記憶部１０４が記憶し感震処理に用いられる閾値（基準値）の値などが初期設定される。Ｓ１０１の処理が終了するとＳ１０２に進む。Ｓ１０２においては待機状態が維持される。より具体的には、感震センサ１の加速度測定部１０１が、省電力モードで加速度を測定する。待機状態においては、加速度測定部１０１は低速サンプリングを行う。Ｓ１０２の処理が終了するとＳ１０３に進む。Ｓ１０３においては、感震センサ１の起動判定部１０３が、起動する（すなわち、測定モードへ移行する）か否かの判定を行う。
【００４１】
本ステップでは、Ｓ１０２において測定された加速度が図３に示した閾値（「起動閾値」とも呼ぶ）以下の場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、処理はＳ１０２に戻り、待機状態（省電力モード）が継続される。ここで起動閾値は、例えば５０ｇａｌのような加速度を表す値であり、Ｓ１０１において初期設定され基準値記憶部１０４に保持されている。一方、Ｓ１０２の待機状態において測定された加速度が図３に示した閾値よりも大きい場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、加速度測定部１０１はＳ１０４の地震判定処理（測定モード）に移行する。なお、図３の（２）及び（３）に示したように、起動閾値は、オフセットを基準とした相対的な値である。また、地震判定処理（測定モード）においては、加速度測定部１０１は高速サンプリングを行う。
【００４２】
また、Ｓ１０４の地震判定処理においては、加速度測定部１０１は、地震判定処理（測定モード）において高速サンプリングで加速度を測定し、フィルタリング部１１０が、測定された加速度に対して上述のフィルタリング処理を行い、結果の値を加速度記憶部１０２に記憶させると共に、評価指標算出部１０６が所定の評価指標の算出を開始する。なお、フィルタリングは、マイクロコントローラ１２がアクティブモードへ移行して実行するようにしてもよいし、マイクロコントローラ１２はスリープモードのまま加速度センサ１１が実行するようにしてもよい。なお、地震判定処理においてフィルタリングは必須ではない。なお、Ｓ１０４の処理は、従来の地震判定工程に相当する。
【００４３】
また、この際、評価指標としては、例えばＳＩ値の算出を開始する。ＳＩ値とは、地震評価指標の一例であり、建物が受ける被害の程度との相関が認められている値である。なお、感震センサ１の出力部１０７は、算出した評価指標を後のステップにおいて他の装置へ出力する。具体的には、次の式（１）によりＳＩ値を求めることができる。
【数１】
2019003505.tif 000003
上記のＳＩ値は、剛性の高い構造物の固有周期である０．１ｓｅｃ〜２．５ｓｅｃの間の速度応答スペクトルの積分値の平均によって地震動の破壊力を表す指標としたものである。なお、Ｓｖは速度応答スペクトル、Ｔは周期、ｈは減衰定数である。
【００４４】
Ｓ１０４の地震判定処理において所定の判定期間が経過すると、Ｓ１０５に進む。Ｓ１０５においては、地震が発生したか否かが判定される。より具体的には、地震判定部１０５はＳ１０４の地震判定処理で測定された加速度の値が所定の条件を満たすか判断する。地震判定部１０５は、例えば、判定期間において測定された加速度の最大値と最小値との差が１００ｇａｌ以上であった場合に、地震が発生したと判断する。
【００４５】
Ｓ１０５において地震が発生したと判断された場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、Ｓ１０７の地震処理に進む。一方、Ｓ１０５において地震が発生していないと判断された場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、Ｓ１０６のオフセット処理に進む。このオフセット処理において、感震センサ１のオフセット調整部１０８は、先述のオフセットを調整する。本ステップでは、オフセットとして、例えば図３（１）に一点鎖線で示す加速度の平均値を求める。このようにして、閾値の基準が調整される。Ｓ１０６の処理が終了するとＳ１０２の待機状態に戻る。
【００４６】
Ｓ１０７においては、感震センサ１の評価指標算出部１０６は、地震の規模を示す評価指標を算出する。なお、評価指標の算出を行う際、マイクロコントローラ１２はアクティブモードで動作する。評価指標は、上述した式（１）のＳＩ値として算出することができる。そして、ここで算出された評価指標が閾値より大きい場合には、予定強度以上の地震が発生していると判定され、感震センサ１が併設されている外部装置（不図示）に評価指標（ＳＩ値）が出力される。そして、当該外部装置からガスや電気等のエネルギーの供給を遮断するための遮断信号が出力され、ガスや電気が遮断される。Ｓ１０７の処理が終了するとＳ１０８に進む。なお、Ｓ１０７の処理においてＳＩ値を算出する工程は指標算出工程に相当する。（この指標算出工程は、地震判定処理におけるＳＩ値の算出工程を含んでいてもよい。）
【００４７】
Ｓ１０８においては、地震処理期間が終了したか否かが判定される。この地震処理期間は、予めＳ１０１で初期設定された期間で例えば１２０ｓｅｃといった期間であってもよい。Ｓ１０８において未だ地震処理期間が終了していないと判定された場合には、Ｓ１０７の処理の前に戻り、地震処理が継続される。一方、Ｓ１０８において地震処理期間が終了したと判定された場合には、Ｓ１０９に進む。Ｓ１０９においては地震処理が終了されＳＩ値の算出も停止しＳＩ値はリセットされる。Ｓ１０９の処理が終了すると本ルーチンの処理は一旦終了される。
【００４８】
しかしながら、上記のような従来の感震処理では、地震のような継続的な振動ではなく、例えば、人為的な振動等によるパルス的な衝撃が検出された場合にも、地震が発生したとして地震処理において遮断信号が出力されてしまう場合があった。
【００４９】
図５は、パルス的な衝撃に対する従来の感震センサの応答の状態を示す図である。図５（ａ）のように、待機状態において一回だけ、パルス的な衝撃が検出された場合には、地震判定処理（測定モード）に一旦移行するが、判定期間においては地震が発生したと判定されないので、地震判定処理が終了すると待機状態に戻る。しかしながら、図５（ｂ）に示すように、パルス的な衝撃が複数回検出される場合には、地震発生と誤判定される場合があった。すなわち、待機状態、待機状態から移行した地震判定処理、さらに地震判定処理から移行した後の地震処理中に、パルス的な衝撃が検出された場合には、結果的に地震処理において遮断信号が出力されてしまう場合があった。
【００５０】
本実施例においては、上記のようにパルス的な衝撃が複数回に亘って検出されたような場合でも、地震発生と誤判定されないように、以下のような処理を行うこととした。
【００５１】
図６には、本実施例における感震処理の一例を示す。本実施例では、図４に示した従来の感震処理に対して、地震判定処理Ｓ１０４及び地震発生か否かの判定処理Ｓ１０５の代わりに、地震発生か否かの判定処理も含む地震・衝撃判定処理Ｓ２０１が実行される点が異なる。この地震・衝撃判定処理Ｓ２０１の詳細なフローを図７に示す。
【００５２】
本実施例における感震処理で、待機状態から測定モードに移行し、地震・衝撃判定処理が開始されると、先ず、Ｓ２１０に進み、判定期間において７００ｇａｌ以上の加速度が検出されたか否かが判定される。ここで、判定期間において７００ｇａｌ以上の加速度が検出されないと判定された場合（Ｓ２１０：ＮＯ）には、生活振動（人為的な振動による）に起因する衝撃でないと判断されるので、Ｓ２１３に進む。一方、Ｓ２１０で、判定期間において７００ｇａｌ以上の加速度が検出されたと判定された場合には、生活振動に起因する衝撃が検出された可能性があると判断されるので、Ｓ２１１に進む。
【００５３】
Ｓ２１１においては、判定期間において７００ｇａｌ以上の加速度が検出された後に１０回以上連続して±５０ｇａｌ以下の加速度が検出されたか否かが判定される。ここで、７００ｇａｌ以上の加速度が検出された後に１０回以上連続して±５０ｇａｌ以下の加速度が検出されたと判定された場合（Ｓ２１１：ＹＥＳ）には、加速度の波形が、一定以上の大きなパルスの後に急峻に収束する波形になっており、生活振動に起因するパルス的な衝撃と判断されるので、Ｓ２１２に進む。一方、７００ｇａｌ以上の加速度が検出された後の１０回の検出のうち少なくとも１回以上、±５０ｇａｌより大きい加速度が検出された場合（Ｓ２１１：ＮＯ）には、生活振動に起因するパルス的な衝撃と判断されないので、Ｓ２１３に進む。
【００５４】
Ｓ２１２の処理においては、判定期間において検出された加速度が、生活振動に起因するパルス的な衝撃であることを前提に、生活振動フラグをＴに設定する。Ｓ２１２の処理が終了するとＳ２１３に進む。Ｓ２１３においては、判定期間が経過したか否かが判定される。ここで判定期間が未だ経過していないと判定された場合（Ｓ２１３：ＮＯ）には、Ｓ２１０の処理の前に戻り、地震・衝撃による加速度の検出と生活振動か否かの判断が継続される。一方、Ｓ２１３において判定期間が経過したと判定された場合（Ｓ２１３：ＹＥＳ）には、Ｓ２１４に進む。
【００５５】
Ｓ２１４においては、生活振動フラグがＴに設定されているか否かが判定される。ここで、生活振動フラグがＴに設定されていると判定された場合（Ｓ２１４：ＹＥＳ）には、検出された加速度は生活振動に起因するものと判断されるのでＳ２１５に進む。一方、生活振動フラグがＴに設定されていないと判定された場合（Ｓ２１４：ＮＯ）には、地震の発生の可能性があると判断されるのでＳ２１６に進む。
【００５６】
Ｓ２１５においては、それまで算出されていたＳＩ値の値がリセットされる。Ｓ２１５の処理が終了するとＳ２１７に進む。Ｓ２１６においては、判定期間において検出された加速度の最大値から最小値を差し引いた差分が１００ｇａｌ以上か否かが判定される。ここで、肯定判定された場合には、地震が発生していると判断されるので、地震処理に移行する。一方、否定判定された場合には、地震が発生していないと判断されるのでＳ２１８に進み、オフセット処理が行われた後、初期設定の処理に戻る。
【００５７】
また、Ｓ２１７においても、判定期間において検出された加速度の最大値から最小値を差し引いた差分が１００ｇａｌ以上か否かが判定される。ここで、肯定判定された場合には、生活振動に起因するものと判断されながらも、大きな加速度が検出されているので、Ｓ２１０の処理の前に戻り、さらに地震・衝撃判定処理が継続される。一方、Ｓ２１７で否定判定された場合には、地震が発生していないと判断されるので、Ｓ２１８に進み、オフセット処理が行われた後、初期設定の処理に戻る。
【００５８】
図８には、従来の感震処理と、本実施例における感震処理において、パルス的な衝撃が繰り返し検出された場合の動作について示す。図８（ａ）は従来の感震処理、図８（ｂ）は本実施例における感震処理の動作を示している。図８（ａ）に示すように、従来の感震処理では、待機状態でパルス的な衝撃が検出されることで、測定モードに移行し、判定期間においてさらにパルス的な衝撃が検出されることで、地震が発生したと判定される。そして、地震処理において算出されるＳＩ値が閾値を超えるために遮断信号が出力される。一方、本実施例における感震処理では、パルス的な衝撃が繰り返し検出されている間は、複数の判定期間において地震・衝撃判定処理が繰り返され、パルス的な衝撃が検出されなくなった時点で、待機状態に戻る。このように、本実施例における感震処理では、生活震度に起因するパルス的な衝撃を地震の発生と誤判定して、不要な遮断信号が出力されてしまうことを抑制できる。なお、本実施例においては、上記の地震・衝撃判定処理が地震判定処理に相当する。
【００５９】
なお、図７で示した、地震・衝撃判定処理においては、（１）検出された加速度が７００ｇａｌ以上か？（２）７００ｇａｌ以上の加速度が検出された後、１０回連続して±５０ｇａｌ以下の加速度が検出されたか？（３）判定期間中に検出された加速度の最大値から最小値を差し引いた差分が１００ｇａｌ以上か？の３つの条件を使用した。そして、これらの条件を満たすか否かにより、地震・衝撃判定処理を継続するか、地震処理に移行するか、待機処理に戻るかを判断していた。しかしながら、本発明は、必ずしも（１）〜（３）の全ての条件を使用して上記の判断を行う処理に限定されるものではない。なお、（２）７００ｇａｌ以上の加速度が検出された後、１０回連続して±５０ｇａｌ以下の加速度が検出されたか？という条件は、大きなパルスの後に急激に収束するような波形を衝撃として検出する趣旨である。
【００６０】
図９には、上記の（１）検出された加速度が７００ｇａｌ以上か？という条件の採用の有無と、地震・衝撃判定の判定期間を複数回繰り返すか否かによって、地震・衝撃判定処理における判定条件を変更した場合のバリエーションについて示す。以下に示すように本発明は、地震・衝撃判定の判定期間を複数
回繰り返す事を前提とした感震処理の他、地震・衝撃判定の判定期間は１回限りとした感震処理にも適用可能であることを前提としている。
【００６１】
図９における第１象限のパターンである、判定期間繰り返し実行、７００ｇａｌ以上の条件ありのパターンでは、最初の判定期間において、７００ｇａｌ以上の最大加速度が検出され、且つ、判定期間において検出された加速度の最大値から最小値を差し引いた差分が１００ｇａｌ未満であり、さらに７００ｇａｌ以上の最大加速度が検出され後に１０回以上連続して±５０ｇａｌ以下の加速度が検出された場合に、生活振動に起因するパルス状の衝撃と判定する。そして、生活振動に起因するパルス状の衝撃である場合には地震判定を繰り返す。また、生活振動に起因するパルス状の衝撃である場合には、ＳＩ値を一旦リセットする。
【００６２】
図９における第２象限のパターンである、判定期間１回、７００ｇａｌ以上の条件ありのパターンでは、最初の判定期間において，７００ｇａｌ以上の最大加速度が検出され、その後に後に１０回以上連続して±５０ｇａｌ以下の加速度が検出された場合に、生活振動に起因するパルス状の衝撃と判定し、待機状態に戻る。これら２つの条件が、判定期間において検出された加速度の最大値から最小値を差し引いた差分が１００ｇａｌ未満という条件より優先される。
【００６３】
図９における第３象限のパターンである、判定期間１回、７００ｇａｌ以上の条件なしのパターンでは、最初の判定期間において、検出された加速度の最大値から最小値を差し引いた差分が１００ｇａｌ未満である、若しくは、１０回以上連続して±５０ｇａｌ以下の加速度が検出された場合に、生活振動に起因するパルス状の衝撃と判定し、待機状態に戻る。但し、検出された加速度の最大値から最小値を差し引いた差分が１００ｇａｌ未満であり、且つ、１０回以上連続して±５０ｇａｌ以下の加速度が検出された場合にはオフセット値は更新しない（オフセット処理は行わない）。
【００６４】
図９における第４象限のパターンである、判定期間繰り返し実行、７００ｇａｌ以上の条件なしのパターンでは、最初の判定期間において、検出された加速度の最大値から最小値を差し引いた差分が１００ｇａｌ未満であり、且つ、１０回以上連続して±５０ｇａｌ以下の加速度が検出された場合には、生活振動に起因するパルス状の衝撃と判定する。そして、生活振動に起因するパルス状の衝撃である場合には地震判定を繰り返す。また、生活振動に起因するパルス状の衝撃である場合には、ＳＩ値を一旦リセットする。なお、上記の実施例１においては、判定期間において測定された加速度の波形が、パルス波形及び、パルス波形の後に続き所定振幅以下の収束波形を含む場合に、地震が発生していないと判定する例について説明したが、判定期間において測定された加速度の波形が、パルス波形のみを含む場合に、地震が発生していないと判定しても構わない。
【００６５】
＜実施例２＞
次に、本発明の実施例２について説明する。本発明の実施例２においては、実施例１における（１）〜（３）という、地震・衝撃判定処理における判定条件の代わりに、（４）判定期間中に検出された加速度の最大値から最小値を差し引いた差分が１００ｇａｌ以上か？（５）０．０４ｓｅｃ以下の周期で５００ｇａｌ以上の加速度がされたか？の２つを判定条件とした例である。
【００６６】
より具体的には、図１０に示すように最初の判定期間においては、（４）判定期間中に検出された加速度の最大値から最小値を差し引いた差分が１００ｇａｌ以上か？という条件及び、（５）０．０４ｓｅｃ以下の周期で５００ｇａｌ以上の加速度が検出されたか？という条件の両方が満足した場合には、次の判定期間に移行する。
【００６７】
第２の判定期間においては、（４）判定期間中に検出された加速度の最大値から最小値を差し引いた差分が１００ｇａｌ以上か？の条件のみについて判定する。そして、（４）が満足された場合には、さらに次の判定期間に進む。そして、衝撃が収束して（４）の条件が満たされなくなるまで、繰り返し次の判定期間において判定を行い、収束した時点で待機状態に戻る。
【００６８】
なお、本実施例で０．０４ｓｅｃ以下の周期で５００ｇａｌ以上の加速度が検出されたか否かという条件は、波形自身の形によって衝撃を判定する趣旨によるものである。この条件の代わりに、１５００ｇａｌ以上の加速度が一回検出されたか否かという条件を用いても構わない。また、ここでいう周期については、波形の半周期を周期としてもよい。周期の求め方は後述するように波形の山Ｐｅａｋの時刻の差を求める方法としてもよいし、ＦＦＴ等の周波数分解によりで周期を求めてもよい。また、ここでいう加速度値は絶対値であってもよいし、ある区間の最大値−最小値の値でもよい。
【００６９】
＜実施例３＞
次に、本発明の実施例３について説明する。本発明の実施例３においては、パルス状の衝撃が検出された後に、定周期性の加速度が検出された場合に、当該加速度は、生活振動に基づく衝撃及び振動と判定する例について説明する。
【００７０】
図１１には、本実施例で対象としている加速度の波形の例と、その場合の感震センサ１の作動の例について示す。図１１（ａ）は従来の感震処理による作動、図１１（ｂ）は本実施例に係る感震処理による作動である。また、図１２には、本実施例に係る判定条件について示す。
【００７１】
図１１に示すように、本実施例では、パルス状の衝撃が検出された後に感震センサが設置されている環境の固有振動数に基づく定周波数振動が継続するような場合を想定している。
【００７２】
この場合の判定条件は図１２に示すように、（４）判定期間中に検出された加速度の最大値から最小値を差し引いた差分が１００ｇａｌ以上か？（６）現在の判定期間の加速度の最大値と最小値の差分の前の判定期間との差＞−５０ｇａｌか？（７）現在の判定期間の１／３の期間について、加速度の最大値と最小値の前の１／３の期間との差＞０ｇａｌか？である。そして、１〜２番目の判定期間については、（４）且つ、（（６）または（７））を満足した場合には地震発生と判定し、３番目以降の判定期間については、（４）且つ（６）を満足した場合に地震発生と判定する。
【００７３】
さらに、本実施例においては、地震発生と判定された判定期間の終わりに加速度の定周期波形が検出された場合には、これは生活振動に起因する衝撃及び振動であると判断して、次の判定期間に移行する。また、地震発生と判定された判定期間の終わりに、加速度の定周期波形が検出されない場合には、そのまま地震発生の判定を確定して地震処理に移行する。
【００７４】
このような処理を実行した場合、図１１（ａ）の従来の感震処理においては、待機状態でパルス状の振動を検出して地震判定処理（測定モード）に移行し、判定期間においても加速度の定周期波形をさらに検出して地震処理に移行してしまう。その後、定周期波形が減衰すればＳＩ値が大きくならないため、遮断信号は出力されないが、定周期波形の大きさによっては遮断信号が出力される場合も生じる。
【００７５】
一方、図１１（ｂ）の本実施例に係る感震処理では、待機状態でパルス状の振動を検出して地震・衝撃判定処理（測定モード）に移行し、測定モードの１番目の判定期間及び２番目の判定期間においては、地震判定の条件が満たされるものの、判定期間の終わりにおいて加速度の定周期波形が検出されるために、地震処理に移行せず、次の判定期間に移行する。そして、３番目の判定期間においては、加速度の定周期波形が減衰し、地震判定の条件が満たされなくなり、待機状態に戻る。
【００７６】
以上のように、本実施例によれば、生活振動に起因するパルス状の衝撃と、感震センサが設置される設備の固有振動による定周期波形が大きいような場合に、生活振動に起因する衝撃及び振動を、地震と誤判定して遮断信号が出力されてしまうことを抑制できる。
【００７７】
図１３及び図１４については加速度の定周期波形の検出条件について示す。検出の際には以下の条件を使用する。
ａ．図１３（ａ）に示すように、波形の周期が０〜０．１ｓｅｃの範囲に入っている。
ｂ．図１３（ａ）に示すように、波形の周期が±０．０１ｓｅｃの変動範囲内で３回連続して検出される。
ｃ．図１３（ｂ）に示すように、波形の山Ｐｅａｋが１０ｇａｌ以上である。
ｄ．図１４（ａ）に示すように、周期が０．１ｓｅｃ〜０．１４ｓｅｃの範囲内で５回連続して検出される。
【００７８】
そして、上記のａ〜ｄの条件について、（ａ且つｂ且つｃ）またはｄが成立する際に、定周期波形が発生していると検出する。なお、その際、図１４（ｂ）に示すように、加速度(ｇａｌ)の傾き（又は微分値）が＋から−へ変化する点を山Ｐｅａｋと呼ぶこととし、山Ｐｅａｋ同士の時刻の差を周期とする。また、加速度(ｇａｌ)が−から＋へ変化する点を谷Ｐｅａｋと呼び、波形の谷Ｐｅａｋが−１０ｇａｌ以下という条件を条件ｅとして、上記の「（ａ且つｂ且つｃ）またはｄ」に組み合わせてもよい。また、谷Ｐｅａｋ同士の時刻の差を周期としてもよい。また、山Ｐｅａｋと次の谷Ｐｅａｋの差を周期としてもよいし、谷Ｐｅａｋと次の山Ｐｅａｋの差を周期としてもよい。また、山Ｐｅａｋの値の判断をする際に、その山Ｐｅａｋの値が所定以下の周期であれば、誤差とみなし、その山Ｐｅａｋの値が例えば条件ｃを満たさなくとも無視してよい。谷Ｐｅａｋについても同様である。なお、この周期については、ＦＦＴや同等の信号処理により周波数分解し、ピーク値を示す周波数成分から求めるようにしてもよい。また、上記のａ〜ｄの条件における数値は一例に過ぎず、適宜変更が可能である。上記のａ〜ｄの条件の組合せ方については、（ａ且つｂ且つｃ）またはｄという組合せの他、様々な変更が可能である。また、上記の実施例１〜３において例示した条件を組み合わせてもよい。さらに、例えば±０．０１ｓｅｃの変動範囲内で６回以上連続し、かつ、周期０．０１ｓｅｃが合計Ｘ個以上あり、かつ、周期０．０２ｓｅｃが合計Ｙ個以上あり、かつ、周期０．１ｓｅｃが合計Ｚ個以上あるといった組み合わせでもよい。なお、上記の実施例３においては、判定期間において測定された加速度の波形が、パルス波形及び、パルス波形の後に続き一定周期の定周期波形を含む場合に、地震が発生していないと判定する例について説明したが、判定期間において測定された加速度の波形が、パルス波形のみを含む場合や、一定周期の定周期波形のみを含む場合に、地震が発生していないと判定しても構わない。また、この加速度の波形は、ある程度の振動が生じている状態で、パルス状の衝撃が検出された場合の波形でも構わない。
【００７９】
＜実施例４＞
次に、本発明の実施例４について説明する。本実施例においては地震・衝撃判定処理（測定モード）の判定期間において、地震が発生したと判定され、地震処理に移行した後も衝撃判定を継続し、生活振動に起因する衝撃が検出されたと判定された場合には、ＳＩ値の値に拘らず遮断信号を出力しない例について説明する。
【００８０】
図１５には、本実施例における感震センサ２１の機能ブロック図を示す。本実施例における感震センサ２１の、図２に示した感震センサ１との相違点は、感震センサ２１には、地震処理に移行した後にも当該振動が生活振動に起因する衝撃であるか否かの判定を継続する衝撃判定部２０１と、地震処理に移行し、ＳＩ値等の地震評価指標が閾値を超えるような場合であっても、衝撃判定部２０１において当該振動が生活振動に起因する衝撃であると判定された場合には、外部装置（不図示）に遮断信号を出力しない遮断判定部２０２を有することである。
【００８１】
より具体的には、衝撃判定部２０２は、地震処理に移行した後にも、判定記憶部１０９の条件が満足するかどうかの判定を継続する。この際、判定記憶部１０９の条件は、実施例１〜３における地震・衝撃判定処理において使用した条件であってもよいし、異なる条件でもよい。また、遮断判定部２０２は、評価指標算出部１０６で演算されたＳＩ値等の地震評価指標を基に、一定以上の大きさの地震であれば、外部装置（不図示）に遮断信号を出力する一方、衝撃判定部２０１で生活振動に起因する衝撃と判定する条件を満足していれば、遮断信号を出力しない。
【００８２】
上記の感震センサ２１によれば、図１６にも示すように、地震処理に移行後もパルス状の衝撃波形（例えば、０．０４ｓｅｃ以下の周期の、５００ｇａｌ以上のパルス波形）を検出した場合には、生活振動に起因する衝撃だと判定する。そして、ＳＩ値が遮断条件を満足していても遮断信号を出力させず、地震処理を強制終了し、待機状態に戻る。なお、衝撃判定部２０２は、遮断判定部２０２が、ＳＩ値を外部装置に出力せず遮断信号を出力させない処理を行った後に、必ずしも待機状態に戻る必要はなく、そのまま地震処理を継続してもよい。なお、本実施例において、衝撃判定部２０２は、地震処理に移行した後にも、判定記憶部１０９の条件が満足するかどうかの判定を継続する処理は、衝撃判定工程に相当する。また、遮断判定部２０２が、ＳＩ値等の地震評価指標を基に、一定以上の大きさの地震であれば、外部装置（不図示）に遮断信号を出力し、衝撃判定部２０１で生活振動に起因する衝撃と判定する条件を満足していれば、遮断信号を出力しない処理は、遮断判定工程に相当する。また、地震処理に移行した後に実施する衝撃判定の内容は、上記実施例１〜３のいずれかの判定条件を用いてもよいし、組み合わせでもよい。また、ＳＩ値等の地震評価指標を基に、評価指標が一定以上の大きさであり且つ衝撃判定の条件を満足するような場合には、地震でない要因の遮断信号である旨を上位システムが判断できる形で、遮断信号を出力してもよい。
【００８３】
なお、上記の実施例の条件等に用いられた数値は一例に過ぎず、発明の趣旨に合致した範囲で適宜変更することが可能である。
【００８４】
例えば、本発明は、省電力モードが設定されていない感震センサにも適用可能である。この場合、上記の実施例において、「省電力モードにおける処理が実行され、省電力モードにおいて測定された加速度が閾値を超えた場合に、省電力モードから測定モードへ移行する」というプロセスは必要ない。図１７には、省電力モードが設定されていない場合の感震センサにおける感震処理のフローチャートの一例を示す。この場合には、図６に示した感震処理のフローチャートと比較して、待機状態が維持されるＳ１０２の処理と、感震センサ１の起動判定部１０３が、起動するか否かの判定を行うＳ１０３の処理が省略されていることが分かる。
【００８５】
また、図１８には、省電力モードが設定されていない感震センサの感震処理において、パルス的な衝撃が繰り返し検出された場合の動作について示す。これは、図８に示した感震処理を省電力モードが設定されていない感震センサに適用した場合の図である。図１８（ｂ）における感震処理では、図８（ｂ）に示した感震処理とは異なり、待機状態及び起動判定の処理はなく、常に地震・衝撃判定処理が実行されている。そして、パルス的な衝撃が繰り返し検出されている間は、複数の判定期間において地震・衝撃判定処理が繰り返され、パルス的な衝撃が検出されなくなった時点でも、さらに地震・衝撃判定処理が繰り返される。図１８（ｂ）における感震処理でも、図８（ｂ）に示した感震処理と同様に、生活震度に起因するパルス的な衝撃を地震の発生と誤判定して、不要な遮断信号が出力されてしまうことを抑制できる。なお、図１８（ｂ）において、判定期間は一律であってもよいし、変化してもよい（以下の例においても同様）。
【００８６】
次に、図１９には、省電力モードが設定されていない感震センサの感震処理において、地震・衝撃判定処理における判定条件を、実施例２において図１０を用いて説明した（４）判定期間中に検出された加速度の最大値から最小値を差し引いた差分が１００ｇａｌ以上か？（５）０．０４ｓｅｃ以下の周期で５００ｇａｌ以上の加速度がされたか？の２つを判定条件とした例について示す。図１９（ｂ）に示す感震処理においては、図１０（ｂ）と異なり、待機状態及び起動判定の処理はなく、常に地震・衝撃判定処理が実行されている。そして、判定期間１においては、（４）判定期間中に検出された加速度の最大値から最小値を差し引いた差分が１００ｇａｌ以上か？という条件及び、（５）０．０４ｓｅｃ以下の周期で５００ｇａｌ以上の加速度が検出されたか？という条件の両方が満足した場合には、次の判定期間である判定期間２に移行する。
【００８７】
判定期間２においては、（４）判定期間中に検出された加速度の最大値から最小値を差し引いた差分が１００ｇａｌ以上か？の条件のみについて判定する。そして、（４）が満足された場合には、さらに次の判定期間に進む。そして、衝撃が収束して（４）の条件が満たされなくなるまで、繰り返し次の判定期間において判定を行い、収束した場合でも待機状態には戻らず、さらに次の判定期間に進み、地震・衝撃判定処理を続ける。
【００８８】
次に、図２０には、省電力モードが設定されていない感震センサの感震処理において、パルス状の衝撃が検出された後に、定周期性の加速度が検出された場合に、当該加速度は、生活振動に基づく衝撃及び振動と判定する場合の処理について示す。これは、実施例３において図１１を用いて説明した感震処理を、省電力モードが設定されていない感震センサに適用した場合に関する。
【００８９】
図２０（ｂ）に示す処理では、図１１（ｂ）に示した処理とは異なり、待機状態及び起動判定の処理はなく、常に地震・衝撃判定処理が実行されている。そして、この場合の判定条件は、（４）判定期間中に検出された加速度の最大値から最小値を差し引いた差分が１００ｇａｌ以上か？（６）現在の判定期間の加速度の最大値と最小値の差分の前の判定期間との差＞−５０ｇａｌか？（７）現在の判定期間の１／３の期間について、加速度の最大値と最小値の前の１／３の期間との差＞０ｇａｌか？である。そして、判定期間１及び判定期間２については、（４）且つ、（（６）または（７））を満足した場合には地震発生と判定し、判定期間３以降の判定期間については、（４）且つ（６）を満足した場合に地震発生と判定している。
【００９０】
さらに、図２０（ｂ）の感震処理においては、図１１（ｂ）の感震処理とは異なり、常に地震・衝撃判定処理が実行されており、地震発生と判定された判定期間の終わりに加速度の定周期波形が検出された場合には、これは生活振動に起因する衝撃及び振動であると判断して、次の判定期間に移行する。また、地震発生と判定された判定期間の終わりに、加速度の定周期波形が検出されない場合には、そのまま地震発生の判定を確定して地震処理に移行する。
【００９１】
そして、図２０（ｂ）に示す感震処理では、判定期間１及び判定期間２においては、地震判定の条件が満たされるものの、判定期間の終わりにおいて加速度の定周期波形が検出されるために、地震処理に移行せず、次の判定期間に移行する。そして、判定期間３においては、加速度の定周期波形が減衰し、地震判定の条件が満たされなくなる。この場合でも、図１１（ｂ）の感震処理とは異なり、次の判定期間に進み地震・衝撃判定処理を継続する。
【００９２】
次に、図２１では、省電力モードが設定されていない感震センサの感震処理の判定期間において、地震が発生したと判定され、地震処理に移行した後も衝撃判定を継続し、生活振動に起因する衝撃が検出されたと判定された場合には、ＳＩ値の値に拘らず遮断信号を出力しない例について説明する。これは、実施例４において図１６を用いて説明した感震処理を、省電力モードが設定されていない感震センサに適用したものである。
【００９３】
図２１（ｂ）に示す例では、待機状態及び起動判定の処理はなく、常に地震・衝撃判定処理が実行されている。そして、地震処理に移行後もパルス状の衝撃波形（例えば、０．０４ｓｅｃ以下の周期の、５００ｇａｌ以上のパルス波形）を検出した場合には、生活振動に起因する衝撃だと判定する。そして、ＳＩ値が遮断条件を満足していても遮断信号を出力させず、地震処理を強制終了し、次の地震・衝撃判定処理を行う。
【符号の説明】
【００９４】
１    感震センサ
１１    加速度センサ
１２    マイクロコントローラ
１３    記憶部
１４    出力部
１５    入力部
１０１    加速度測定部
１０２    加速度記憶部
１０３    起動判定部
１０４    基準値記憶部
１０５    地震判定部
１０６    評価指標算出部
１０７    出力部
１０８    オフセット調整部
１０９    判定記憶部
１１０    フィルタリング部
２０１    衝撃判定部
２０２    遮断判定部
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年2月14日(2019.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度を測定する測定部と、
所定の判定期間おいて測定された前記加速度に基づいて地震が発生したか否か判定する地震判定部と、
前記地震判定部が地震が発生したと判定した場合に、前記判定期間の後の地震処理期間において地震の規模を示す指標値を算出する指標算出部と、
を備え、
前記地震判定部は、前記判定期間において測定された加速度の最大値と最小値の差分および、所定回数連続して測定される加速度に基づいて、地震の発生を判定することを特徴とする、感震センサ。
【請求項２】
省電力モード、及び当該省電力モードよりも消費電力の大きい測定モードで動作し、
前記測定部が測定した加速度が所定の閾値を超えた場合に、前記省電力モードから前記測定モードへ移行し、
前記判定期間は、前記測定モードに移行した後の期間であることを特徴とする請求項１に記載の感震センサ。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
前記地震処理期間において、前記指標算出部が算出した指標値が所定の閾値以上である場合に、前記感震センサに併設される関連機器の作動を遮断する遮断信号が出力されるようにする、請求項１から４のいずれか一項に記載の感震センサであって、
前記地震処理期間において地震の発生を判定する衝撃判定部と、
前記衝撃判定部が地震は発生していないと判定した場合に、前記指標値に拘らず前記遮断信号が出力されないようにする遮断判定部と、
をさらに備えることを特徴とする、感震センサ。
【請求項６】
前記地震判定部は、複数の判定期間を設定可能であり、前記判定期間において地震は発生していないと判定した場合に、次の判定期間においてさらに地震の発生を判定することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の感震センサ。
【請求項７】
加速度を測定するとともに、所定の判定期間おいて測定された前記加速度に基づいて地震が発生したか否か判定する地震判定工程と、
前記地震判定工程において地震が発生したと判定された場合に、前記判定期間の後の地震処理期間において地震の規模を示す指標値を算出する指標算出工程と、
を有し、
前記地震判定工程においては、前記判定期間において測定された加速度の最大値と最小値の差分および、所定回数連続して測定される加速度に基づいて、地震の発生を判定することを特徴とする、
地震判定方法。
【請求項８】
省電力モード、及び当該省電力モードよりも消費電力の大きい測定モードで地震の発生を判定し、
測定された加速度が所定の閾値を超えた場合に、前記省電力モードから前記測定モードへ移行し、
前記判定期間は、前記測定モードに移行した後の期間であることを特徴とする、請求項７に記載の地震判定方法。
【請求項９】
（削除）
【請求項１０】
（削除）
【請求項１１】
前記地震処理期間において、前記指標算出工程において算出された指標値が所定の閾値以上である場合に、所定の関連機器の作動を遮断する遮断信号が出力されるようにする、請求項７から１０のいずれか一項に記載の地震判定方法であって、
前記地震処理期間において地震の発生を判定する衝撃判定工程と、
前記衝撃判定工程において地震は発生していないと判定された場合に、前記指標値に拘らず前記遮断信号が出力されないようにする遮断判定工程と、
をさらに有することを特徴とする、地震判定方法。
【請求項１２】
複数の前記判定期間が設定可能であり、前記判定期間において地震は発生していないと判定された場合に、次の判定期間においてさらに地震の発生が判定されることを特徴とする、請求項７から１１のいずれか一項に記載の地震判定方法。
【請求項１３】
前記地震判定部は、前記判定期間において測定された加速度の最大値と最小値の差分が所定値未満であり、且つ所定回数連続して測定される加速度が所定値以下であることに基づいて、地震の発生を判定することを特徴とする、請求項６に記載の感震センサ。
【請求項１４】
前記地震判定工程においては、前記判定期間において測定された加速度の最大値と最小値の差分が所定値未満であり、且つ所定回数連続して測定される加速度が所定値以下であることに基づいて、地震の発生を判定することを特徴とする、請求項１２に記載の地震判定方法。
【国際調査報告】
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2019003505.tif 000026
2019003505.tif 000027
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