(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の検出信号を出力する出力手段と、前記振動検出手段と前記出力手段の電源投入後の前記出力手段からの出力値を振動がゼロであるゼロレベルに設定するゼロ点設定手段と、電源投入後、所定時間以上において出力値が連続的に所定レベル以下の変動か否かを判定する安定判別手段とを具備し、前記安定判別手段が安定と判定した時、その出力値をゼロレベルに前記ゼロ点設定手段が設定する感震装置。
【請求項２】
ゼロレベルの補正調整する動作を指示するゼロ点調整指示手段を備えた請求項１記載の感震装置。
【請求項３】
ゼロ点設定手段が動作中に、振動が検出された時は、初期値または過去のゼロレベルの設定値を使用して振動検出を行う請求項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、振動を検出して、そのレベルが危険レベルか否か、あるいはその振動が地震か否かを判別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８−２４７８１８号公報のようなものが知られていた。以下、その方法について図７と図８を参照しながら説明する。
【０００３】
図７に示すように、感震センサ１と、インピーダンス変換回路２と、増幅回路３と、フィルタ回路４と、コンパレータ回路５と、インターフェイス回路６と、ＣＰＵ７とで構成されており、８は流量センサ、９はガス管、１０は遮断弁である。
【０００４】
また、インピーダンス変換回路２と増幅回路３とフィルタ回路４は、それぞれ図８に示すように、オペアンプ１１で構成されていた。ここで、１２は抵抗、１３はコンデンサ、１４は所定電圧端子、１５は接地端子、１６はセンサ部、１７は出力端子である。
【０００５】
【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、オペアンプの出力電圧は、所定電圧端子の電圧値をオフセット電圧として出力され、オフセット電圧を基準に、例えば、プラス振動はオフセット電圧＋αの電圧、マイナス振動はオフセット電圧−βの電圧として出力される。しかし、この装置を量産する場合、オフセット電圧を所定の値に設定することが困難で、ひとつひとつ検査しながら製造しなければならないというという課題があった。
【０００６】
【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、振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の検出信号を出力する出力手段と、前記振動検出手段と前記出力手段の電源投入後の前記出力手段からの出力値を振動がゼロであるゼロレベルに設定するゼロ点設定手段と、電源投入後、所定時間以上において出力値が連続的に所定レベル以下の変動か否かを判定する安定判別手段とを具備し、前記安定判別手段が安定と判定した時、その出力値をゼロレベルに前記ゼロ点設定手段が設定するようにしたもので、量産時においても、ひとつひとつオフセット電圧を調整、検査する必要がなく、振動検出精度の高い感震装置を製造することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の検出信号を出力する出力手段と、前記振動検出手段と前記出力手段の電源投入後の前記出力手段からの出力値を振動がゼロであるゼロレベルに設定するゼロ点設定手段と、電源投入後、所定時間以上において出力値が連続的に所定レベル以下の変動か否かを判定する安定判別手段とを具備し、前記安定判別手段が安定と判定した時、その出力値をゼロレベルに前記ゼロ点設定手段が設定するようにしたもので、製造された回路のオフセット電圧にゼロ点設定手段が設定することができるので、量産時においても、ひとつひとつオフセット電圧を調整、検査する必要がなく、振動検出精度の高い感震装置を製造することができるとともに、所定時間連続して所定レベル以下の出力値を検出することで、電源投入後の過渡特性の安定化を確認することができ、精度の高いゼロレベルを設定することができる。
【０００８】
また、ゼロレベルの補正調整する動作を指示するゼロ点調整指示手段を備えことで、ゼロレベルの設定後でも、何度かゼロレベルの調整を行うことができ、高い精度を長期間にわたり持続することができる。
【０００９】
さらに、ゼロ点設定手段が動作中に、振動が検出された時は、初期値または過去のゼロレベルの設定値を使用して振動検出を行うこととした。そして、ゼロ点設定中に振動が発生しても、初期値または過去のゼロレベルの設定値を用いることで、その振動を見逃すことなく検出することができる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の感震装置の実施例について図面を参照して説明する。
【００１１】
（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、１８は振動加速度を検出する振動検出手段としての振動センサ、１９は前記振動センサ１８のインピーダンス変換回路、２０は出力手段としての信号を増幅する増幅回路、２１は前記信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路、２２は電源としての電池、２３は電気の通電をオン／オフするスイッチ部、２４はＡＤ変換回路２１と信号をやり取りするＡＤ入力部、２５はデジタル信号で入力された電圧値をゼロ点に補正する指示を行うゼロ点調整指示部、２６は電圧値をゼロ点に設定するゼロ点設定部、２７はデジタル値を振動レベルに変換する振動レベル変換部、２８はこれらの処理を行うマイコン部である。また、図２に示すように、インピーダンス変換回路１９は高入力インピーダンスのオペアンプ２９で構成し、増幅回路２０は２段のオペアンプ３０で構成した。
【００１２】
ここで、３１は抵抗部、３２はコンデンサ部、３３はオフセット電圧端子、３４は接地端子、３５は出力端子である。また、電源接続線などは略する。
【００１３】
次に動作、作用について図３から図５を用いて説明する。図３と図４に示すように、本発明の感震装置は、振動センサ１８とインピーダンス変換回路１９と増幅回路２０とＡＤ変換回路２１へ電源をスイッチ部２３をオンにして投入する。
【００１４】
すると、増幅回路２０からの出力電圧は、図３にように時間と共に変化し、最終オフセット電圧で安定する。この現象を回避するために、まず、電源投入後、ゼロレベルの初期値を設定し、振動センサ１８とインピーダンス変換回路１９と増幅回路２０とＡＤ変換回路２１などの回路が安定するまで、第1の所定時間（例えば、３秒）だけ待機する。
【００１５】
そして、第1の所定時間が経過すると、第2の所定時間のタイマーをクリアして初期化し、タイマーをスタートさせる。そして、所定のサンプリング時間間隔でＡＤ変換回路からＡＤデータをＡ（ｉ）に入力する。ここで、ｉは１ずつ増加するカウンタ数である。そして、安定判別手段としての安定判別部がＡ（ｉ）とＡ（ｉ＋１）の差の絶対値が所定値Ａ（例えば、２単位）未満であれば、第2の所定時間（例えば、５秒）以上かどうかを判定し、第2の所定時間以上経過していれば、そのＡ（ｉ）の値をゼロ点としてゼロレベル設定値Ｚに設定する。
【００１６】
また、Ａ（ｉ）とＡ（ｉ＋１）の差の絶対値が所定値Ａ以上であれば、第２の所定時間用タイマーを再度クリアして同様のことを繰り返し、第２の所定時間を経過していなければ、次のサンプリング時間でＡＤ変換値を入力して同様の処理を繰り返すこととした。
【００１７】
よって、電源投入後、３秒経過して、所定値に信号が安定すれば、その電圧値をゼロ点として設定することができるのである。
【００１８】
さらに、図５に示すように、第３の所定時間（例えば、１時間）ごとにゼロ点調整指示部からの信号により、前記ゼロ点の調整を行うことで、経時変化や温度変化があっても、常に精度の高いゼロ点が設定できるので、振動レベルが精度よく計測でき、異常振動の検出を正確に行うことができる。
【００１９】
このように、電源投入後、第１の所定時間経過した後、第２の所定時間内において出力値が連続的に所定レベル以下の変動か否かを判定する安定判別部３０が安定と判定した時、その出力値をゼロレベルに設定するゼロ点設定手段を備えることで、電源投入時の過渡特性が除去でき、かつ電源投入後の過渡特性の安定化を確認することができ、精度の高いゼロレベルを設定することができる。
【００２０】
また、ゼロレベルの設定後でも、何度かゼロレベルの調整を行うことができ、高い精度を長期間にわたり持続することができる。また、定期的にゼロレベルを補正することで、常に、精度の高いゼロレベルを保持することができる。
【００２１】
また、電池電源を用いた単電源駆動の回路でもオフセット電圧がゼロレベルに設定され、電池電圧の変動があっても長期にわたり精度の高い振動レベルを検出することができる。
【００２２】
なお、ゼロ点設定後の処理は説明を省いているが、フロー1でゼロ点が設定された後、所定間隔で振動が計測され、そのレベルが異常か否か、またはその振動波形が異常か否かを判定して危険な振動が発生した時には、所定の安全処置を行うものである。
【００２３】
また、ゼロ点調整指示手段は、計時タイマーで説明したが、異常発生時に手動で操作する時に、ゼロ点調整指示を行う起動装置でもよい。
【００２４】
（実施例２）
図６は本発明の実施例２の感震装置を示すフローチャートである。実施例１と異なる点は、ゼロ点設定処理が動作中に、振動が検出された時は、初期値または過去のゼロレベルの設定値を使用して振動検出を行うところにある。
【００２５】
例えば、所定の時間間隔でＡＤ変換値を入力し、その値が所定値Ｂよりも未満の時は、実施例１と同様にゼロ点の設定処理を行うが、その値が所定値Ｂ以上のときは、変動幅が大きすぎるのでゼロ点設定値を初期化して振動レベルを計測することとした。
【００２６】
このように、ゼロ点設定中に振動が発生しても、初期値または過去のゼロレベルの設定値を用いることで、その振動を見逃すことなく検出することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の感震装置は、振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の検出信号を出力する出力手段と、前記振動検出手段と前記出力手段の電源投入後の前記出力手段からの出力値を振動がゼロであるゼロレベルに設定するゼロ点設定手段と、電源投入後、所定時間以上において出力値が連続的に所定レベル以下の変動か否かを判定する安定判別手段とを具備し、前記安定判別手段が安定と判定した時、その出力値をゼロレベルに前記ゼロ点設定手段が設定するようにしたもので、製造された回路のオフセット電圧にゼロ点設定手段が設定することができるので、量産時においても、ひとつひとつオフセット電圧を調整、検査する必要がなく、振動検出精度の高い感震装置を製造することができるとともに、所定時間連続して所定レベル以下の出力値を検出することで、電源投入後の過渡特性の安定化を確認することができ、精度の高いゼロレベルを設定することができる。
【００２８】
また、ゼロレベルの補正調整する動作を指示するゼロ点調整指示手段を備えことで、ゼロレベルの設定後でも、何度かゼロレベルの調整を行うことができ、高い精度を長期間にわたり持続することができる。
【００２９】
さらに、ゼロ点設定手段が動作中に、振動が検出された時は、初期値または過去のゼロレベルの設定値を使用して振動検出を行うこととした。そして、ゼロ点設定中に振動が発生しても、初期値または過去のゼロレベルの設定値を用いることで、その振動を見逃すことなく検出することができる。
【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】  同感震装置の回路図
【図３】  同感震装置の動作を示す信号波形を示す図
【図４】  同感震装置の動作を示すフローチャート
【図５】  同感震装置の動作を示すタイミングチャート
【図６】  本発明の実施例２を示す感震装置の動作を示すフローチャート
【図７】  従来の感震装置を示すブロック図
【図８】  同感震装置を示す回路図
【符号の説明】
１８  振動センサ（振動検出手段）
１９  インピーダンス変換回路
２０  増幅回路（出力手段）
２１  ＡＤ変換回路
２２  電池（電源）
２３  スイッチ部
２５  ゼロ点調整指示部（ゼロ点調節指示手段）
２６  ゼロ点設定部（ゼロ点設定手段）
３０  安定判定部
【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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