(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地震や衝撃等の振動による加速度の強さと振動周期をオンオフ信号で出力する感震手段と、前記感震手段の出力信号のオン時間及びオフ時間を計測する信号時間計測手段と、地震或いは衝撃等による振動入力時に前記感震手段からの出力信号で起動する計時手段と、前記計時手段と同時に起動し計時手段より長い時間を計時する地震信号判定タイマ手段と、前記計時手段及び地震信号判定タイマ手段での計測時間内に前記感震手段での検出信号より信号時間計測手段で計測したオン時間及びオフ時間をもとに衝撃振動か或いは地震振動かを判定する信号識別手段と、ガス流量を検出し、流量検出信号を出力するする流量検出手段と、前記信号識別手段で地震振動と判定され、前記流量検出手段から流量検出信号が入力された場合に遮断信号を出力するとともに、衝撃振動と判定した場合にガス供給を可能とする遮断判定手段と、前記遮断信号によりガス供給を停止する遮断手段とを備え、前記信号識別手段は、振動衝撃によるエネルギー減衰により生ずる前記感震手段からの出力信号が、地震振動により生ずる信号時間のオン・オフパターンと同じであってもガス供給を停止しないようにしたガス遮断装置。
【請求項２】
感震手段からの出力信号がなくなると計時を開始する解除判定タイマ手段を備え、信号識別手段は、計時手段で計時される時間内に衝撃振動が判定された場合、以降の地震信号判定タイマ手段で計時される時間内の地震信号判定を中断し、前記解除判定タイマ手段が所定時間を計時すると前記信号識別手段による判定動作を再開するようにした請求項１記載のガス遮断装置。
【請求項３】
計時手段で計時される時間内に信号時間計測手段で計測されるオン時間と比較する値を任意に設定、変更可能なオン時間設定手段を備え、前記信号識別手段は、前記信号時間計測手段で計測される信号のオン時間が前記オン時間設定手段の設定値より小さい場合に衝撃振動と判定する請求項１または２記載のガス遮断装置。
【請求項４】
計時手段で計時される時間内に信号時間計測手段で計測されるオン時間及びオフ時間と比較する値をそれぞれ任意に設定、変更可能なオン時間設定手段及びオフ時間設定手段を備え、前記信号識別手段は、前記信号時間計測手段で計測される信号のオン時間が前記オン時間設定手段の設定値より大きく、オフ時間が前記オフ時間設定手段の設定値より小さい場合に衝撃振動と判定する請求項１または２記載のガス遮断装置。
【請求項５】
計時手段で計時される時間内に信号時間計測手段で計測されるオン時間及びオフ時間と比較する値をそれぞれ任意に設定、変更可能なオン時間設定手段及びオフ時間設定手段と、前記オン時間設定手段より大きな値を設定する第２のオン時間設定手段とを備え、信号識別手段は、前記信号時間計測手段で計測される信号のオン時間が前記オン時間設定手段の設定値より大きく、オフ時間が前記オフ時間設定手段の設定値より小さい場合において、オン時間が前記第２のオン時間設定手段の設定値より大きい場合は遮断監視継続と判定する請求項１または２記載のガス遮断装置。
【請求項６】
計時手段で計時される時間内に信号時間計測手段で計測されるオン時間及びオフ時間と比較する値をそれぞれ任意に設定、変更可能なオン時間設定手段及びオフ時間設定手段と、所定の信号の出現回数や出現パターンを検出するパターン計測手段とを備え、信号識別手段は、計時手段で計時される時間内にオン時間及びオフ時間がそれぞれ前記オン時間設定手段及び前記オフ時間設定手段の設定値より大きい信号が発生し、かつその出現回数や出現パターンが所定の条件を満たしたとき遮断判定を優先して行うようにした請求項１または２記載のガス遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス使用状態において、地震か衝撃振動かを判別し衝撃振動を検知した場合誤遮断を防止するガス遮断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のガス遮断装置は例えば特開平３−２９１５３５号公報に示されている。
【０００３】
即ち、図７の構成において、１は感震器を示す。感震器１において、２はセンサ部で、サイスモ系とトランスデュ−サとで構成され、感震器１に振動が与えられると電気信号を出力する。３は前置増幅器で、センサ部２の電気信号を増幅する。４は信号処理判定部で、増幅された電気信号が入力されファジイ推論部５を用いて地震判定を行う。この時、ファジイ推論により地震と判定できるようにチューニング機能部６と学習機能部７とがある。８は出力部で、信号処理判定部４からの判定結果の出力信号をブザー９や遮断弁１０に出力する。
【０００４】
上記構成において、信号処理判定部４は、前置増幅器３よりの電気信号、即ち判定対象の信号波を与えられて、信号波の振動数と持続時間を検出する。そして振動数と持続時間との２つの条件よりファジイ推論をおこない、振動が地震によるものか或いはその他の原因によるものかを判定する。ファジイ推論５では振動数、振幅、振動の持続時間と、及び所定のしきい値以上の加速度を持つ所定時間内の振幅のピーク数の４つのメンバーシップ関数が使用されている( 図８に示す) 。センサ部２からの信号を増幅し、振動数、振幅、持続時間、ピーク数を検出し、各々のメンバーシップ関数とから適合度μ1(X1) 、μ2(X2) 、μ3(X3) 、μ4(X4) を求め、更に重み係数ｗ1 、ｗ2 、ｗ3 、ｗ4 を掛けそれぞれ地震らしさα1 、α2 、α3 、α4 を求める。
【０００５】
α１＝ｗ１×μ1(X1) 、α２＝ｗ２×μ2(X2) 、α３＝ｗ３×μ3(X3)
α４＝ｗ４×μ4(X4)
このようにして得た４つの地震らしさより和集合を行い、地震度αを求める。
【０００６】
α＝α１Ｖα２Ｖα３Ｖα４
この地震度αがしきい値以上である場合地震であると判定し、そうでない場合は地震ではなく外乱であると判定する。
【０００７】
チューニング機能部６は前述の重み係数の初期設定を行うと共に、正しく判定が行われたか否かに関してユーザーの判断で行えるスイッチを有する。学習機能部７は地震度に影響を与えた地震らしさを求め、その地震らしさに関連した重み係数を増大し、反対に判定結果が間違いであった時重み係数を低減する学習制御を行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では下記のような問題点がある。ガス遮断装置は、設置時さまざま設置形態があり、 例えば１ｍを越える長い配管に設置されたり、本来２本の配管でしっかりと固定されなければならないのに２本の配管のうちの１本だけでガス遮断装置を片持ち固定されたり、或いは軒下へのぶら下げ固定、又軟弱な壁への固定等不安定な取り付けをされたりと極めて不確実な固定施工がされることがある。そしてさらに不安定な設定をされた状態で、人や物が誤ってガス遮断装置やガス配管に衝突する場合があり、又需要家の使用ガスがＬＰＧの場合ＬＰＧ容器交換時にＬＰＧボンベがガス遮断装置や配管に衝突する場合があり、更に感震器がトラック等の通過時の振動、或いはボール等がぶつかった時の衝撃振動を受けることがある。このような衝撃振動を検知した時、感震器の出力信号は振動数が高く、振幅が大きく、振動の持続時間が長く、振動ピーク数が多いという場合が多い。
【０００９】
ところが上記構成ではメンバシップ関数より適合度を求めその和集合で地震度決定しているので、振動数、振幅、持続時間、ピーク数等のパラメータが地震特有の領域の値を示さなくとも和集合を行うと、結果大きくなり衝撃振動であっても地震と誤判定する。その結果、シャワー使用中もしくは調理等でガス使用中に遮断弁が作動しガスを使用できなくなるという不具合、不便さを生ずる場合が想定される。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するもので、正確に地震信号と地震以外の衝撃信号との判別を行えるガス遮断装置を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のガス遮断装置では、地震や衝撃等の振動による加速度の強さと振動周期をオンオフ信号で出力する感震手段と、感震手段の出力信号のオン時間及びオフ時間を計測する信号時間計測手段と、地震或いは衝撃等による振動入力時に感震手段からの出力信号で起動する計時手段と、計時手段と同時に起動し計時手段より長い時間を計時する地震信号判定タイマ手段と、計時手段及び地震信号判定タイマ手段での計測時間内に前記感震手段での検出信号より信号時間計測手段で計測したオン時間及びオフ時間をもとに衝撃振動か或いは地震振動かを判定する信号識別手段と、ガス流量を検出し、流量検出信号を出力するする流量検出手段と、信号識別手段で地震振動と判定され、流量検出手段から流量検出信号が入力された場合に遮断信号を出力するとともに、衝撃振動と判定した場合にガス供給を可能とする遮断判定手段と、遮断信号によりガス供給を停止する遮断手段とを備え、信号識別手段は、振動衝撃によるエネルギー減衰により生ずる前記感震手段からの出力信号が、地震振動により生ずる信号時間のオン・オフパターンと同じであってもガス供給を停止しないようにしたものである。
本発明によれば、感震手段から出力される信号が衝撃か、地震かを正確に識別し衝撃と判定した時には以降振動エネルギーが減衰し感震手段から出力される信号が地震信号波形となっても地震と誤判定しない。よって誤遮断による一般需要家のガス器具使用の使い勝手を損なうことなく、且つ誤遮断によるガス販売事業者の不要な出動を削減できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載のガス遮断装置は、地震や衝撃等の振動による加速度の強さと振動周期をオンオフ信号で出力する感震手段と、前記感震手段の出力信号のオン時間及びオフ時間を計測する信号時間計測手段と、地震或いは衝撃等による振動入力時に前記感震手段からの出力信号で起動する計時手段と、前記計時手段と同時に起動し計時手段より長い時間を計時する地震信号判定タイマ手段と、前記計時手段及び地震信号判定タイマ手段での計測時間内に前記感震手段での検出信号より信号時間計測手段で計測したオン時間及びオフ時間をもとに衝撃振動か或いは地震振動かを判定する信号識別手段と、ガス流量を検出し、流量検出信号を出力するする流量検出手段と、前記信号識別手段で地震振動と判定され、前記流量検出手段から流量検出信号が入力された場合に遮断信号を出力するとともに、衝撃振動と判定した場合にガス供給を可能とする遮断判定手段と、前記遮断信号によりガス供給を停止する遮断手段とを備え、前記信号識別手段は、振動衝撃によるエネルギー減衰により生ずる前記感震手段からの出力信号が、地震振動により生ずる信号時間のオン・オフパターンと同じであってもガス供給を停止しないようにしたものである。
【００１３】
上記構成により、感震手段は地震や衝撃等の振動によりオン・オフ信号をパルス出力し、地震或いは衝撃等による振動入力時に感震手段からの出力信号で計時手段及び地震信号判定タイマ手段が起動され、計時手段及び地震信号判定タイマ手段での計測時間内に信号時間計測手段でオン信号時間及びオフ信号時間を計測し検出振動が衝撃振動か地震振動かを信号識別手段で判定するので、衝撃振動エネルギーの減衰により生ずる信号が地震により生じた信号と同じであっても誤遮断せず、ガス需要家がシャワーや調理等を行っているガス使用中の誤遮断を防止でき、使い勝手が向上する。
【００１４】
又本発明の請求項２記載のガス遮断装置は、感震手段からの出力信号がなくなると計時を開始する解除判定タイマ手段を備え、信号識別手段は、計時手段で計時される時間内に衝撃振動が判定された場合、以降の地震信号判定タイマ手段で計時される時間内の地震信号判定を中断し、前記解除判定タイマ手段が所定時間を計時すると前記信号識別手段による判定動作を再開するようにしたものである。
【００１５】
上記構成により、衝撃振動と判定した後感震手段より信号検出しても地震判定を中断し、振動エネルギーが減衰し即ち感震手段より信号を所定時間検出しなかった時、地震及び衝撃振動判定を行うので、ガス遮断装置を軟弱な地盤或いは道路沿いなどの振動の多い地域に設定しても確実に衝撃振動が終了したと判定でき、また所定時間の設定を可変できるので地域毎に終了判定時間を最適化でき、早期に次の地震振動の判定を行えて安全性が向上する。
【００１６】
又本発明の請求項３記載のガス遮断装置は、計時手段で計時される時間内に信号時間計測手段で計測されるオン時間と比較する値を任意に設定、変更可能なオン時間設定手段を備え、前記信号識別手段は、前記信号時間計測手段で計測される信号のオン時間が前記オン時間設定手段の設定値より小さい場合に衝撃振動と判定するようにしたものである。
【００１７】
上記構成により、感震手段が検出した振動が例えばボールが当たる等の衝撃振動の様な場合、感震手段が出力する出力信号は地震振動の場合に比較して振動周波数が高く、オン持続時間の短い信号になりやすいから、所定時間内に早期に衝撃振動と判定できる。
【００１８】
又本発明の請求項４記載のガス遮断装置は、計時手段で計時される時間内に信号時間計測手段で計測されるオン時間及びオフ時間と比較する値をそれぞれ任意に設定、変更可能なオン時間設定手段及びオフ時間設定手段を備え、前記信号識別手段は、前記信号時間計測手段で計測される信号のオン時間が前記オン時間設定手段の設定値より大きく、オフ時間が前記オフ時間設定手段の設定値より小さい場合に衝撃振動と判定するようにしたものである。
【００１９】
上記構成により、特にガス遮断装置がガス需要家宅の壁等にしっかりと固定されず、ガス遮断装置に接続したガス配管の固定位置がガス遮断装置より離れた位置で固定された設置状態の場合に衝撃を受けると所定時間以上のオン信号が感震手段から出力されるが、逆に所定時間以上のオフ信号が出力しにくい傾向となり、感震手段で検出した最初の信号より所定時間内で、所定時間以上のオン信号検出後に所定時間以上のオフ信号を信号識別手段が検出できなかった場合、感震手段での検出信号は衝撃振動と判定でき、その後振動エネルギが減衰し地震信号と同じ信号時間パターンが生じたとしても早期に衝撃と判定でき誤遮断を防止し、かつガス販売事業者の不要な出動を削減できる。
【００２０】
又本発明の請求項５記載のガス遮断装置は、計時手段で計時される時間内に信号時間計測手段で計測されるオン時間及びオフ時間と比較する値をそれぞれ任意に設定、変更可能なオン時間設定手段及びオフ時間設定手段と、前記オン時間設定手段より大きな値を設定する第２のオン時間設定手段とを備え、信号識別手段は、前記信号時間計測手段で計測される信号のオン時間が前記オン時間設定手段の設定値より大きく、オフ時間が前記オフ時間設定手段の設定値より小さい場合において、オン時間が前記第２のオン時間設定手段の設定値より大きい場合は遮断監視継続と判定するようにしたものである。
【００２１】
上記構成により、ガス遮断装置がガス需要家宅の壁等にしっかりと固定されず、ガス遮断装置に接続したガス配管の固定位置がガス遮断装置より離れた位置で固定された設置状態の場合に衝撃を受けると所定時間以上のオン信号が感震手段から出力されるが、逆に所定時間以上のオフ信号が出現しにくく、更に衝撃振動の場合振動周期が短いため長いオン時間信号が出現しにくい傾向があるが、このような設置状態の時でも地震振動の場合ゆっくりとした低周波の振動エネルギーでガス遮断装置やガス配管全体を揺らすので、感震手段で信号検出後、所定時間内で、所定時間以上のオン信号検出後所定時間以上のオフ信号を検出できなくとも、第２のオン時間設定手段で設定した時間以上の長いオン時間信号を計測すると、信号識別手段では感震手段での検出信号はむしろ地震振動の可能性があると判定し地震信号検出を継続し、かつ家屋損壊等の最悪状態に備え遮断判定を継続するので、本来遮断すべきであるのに逆に衝撃振動と誤判定するのを防止でき、かつガス需要家の安全を確保できる。
【００２２】
又本発明の請求項６記載のガス遮断装置は、計時手段で計時される時間内に信号時間計測手段で計測されるオン時間及びオフ時間と比較する値をそれぞれ任意に設定、変更可能なオン時間設定手段及びオフ時間設定手段と、所定の信号の出現回数や出現パターンを検出するパターン計測手段とを備え、信号識別手段は、計時手段で計時される時間内にオン時間及びオフ時間がそれぞれ前記オン時間設定手段及び前記オフ時間設定手段の設定値より大きい信号が発生し、かつその出現回数や出現パターンが所定の条件を満たしたとき遮断判定を優先して行うようにしたものである。
【００２３】
上記構成により、ガス遮断装置がガス需要家宅の壁等にしっかりと固定されず、ガス遮断装置に接続したガス配管の固定位置がガス遮断装置より離れた位置で固定された設置状態の場合に衝撃振動を受けると振動周波数が地震振動に対し比較的高いため感震手段から出力されるオン信号時間やオフ信号時間は短い傾向があるが、この場合直下型地震等の様に強いゆっくりとした低周波の振動エネルギーでガス遮断装置やガス配管全体を揺らすので、感震手段で信号検出後、計時手段で計測する所定時間内で、信号時間計測手段により感震手段の出力信号を計測しオン信号時間がオン時間設定手段で設定した所定時間以上でかつ信号時間計測手段により出力信号を計測しオフ時間設定手段で設定した所定時間以上のオフ信号を検出し、このパターンを所定回数検出した時、信号識別手段では地震振動と判定し、家屋損壊等の最悪状態に備え遮断判定を優先して実施するのでガス需要家の安全を確保できる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図１から図６を用いて説明する。
【００２５】
（実施例１）
図1 は、本発明の第１の実施例であり、図1 において図７と同相当の構成要素には同一番号を付した。
【００２６】
図１において１１は感震手段で、地震や衝撃等の振動による加速度の強さと振動周期をオンオフ信号で出力する。１２は信号時間計測手段で、感震手段１１から出力された信号のオン時間及びオフ時間を計測する。１３は計時手段で、地震或いは衝撃等による振動で出力される感震手段１１の信号で起動する。１４は信号識別手段で、計時手段１３での計測時間内で感震手段１１での検出信号より信号時間計測手段１２で計測した信号時間をもとに衝撃振動か或いは地震振動かを判定する。１５は遮断判定手段で、地震検知時ガス供給を停止するか否かを判定し、信号識別手段１４で衝撃と判定した時ガス供給を可能と判定し、地震と判定した時遮断手段１０でガス供給を停止可能とする。１６は地震信号判定タイマ手段で、 計時手段１３と同じ様に地震或いは衝撃等による振動入力時に感震手段１１からの出力信号で起動され、信号識別手段１４へ出力してその地震信号判定を監視する。１７は流量検出手段で、ガスストーブや給湯機などのガス器具を使用した時の流量検出を行い、 遮断判定手段１５に流量検出信号を出力する。
【００２７】
次に上記構成の動作を説明する。 感震手段１１は、地震や衝撃等の力学的振動により生ずる加速度の強さと周期をパルス信号に変換し出力する。地震或いは衝撃等による振動入力があると、感震手段１１から出力信号が出て計時手段１３が起動され、感震手段１１の検出信号の要因が地震振動か、或いは衝撃振動かを監視する。 一方計時手段１３で計時中に信号時間計測手段１２で、感震手段１１から出力されたオン信号時間及びオフ信号時間を計測する。
【００２８】
ここで、計時手段１３は地震信号判定タイマ手段１６で判定する時間より短い時間で判定している。 即ち感震手段１１で検出する信号は、次のような特徴を持つ。 例えばボールが当たった時の衝撃、或いは犬等の動物をガス遮断装置に接続したガス配管に鎖等でつなぎ、犬等の動物が動くことにより加わる振動、又道路際でトラックなどが通ったときに起こる振動によりゆれるが、そのような衝撃振動により感震手段１１から信号出力される場合、 地震による揺動で出力される信号に比較して、 パルス信号の周期が短くかつそのような信号列となり、地震信号判定タイマより短い時間で、地震か衝撃振動かを判定できる。 その後衝撃エネルギーが減衰しオンオフ時間間隔が伸び、地震時の信号時間と同じようなパルスが出力される傾向にある。
【００２９】
そこで比較的早期に計時手段１３の計測時間中に、感震手段１１からの出力パルスを信号時間計測手段１２により計測し、オン時間、 及びオフ時間の信号列をみれば信号識別手段１４で衝撃か地震によるものかを識別可能である。 一方、地震振動の場合、 感震手段１１より出力される信号は、 ゆっくりとした比較的オン時間、オフ時間が共に長く、 かつオン、オフパルス信号が出力される時間間隔が長くなる傾向がある。 この衝撃振動と地震振動とのパルス信号時間の差異を、信号時間計測手段１２でオン時間及びオフ時間を測定することにより、信号識別手段１４で感震手段１１からの振動パルスが衝撃振動か地震振動かを判定する。信号識別手段１４で感震手段１１からの検出信号が衝撃信号と判定すると、遮断判定手段１５では遮断判定を行わない。 逆に信号識別手段１４で地震と判定した場合、 流量検出手段１６でガス器具の使用中かどうかを検出し、 ガス器具使用中の場合、 遮断判定手段１５で遮断信号を遮断手段１０に出力し、 ガス器具へのガス供給を停止する。
【００３０】
以上のようにこの信号識別手段１４により、衝撃振動によるエネルギー減衰により生ずる感震手段１１からの出力パルス信号が、地震により生ずる信号時間のオン、オフパターンと同じであっても誤って遮断してガス供給を停止することがなくなる。よってガス需要家がシャワーや調理等でガス使用中に誤遮断してしまうことがなく安全であり、 きわめて使い勝手が向上する。
【００３１】
（実施例２）
図２は、本発明の第２の実施例であり、図２において図１と同相当の構成要素には同一番号を付した。 以下、図面を参照しながら説明する。
【００３２】
図２において、１８は解除タイマ手段で、信号識別手段１４で感震手段１１が検出した信号は衝撃振動によると判定後、遮断判定手段１５による遮断判定を禁止するが、 所定時間経過後解除するものである。
【００３３】
次に上記構成の動作を説明する。 先の第１の実施例と同様にして信号時間計測手段１２でオン時間及びオフ時間を測定し、信号識別手段１４が感震手段１１より検出される振動パルスが衝撃振動か地震振動かを判定する。そして信号識別手段１４で感震手段１１からの検出信号が衝撃振動と判定すると、遮断判定手段１５では遮断判定を行わない。 逆に信号識別手段１４で地震と判定した場合、 流量検出手段１７でガス器具の使用中かどうかを検出し、 ガス器具使用中の場合、 遮断判定手段１５で遮断信号を遮断手段１０に出力し、 ガス器具へのガス供給を停止する。
【００３４】
ここで計時手段１３で設定された計時時間が経過時、信号時間計測手段１２で計測された感震手段１１からのパルス信号のオン時間、及びオフ時間より衝撃振動により検出したと信号識別手段１４が判定した場合、 以降遮断判定手段１５では感震遮断判定を中断する。 計時手段１３の設定時間経過以降でかつ感震手段１１からの出力信号がなくなると、解除判定タイマ手段１８がカウントを開始する。 そしてタイマが所定時間経過したら、 信号識別手段１４での衝撃と判定し遮断判定を中断していたのを解除する。 即ち感震手段１１で検出した振動エネルギーが減衰し完全に揺動するエネルギーがなくなったのを感震手段１１から出力信号で監視する。 解除判定タイマ手段１８の設定タイマ値は振動エネルギーの減衰時間に設定している。 その結果早く地震判定に復帰することが可能である。
【００３５】
（実施例３）
図３は、本発明の第３の実施例であり、異なる部分のみ図番を付与して説明する。図３において、１９はオン時間設定手段で、 信号時間計測手段１２で計測したオン時間と比較する設定値を有する。 尚、設定値は通信手段等で変更することが可能である。 その他の構成要素に関し、実施例１及び実施例２で説明しているので省略する。
【００３６】
次に上記構成の動作を説明する。 先の各実施例と同様にして感震手段１１の検出信号の要因が地震振動か、或いは衝撃振動かを監視する。 一方計時手段１３で計時中に信号時間計測手段１２で、感震手段１１から出力されたオン信号時間及びオフ信号時間を計測する。ここで、計時手段１３は地震信号判定タイマ手段１６で判定する時間より短い時間で判定している。 即ち感震手段１１で検出する信号は、次のような特徴を持つ。 例えばボールが当たった時の衝撃、或いは犬等の動物をガス遮断装置に接続したガス配管に鎖等でつなぎ、犬等の動物が動くことにより加わる振動、又道路際でトラックなどが通ったことによって起こる振動によりゆれるが、そのような衝撃振動により感震手段から信号出力される場合、 地震による揺動で出力される信号に比較して、 パルス信号の周期が短い信号列となり地震信号判定タイマより短い時間で、地震か衝撃振動かを判定できる。 その後衝撃エネルギーが減衰しオンオフ時間間隔が伸び、地震時の信号時間と同じようなパルスが出力される傾向にある。
【００３７】
そこで比較的早期に計時手段１３の計測時間中に、感震手段１１からの出力パルスを信号時間計測手段１２により計測し、オン時間、 及びオフ時間の信号列より信号識別手段１４で衝撃か地震によるものかを識別可能である。 一方、地震振動の場合、 感震手段１１より出力される信号は、 ゆっくりとした比較的オン時間、オフ時間が共に長く、 かつオン、オフパルス信号が出力される時間間隔が長くなる傾向がある。 この衝撃振動と地震振動とのパルス信号時間の差異を、信号時間計測手段１２でオン時間及びオフ時間を測定し、信号識別手段１４で感震手段１１より検出される振動パルスが衝撃振動か地震振動かを判定する。
【００３８】
ここで、信号時間計測手段１２で計測された信号のオン時間が、オン時間設定手段１９で設定されたオン時間より短い場合、信号識別手段１４では衝撃と判定する。その結果遮断判定手段１５へは以降衝撃解除されるまで、感震手段１１による要因での遮断判定を中断する。
【００３９】
従って、信号識別手段１４で感震手段１１からの検出信号が衝撃信号と判定すると、遮断判定手段１５では遮断判定を行わないので、その後感震手段１１から衝撃振動エネルギーが減衰する事により、あたかも地震による信号が生成されたかのような似た信号時間のパルスを出力されても、誤って地震遮断することなく、且つガス需要家がシャワーや調理等でガス使用中での誤遮断がなく、 きわめて使い勝手が向上する。
【００４０】
（実施例４）
図４は、本発明の第４の実施例であり、異なる部分のみ図番を付与して説明すると、２０はオフ時間設定手段で、 信号時間計測手段１２で計測したオフ時間と比較する設定値を有する。 尚、設定値は通信手段等で変更することが可能である。 その他の構成要素に関し、各実施例で説明しているので省略する。
【００４１】
次に上記構成の動作を説明する。 先の各実施例と同様にして感震手段１１の検出信号の要因が地震振動か、或いは衝撃振動かを監視する。 一方計時手段１３で計時中に信号時間計測手段１２で、感震手段１１から出力されたオン信号時間及びオフ信号時間を計測する。ここで、計時手段１３は地震信号判定タイマ手段１６で判定する時間より短い時間で判定している。 即ち感震手段１１で検出する信号は、次のような特徴を持つ。 例えばボールが当たった時の衝撃、或いは犬等の動物をガス遮断装置に接続したガス配管に鎖等でつなぎ、犬等の動物が動くことにより加わる振動、又道路際でトラックなどが通ったことによって起こる振動によりゆれるが、そのような衝撃振動により感震手段から信号出力される場合、 地震による揺動で出力される信号に比較して、 パルス信号の周期が短い信号列となり地震信号判定タイマより短い時間で、地震か衝撃振動かを判定できる。 その後衝撃エネルギーが減衰しオンオフ時間間隔が伸び、地震時の信号時間と同じようなパルスが出力される傾向にある。
【００４２】
そこで比較的早期に計時手段１３の計測時間中に、感震手段１１からの出力パルスを信号時間計測手段１２により計測し、オン時間、 及びオフ時間の信号列より信号識別手段１４で衝撃か地震によるものかを識別可能である。 このような一例としてＬＰＧ容器交換等の際、誤って近くにあるガス遮断装置に衝突することがあり、強い衝撃が印加されると感震手段１１から周期の短いパルス信号が出力され、その傾向としてオン時間が長く、オフ時間が短いパルスが出力される。そこで、計時時間内で、前述の信号を検出した時、信号識別手段１４では衝撃と判定する。即ち感震手段１１の出力信号を信号時間計測手段１２で測定し、信号のオン時間がオン時間設定手段１９の設定値より大きく、次にオフ時間がオフ時間設定手段２０の設定値より小さいのを検出した場合、信号識別手段１４では衝撃と判定する。
【００４３】
一方地震振動の場合、 感震手段１１より出力される信号は、 ゆっくりとした比較的オン時間、オフ時間が共に長く、 かつオン、オフパルス信号が出力される時間間隔が長くなる傾向がある。 即ちパルス信号のオン時間が、オン時間設定手段１９の設定値より、又オフ時間がオフ時間設定手段２０の設定値より長い場合、地震振動と信号識別手段１４で判定する。この様に衝撃振動と地震振動とのパルス信号時間の差異を、信号時間計測手段１２でオン時間及びオフ時間を測定し、信号識別手段１４で感震手段１１より検出される振動パルスが衝撃振動か地震振動かを判定する。
【００４４】
従って、信号識別手段１４で衝撃と判定した後、遮断判定手段１５へは以降衝撃判定解除されるまで、感震手段１１による要因での遮断判定を中断する。よって信号識別手段１４で衝撃と判定されると、遮断判定手段１５では遮断判定を行わないので、その後衝撃振動エネルギーが減衰する事により、感震手段１１からあたかも地震振動による信号が生成されたかのような似た信号時間のパルスを出力されても、誤って地震遮断することなく、且つガス需要家がシャワーや調理等でガス使用中での誤遮断がなく、 きわめて使い勝手が向上する。
【００４５】
（実施例５）
図５は、本発明の第５の実施例であり、異なる部分に図番を付与して説明すると、２１は第２のオン時間設定手段で、 信号時間計測手段１２で計測したオン時間と比較する設定値を有する。 第２のオン時間設定手段２１の設定値はオン時間設定手段１９の設定値より大きく設定している。ここで設定値は通信手段等で変更することが可能である。 その他の構成要素に関し、実施例１、実施例２及び実施例３、実施例４で説明しているので省略する。
【００４６】
次に上記構成の動作を説明する。 先の各実施例と同様にして感震手段１１の検出信号の要因が地震振動か、或いは衝撃振動かを監視する。 一方計時手段１３で計時中に信号時間計測手段１２で、感震手段１１から出力されたオン信号時間及びオフ信号時間を計測する。ここで、計時手段１３は地震信号判定タイマ手段１６で判定する時間より短い時間で判定している。 即ち感震手段１１で検出する信号は、次のような特徴を持つ。 例えばボールが当たった時の衝撃、或いは犬等の動物をガス遮断装置に接続したガス配管に鎖等でつなぎ、犬等の動物が動くことにより加わる振動、又道路際でトラックなどが通ったことによって起こる振動によりゆれるが、そのような衝撃振動により感震手段から信号出力される場合、 地震による揺動で出力される信号に比較して、 パルス信号の周期が短い信号列となり地震信号判定タイマより短い時間で、地震か衝撃振動かを判定できる。 その後衝撃エネルギーが減衰しオンオフ時間間隔が伸び、地震時の信号時間と同じようなパルスが出力される傾向にある。
【００４７】
そこで比較的早期に計時手段１３の計測時間中に、感震手段１１からの出力パルスを信号時間計測手段１２により計測し、オン時間、 及びオフ時間の信号列より信号識別手段１４で衝撃か地震によるものかを識別する。 例えばＬＰＧ容器交換等の際、誤って近くにあるガス遮断装置に衝突することがあり、強い衝撃が印加されると感震手段１１から周期の短いパルス信号が出力され、オン時間が長く、オフ時間が短く、かつパルスの周期が短いという傾向がある。ところが所定強度以上の地震振動でガス遮断装置やガス配管を揺動されると、計時手段１３で計測される時間内において感震手段１１より出力されるパルス信号は、オフ時間が短くともパルス間の周期が長く、かつオン時間は衝撃振動時はオン信号が割れやすくなるのに対し、地震時は更に長くオン時間が継続する特徴がある。そこで、計時時間内で、前述のような信号を検出した時、信号識別手段１４では地震と判定する。即ち感震手段１１の出力信号を信号時間計測手段１２で測定し、信号のオン時間がオン時間設定手段１９の設定値より比較し大きく、更に第２のオン時間設定手段２１の設定値より大きい時、信号のオフ時間がオフ時間設定手段２０の設定値と比較し小さいのを検出しても、信号識別手段１４では地震振動と判定する。
【００４８】
この場合、更に継続して地震信号の信号時間の監視を行う。地震判定タイマ手段１６での設定時間内で、感震手段１１から出力されるパルス信号のオン時間がオン時間設定手段１９の設定値より、又オフ時間がオフ時間設定手段２０の設定値より長いのを検出した場合、地震振動と信号識別手段１４で判定し、遮断判定手段１５に出力する。この様に衝撃振動と地震振動とのパルス信号時間の差異を、信号時間計測手段１２でオン時間及びオフ時間を測定し、信号識別手段１４で感震手段１１より検出される振動パルスが衝撃振動か地震振動かを判定する。
【００４９】
即ち、信号時間計測手段１２で計測された信号のオン時間がオン時間設定手段１９で設定されたオン時間より長く更に第２のオン時間判定手段２１で設定された時間より長い場合、例えオフ時間がオフ時間設定手段２０で設定された時間より短くとも、信号識別手段１４では地震と判定するので、遮断判定手段１５へは衝撃と判定されない。その後地震判定タイマ手段１６で設定された時間内に地震信号を確定した時、ガス器具を使用中もしくは使用開始したのを流量検出手段１７で検出すると遮断判定手段１５より遮断手段１０に遮断信号を出力する。よって信号識別手段１４で感震手段１１からの検出信号が衝撃信号と誤判定し、本来遮断判定手段１５では遮断判定しなくてはいけないのに遮断せず、最悪家屋の倒壊等によりガス配管に異常をきたしガス漏れを発生させたり、ガス漏れ等により被害を与えたり、又火事等の甚大な被害をもたらす等の事故を未然に防止すると共に安全性が向上する。
【００５０】
（実施例６）
図６は、本発明の第６の実施例であり、異なる部分のみ図番を付与して説明すると。
【００５１】
図６において、信号識別手段１４で１４Ａは信号判定手段で、 計時手段１３の計時時間内で信号時間計測手段１２で計測したオン時間とオン時間設定手段１９の設定値とを比較し、更に信号時間計測手段１２で計測したオフ時間とオフ時間設定手段２０の設定値とを比較する。 １４Ｂはパターン計測手段で、信号判定手段１４Ａでオン時間及びオフ時間と各設定値との比較でともに大きいと判定した場合、その信号の出現回数及び信号列の出現パターン順等を計測し、所定回数に達した場合、即ち所定強度以上の地震信号パターンを検出した場合、遮断判定信号を衝撃判定に優先して遮断判定手段１５に出力する。ここでオン時間設定値、オフ時間設定値は通信手段等で変更することが可能である。 その他の構成要素に関し、実施例１、実施例２及び実施例３、実施例４、実施例５で説明しているので省略する。
【００５２】
次に上記構成の動作を説明する。 感震手段１１は、地震や衝撃振動によりパルス信号に変換し出力する。計時手段１３は地震や衝撃等の振動入力により感震手段１１から出力されるパルス信号で起動され、感震手段１１で検出した振動要因が地震振動か、或いは衝撃振動かを監視判定する。 計時手段１３で計時中に信号時間計測手段１２で、感震手段１１から出力されたパルスのオン信号時間及びオフ信号時間を計測する。ここで計時手段１３は地震信号判定タイマ手段１６で設定される判定時間より短い時間に設定されている。
【００５３】
感震手段１１で検出する信号は、振動要因によりある一定の傾向、特徴を示す。まず衝撃振動の場合、振動要因は実際様々な場合がある。例えばボールが当たった時の衝撃、或いは犬等の動物をガス遮断装置に接続したガス配管に鎖等でつなぎ、犬等の動物が動くことにより検出する振動、ＬＰＧ容器交換の際誤ってガス遮断装置に衝突することによる振動、又道路際にガス遮断装置が設置された時トラック通過等による振動伝播による振動等があり、そのような衝撃振動により感震手段１１から出力される信号は、 地震による揺動での出力信号に比較して、 パルス信号のオン・オフ周期が短い信号列となり、かつ地震信号判定タイマの設定時間より短い時間で、地震か衝撃振動かを識別判定できる。 その後衝撃エネルギーが減衰しオンオフ時間間隔が長くなり、地震時の信号時間と同じようなパルス列が計時手段１３の設定時間以降に出力される傾向にある。
【００５４】
そこで早期に計時手段１３の計測時間中に、感震手段１１からの出力パルスを信号時間計測手段１２により計測し、オン時間、 及びオフ時間の信号列より信号識別手段１４で衝撃か地震によるものかを識別する。 一方、ガス遮断装置が設置されている場所の地盤は、岩盤等の固い土地であったり、又池等を埋め立てて造成した土地の様に比較的柔らかい等さまざまである。また同じ強度の地震でも様々な特徴があり、振動が長く継続したり、或いは強度の高い振動が数回しか発生しない場合がある。その中で強度の地震で数回しか発生しない振動の場合、計時手段１３に設定された時間内で地震パターンが発生する傾向がある。そこで確実に地震と衝撃とを識別するため、計時手段１３で計測する時間内に地震パターンが生ずるのを検出すると衝撃判定を中止し遮断判定に移行する。即ち強度の地震の発生によりガス遮断装置を揺動されると、計時手段１３で計測される時間内に感震手段１１より出力されるパルス信号幅を信号時間計測手段１２でオン時間、オフ時間を計測する。信号判定手段１４Ａでオン時間とオン時間設定手段１９の設定値と比較しオン時間が大きいと判定すると、パターン計測手段１４Ｂでその出現回数を計測する。その後信号判定手段１４Ａで信号のオフ時間がオフ時間設定手段２０の設定値より大きいと判定するとパターン計測手段１４Ｂで出現回数を計測し出現パターンの順番を記憶する。パターン計測手段１４Ｂで所定パターンで所定回数達したのを検出すると強度の地震を検出したと確定し遮断判定手段１５に検知信号を出力する。その結果、流量検出手段１７でガス器具を使用開始或いは使用中であるのを検出したら、遮断判定手段１５は遮断手段１０に遮断信号を出力し、ガス器具へのガス供給を停止する。
【００５５】
このように地震判定タイマ手段１６での設定時間内で、更に地震及び衝撃信号との識別判定を行う計時手段１３の時間内で感震手段１１から出力されるパルス信号より地震である信号識別手段１４が判定すると、衝撃信号の判定を中止し遮断判定手段１５に地震判定を出力するので、強度の地震で数回しか発生しない振動の場合でも確実に衝撃であると識別できかつ地震判定ができる。その結果遮断判定手段１５では衝撃と判定されないので、信号識別手段１４で衝撃信号と誤判定し、本来遮断判定手段１５では遮断判定しなくてはいけないのに遮断せず、最悪家屋の倒壊等によりガス配管に異常をきたしガス漏れが発生し、人体に被害を与えたり、又火事等の甚大な被害をもたらすの防止することもでき、安全性が向上する。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１によれば、衝撃振動によるエネルギー減衰により生ずる地震により生ずる信号と同じであっても誤遮断せず、ガス需要家がシャワーや調理等でガスを使用している最中に誤遮断することがなく使い勝手が向上する。
【００５７】
又本発明の請求項２によれば、衝撃振動と判定後感震手段より信号検出しても地震判定を中断し、かつ振動エネルギーが減衰し感震手段より信号を所定時間検出しなかった時、地震及び衝撃信号判定を行うので、ガス遮断装置を軟弱な地盤或いは道路沿いなどの振動の多い地域に設置しても地震振動と誤判定することなく、かつ確実に衝撃振動が終了したと判定でき、また所定時間の設定を可変できるので地域毎に終了判定時間を最適化でき、早期に次の地震信号の判定を行えるので誤遮断などによるガス器具の使用が阻害されることなく使い勝手が向上し、安全性が向上する効果がある。
【００５８】
又本発明の請求項３によれば、信号識別手段で、計時手段による計測時間内に信号時間計測手段によって感震手段の出力信号を計測し計測信号のオン信号時間がオン時間設定手段で設定した所定時間以下の場合衝撃信号と判定するので、感震手段が検出した振動が例えばボールが当たる等の衝撃振動の様な場合、感震手段が出力する出力信号は地震振動の場合に比較して振動周波数が高く、オン持続時間の短い信号になりやすいから、所定時間内に早期に衝撃振動と判定できる。したがって、信号識別手段で感震手段からの検出信号が衝撃信号であると判定すると、遮断判定手段では遮断判定を行わないので、その後感震手段から衝撃振動エネルギーが減衰する事により、あたかも地震による信号が生成されたかのような似た信号時間のパルスを出力されても、誤って地震遮断することなく、またガス需要家がシャワーや調理等でガスを使用している最中に誤遮断することがなく、 使い勝手が向上する。
【００５９】
又本発明の請求項４によれば、計時手段により計時する所定時間内で信号時間計測手段により感震手段の出力信号を計測しオン時間設定手段で設定した所定時間以上のオン信号検出後にオフ時間設定手段で設定した所定時間以上のオフ信号を信号識別手段が未検出時、衝撃振動と判定する。
【００６０】
これにより、特にガス遮断装置がガス需要家宅の壁等にしっかりと固定されず、ガス遮断装置に接続したガス配管の固定位置がガス遮断装置より離れた位置で固定された設置状態の場合に衝撃を受けると所定時間以上のオン信号が感震手段から出力されるが、逆に所定時間以上のオフ信号が出力しにくい傾向となり、感震手段で検出した最初の信号より所定時間内で、所定時間以上のオン信号検出後に所定時間以上のオフ信号を信号識別手段が検出できなかった場合、感震手段での検出信号は衝撃振動と判定でき、その後振動エネルギが減衰し地震信号と同じ信号時間パターンが生じたとしても早期に衝撃振動と判定でき誤遮断を防止し、かつガス販売事業者の不要な出動を削減できる。
【００６１】
又本発明の請求項５によれば、信号識別手段は、計時手段により計時する所定時間内で信号時間計測手段により感震手段の出力信号を計測しオン時間設定手段で設定した所定時間以上でかつ第２のオン時間設定手段で設定した所定時間以上のオン信号検出時、遮断判定を継続する。
【００６２】
これにより、ガス遮断装置がガス需要家宅の壁等にしっかりと固定されず、ガス遮断装置に接続したガス配管の固定位置がガス遮断装置より離れた位置で固定された設置状態の場合に衝撃を受けると所定時間以上のオン信号が感震手段から出力されるが、逆に所定時間以上のオフ信号が出現しにくく、更に衝撃振動の場合振動周期が短いため長いオン時間信号が出現しにくい傾向があるが、このような設置状態の時でも地震振動の場合ゆっくりとした低周波の振動エネルギーでガス遮断装置やガス配管全体を揺らすので、感震手段で信号検出後、所定時間内で、所定時間以上のオン信号検出後に所定時間以上のオフ信号を検出できなくとも、第２のオン時間設定手段で設定した時間以上の長いオン時間信号を計測すると信号識別手段では感震手段での検出信号はむしろ地震振動の可能性があると判定し地震信号検出を継続し、かつ家屋損壊等の最悪状態に備え遮断判定を継続するので、本来遮断すべきであるのに逆に衝撃振動と誤判定するのを防止でき、かつガス需要家の安全を確保できる。
【００６３】
又本発明の請求項６によれば、信号識別手段では、計時手段により計時する所定時間内で信号時間計測手段により感震手段の出力信号を計測しオン信号時間がオン時間設定手段で設定した所定時間以上でかつ出力信号のオフ信号がオフ時間設定手段で設定した所定時間以上か否かを信号判定手段で判定し所定回数の前記信号列をパターン計測手段で検出した時遮断判定を優先する。
【００６４】
これにより、ガス遮断装置がガス需要家宅の壁等にしっかりと固定されず、ガス遮断装置に接続したガス配管の固定位置がガス遮断装置より離れた位置で固定された設置状態の場合に衝撃振動を受けると振動周波数が地震振動に対し比較的高いため感震手段から出力されるオン信号時間やオフ信号時間は短い傾向があるが、この場合直下型地震等の様に強いゆっくりとした低周波の振動エネルギーでガス遮断装置やガス配管全体を揺らすので感震手段で信号検出後計時手段で計測する所定時間内で、信号時間計測手段により感震手段の出力信号を計測しオン信号時間がオン時間設定手段で設定した所定時間以上でかつ信号時間計測手段により出力信号を計測しオフ時間設定手段で設定した所定時間以上のオフ信号を検出しこのパターンを所定回数検出した時信号識別手段では地震振動と判定し、家屋損壊等の最悪状態に備え遮断判定を優先して実施するのでガス需要家の安全を確保できる。
【００６５】
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施例１におけるガス遮断装置の制御ブロック図
【００６７】
【図２】本発明の実施例２におけるガス遮断装置の制御ブロック図
【００６８】
【図３】本発明の実施例３におけるガス遮断装置の制御ブロック図
【００６９】
【図４】本発明の実施例４におけるガス遮断装置の制御ブロック図
【００７０】
【図５】本発明の実施例５におけるガス遮断装置の制御ブロック図
【００７１】
【図６】本発明の実施例６におけるガス遮断装置の制御ブロック図
【００７２】
【図７】従来のガス遮断装置の制御ブロック図
【００７３】
【図８】（ａ）〜（ｄ）は同従来例で使用するメンバーシップ関数図
【００７４】
【符号の説明】
１０    遮断手段
１１    感震手段
１２    信号時間計測手段
１３    計時手段
１４    信号識別手段
１４Ａ  信号判定手段
１４Ｂ  パターン計測手段
１５    遮断判定手段
１６    地震判定タイマ手段
１９    オン時間設定手段
２０    オフ時間設定手段
２１    第２のオン時間設定手段
【図１】
0003946415.tif 000002
【図２】
0003946415.tif 000003
【図３】
0003946415.tif 000004
【図４】
0003946415.tif 000005
【図５】
0003946415.tif 000006
【図６】
0003946415.tif 000007
【図７】
0003946415.tif 000008
【図８】
0003946415.tif 000009