JP2002082038A - 花粉計測装置 - Google Patents
花粉計測装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 花粉数や花粉の飛散速度を容易に自動的に測
定できるようにすること。 【解決手段】 ハウジング１内に垂直にシリンダ２を配
置し、下方のファン６を回転させて外気をシリンダ上部
からシリンダ２内に導く。ファン６を停止すると花粉が
落下し、ある時間後に発光部１１の位置を全て通過す
る。この通過時間に基づいて花粉の沈降速度を測定す
る。又ファン６を回転させた状態で単位時間毎に測定領
域を通過する花粉数を計測することで、花粉数を示す情
報が得られる。
定できるようにすること。 【解決手段】 ハウジング１内に垂直にシリンダ２を配
置し、下方のファン６を回転させて外気をシリンダ上部
からシリンダ２内に導く。ファン６を停止すると花粉が
落下し、ある時間後に発光部１１の位置を全て通過す
る。この通過時間に基づいて花粉の沈降速度を測定す
る。又ファン６を回転させた状態で単位時間毎に測定領
域を通過する花粉数を計測することで、花粉数を示す情
報が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は空気中を飛散する花
粉の数と飛散速度を測定するための花粉計測装置に関す
るものである。
粉の数と飛散速度を測定するための花粉計測装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】今日では春にスギ花粉等が大量に飛散
し、多くの人に花粉症を引き起こす原因となっている。
花粉の飛散量は天候，風向きによって大きく変動するた
め、飛散の程度を容易に測定することが求められてい
る。
し、多くの人に花粉症を引き起こす原因となっている。
花粉の飛散量は天候，風向きによって大きく変動するた
め、飛散の程度を容易に測定することが求められてい
る。
【０００３】従来大気中の花粉の量を調べるものとして
ダーハム（Durham）型捕集器による方法が知られてい
る。これは２枚の円板を水平に配置し、その間にスライ
ドガラスを配置して一定時間経過した後、スライドガラ
ス上に捕集された花粉を顕微鏡で測定するものである。
又捕集用のスライドガラスを回転自在とし、風の向きに
合わせて回動させ、一定の流速(0.5m3／hr）で大気を吸
引して補集するようにしたバーカード（Burkard)型捕集
器も広く用いられている。
ダーハム（Durham）型捕集器による方法が知られてい
る。これは２枚の円板を水平に配置し、その間にスライ
ドガラスを配置して一定時間経過した後、スライドガラ
ス上に捕集された花粉を顕微鏡で測定するものである。
又捕集用のスライドガラスを回転自在とし、風の向きに
合わせて回動させ、一定の流速(0.5m3／hr）で大気を吸
引して補集するようにしたバーカード（Burkard)型捕集
器も広く用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのような従来
の花粉捕集器によれば、スライドガラス上に付着した花
粉数を顕微鏡で計数する必要があり、花粉数の計測に極
めて多くの手間がかかるという欠点があった。
の花粉捕集器によれば、スライドガラス上に付着した花
粉数を顕微鏡で計数する必要があり、花粉数の計測に極
めて多くの手間がかかるという欠点があった。
【０００５】又花粉を染色して蛍光を測定する方法や、
円形の程度によって花粉かどうかを判定し、その個数を
計測する方法も知られているが、測定方法が複雑で多く
の手間がかかり、又測定が高価になるという問題点があ
った。
円形の程度によって花粉かどうかを判定し、その個数を
計測する方法も知られているが、測定方法が複雑で多く
の手間がかかり、又測定が高価になるという問題点があ
った。
【０００６】本発明はこのような従来の問題点に着目し
てなされたものであって、容易にほぼリアルタイムで自
動的に花粉の飛散状態を把握できるようにすることを技
術的課題とする。
てなされたものであって、容易にほぼリアルタイムで自
動的に花粉の飛散状態を把握できるようにすることを技
術的課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、筐体内に垂直に配置された筒状体と、前記筒状体の
下部に設けられ、筒状体の上部から外気を吸入する吸引
部と、前記筒状体の所定位置に取付けられ、筒状体内に
光を照射する発光部と、前記筒状体を通過する微粒子か
らの散乱光を受光する受光部と、前記受光部からの受光
信号を所定の閾値によって弁別し、前記閾値を越える受
光信号を計数する計数部と、前記吸引部の動作を停止し
た後に前記計数部から得られる単位時間当たりの平均計
数値を算出し、算出された前記平均計数値の１／２を閾
値として吸引部の停止から前記計数部からの計数値が半
減値以下となる沈降時間を計測し、沈降時間に基づいて
花粉の沈降速度を算出する信号処理手段と、を具備する
ことを特徴とするものである。
は、筐体内に垂直に配置された筒状体と、前記筒状体の
下部に設けられ、筒状体の上部から外気を吸入する吸引
部と、前記筒状体の所定位置に取付けられ、筒状体内に
光を照射する発光部と、前記筒状体を通過する微粒子か
らの散乱光を受光する受光部と、前記受光部からの受光
信号を所定の閾値によって弁別し、前記閾値を越える受
光信号を計数する計数部と、前記吸引部の動作を停止し
た後に前記計数部から得られる単位時間当たりの平均計
数値を算出し、算出された前記平均計数値の１／２を閾
値として吸引部の停止から前記計数部からの計数値が半
減値以下となる沈降時間を計測し、沈降時間に基づいて
花粉の沈降速度を算出する信号処理手段と、を具備する
ことを特徴とするものである。
【０００８】本願の請求項２の発明は、筐体内に垂直に
配置された筒状体と、前記筒状体の下部に設けられ、筒
状体の上部から外気を吸入する吸引部と、前記筒状体の
所定位置に取付けられ、筒状体内に光を照射する発光部
と、前記筒状体を通過する微粒子からの散乱光を受光す
る受光部と、前記受光部からの受光信号を所定の閾値に
よって弁別し、前記閾値を越える受光信号を計数する計
数部と、前記吸引部の動作中に所定単位時間毎に前記計
数部より得られる計数値に基づいて花粉数を計測する信
号処理手段と、を具備することを特徴とするものであ
る。
配置された筒状体と、前記筒状体の下部に設けられ、筒
状体の上部から外気を吸入する吸引部と、前記筒状体の
所定位置に取付けられ、筒状体内に光を照射する発光部
と、前記筒状体を通過する微粒子からの散乱光を受光す
る受光部と、前記受光部からの受光信号を所定の閾値に
よって弁別し、前記閾値を越える受光信号を計数する計
数部と、前記吸引部の動作中に所定単位時間毎に前記計
数部より得られる計数値に基づいて花粉数を計測する信
号処理手段と、を具備することを特徴とするものであ
る。
【０００９】本願の請求項３の発明は、請求項１の花粉
計測装置において、外部からの信号を受信して前記信号
処理手段に花粉の沈降速度の計測開始信号を与え、計測
した沈降速度データを送出する通信手段を更に含むこと
を特徴とするものである。
計測装置において、外部からの信号を受信して前記信号
処理手段に花粉の沈降速度の計測開始信号を与え、計測
した沈降速度データを送出する通信手段を更に含むこと
を特徴とするものである。
【００１０】本願の請求項４の発明は、請求項２の花粉
計測装置において、外部からの信号を受信して前記信号
処理手段に花粉数の計測開始信号を与え、計測した花粉
数データを送出する通信手段を更に含むことを特徴とす
るものである。
計測装置において、外部からの信号を受信して前記信号
処理手段に花粉数の計測開始信号を与え、計測した花粉
数データを送出する通信手段を更に含むことを特徴とす
るものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】現在花粉症の原因はスギの花粉が
大部分といわれている。スギ花粉は球形で直径約３０μ
ｍでほぼ均一であり、飛散のし易さは湿度や温度の気象
条件と高い相関がある。又スギに次いで花粉症の原因と
なるヒノキ花粉は粒径３０〜４５μｍである。一方一般
の大気中の粉塵は大半が１０μｍ以下と小さい。そこで
本発明では粒径が約２０μｍ以上の粒子を花粉とみなし
て光散乱法を用いて散乱光を発した粒子数を測定するこ
とによって、花粉の飛散状態を計測するものである。
大部分といわれている。スギ花粉は球形で直径約３０μ
ｍでほぼ均一であり、飛散のし易さは湿度や温度の気象
条件と高い相関がある。又スギに次いで花粉症の原因と
なるヒノキ花粉は粒径３０〜４５μｍである。一方一般
の大気中の粉塵は大半が１０μｍ以下と小さい。そこで
本発明では粒径が約２０μｍ以上の粒子を花粉とみなし
て光散乱法を用いて散乱光を発した粒子数を測定するこ
とによって、花粉の飛散状態を計測するものである。
【００１２】図１は本発明の一実施の形態による花粉計
測装置を示す断面図である。本図において円筒形のハウ
ジング１内に筒状体であるシリンダ２が垂直に配置され
る。ハウジング１の中央部分には側方に張り出し下方を
開放したカバー３を有している。カバー３の内側のハウ
ジング１の側面には、メッシュ４が形成され、カバー３
の下方から空気がメッシュ４を介してハウジング１内に
流入するように構成される。ハウジング１の上部は図示
のように密封されている。ハウジング１内ではシリンダ
２が中心軸に沿って垂直に保持される。シリンダ２の上
部は開放されており、下部には円錐形に広がった吸引部
５が設けられ、その内部にはファン６が取付けられる。
ファン６はモータ７によって駆動され、シリンダ２内の
空気を下向きに吸引し、ハウジング１の下方から外部に
放出することによってハウジング１の外部から空気をシ
リンダ２に流入させるものである。
測装置を示す断面図である。本図において円筒形のハウ
ジング１内に筒状体であるシリンダ２が垂直に配置され
る。ハウジング１の中央部分には側方に張り出し下方を
開放したカバー３を有している。カバー３の内側のハウ
ジング１の側面には、メッシュ４が形成され、カバー３
の下方から空気がメッシュ４を介してハウジング１内に
流入するように構成される。ハウジング１の上部は図示
のように密封されている。ハウジング１内ではシリンダ
２が中心軸に沿って垂直に保持される。シリンダ２の上
部は開放されており、下部には円錐形に広がった吸引部
５が設けられ、その内部にはファン６が取付けられる。
ファン６はモータ７によって駆動され、シリンダ２内の
空気を下向きに吸引し、ハウジング１の下方から外部に
放出することによってハウジング１の外部から空気をシ
リンダ２に流入させるものである。
【００１３】さてシリンダ１の下方には、その上方のフ
レームから所定の間隔Ｌ１、例えば１ｍ下方に発光部１
１から設けられる。発光部１１は、例えば光源となるレ
ーザダイオード１１ａやコリメータレンズを含んでお
り、光をシリンダ２の内部に向けて照射するものであ
る。発光部１１からのレーザ光は光のビーム径を円形と
してもよく、又シリンドリカルレンズを用いて楕円形と
してもよい。更にシリンダ２の発光部が取付けられる水
平面を全て覆うようにスリット状の光を照射するように
してもよい。この光ビームの水平面上の最大面積が測定
面積となる。又この発光部１１と対向する位置には光を
受光するモニタ用のフォトダイオード１２が配置されて
いる。更にシリンダ２の上部には、散乱光を集光するた
めのレンズ１３、及び集光された散乱光を受光するため
のフォトダイオード１４から成る受光部が設けられる。
レンズ１３の外周部分にはレンズ１３の曇り止めのため
のヒータ１５がフレーム１６に保持されている。又フォ
トダイオード１４はレンズ１３の焦点位置に配置され
る。レーザダイオード１１ａ、フォトダイオード１２，
１４は信号処理部に接続される。
レームから所定の間隔Ｌ１、例えば１ｍ下方に発光部１
１から設けられる。発光部１１は、例えば光源となるレ
ーザダイオード１１ａやコリメータレンズを含んでお
り、光をシリンダ２の内部に向けて照射するものであ
る。発光部１１からのレーザ光は光のビーム径を円形と
してもよく、又シリンドリカルレンズを用いて楕円形と
してもよい。更にシリンダ２の発光部が取付けられる水
平面を全て覆うようにスリット状の光を照射するように
してもよい。この光ビームの水平面上の最大面積が測定
面積となる。又この発光部１１と対向する位置には光を
受光するモニタ用のフォトダイオード１２が配置されて
いる。更にシリンダ２の上部には、散乱光を集光するた
めのレンズ１３、及び集光された散乱光を受光するため
のフォトダイオード１４から成る受光部が設けられる。
レンズ１３の外周部分にはレンズ１３の曇り止めのため
のヒータ１５がフレーム１６に保持されている。又フォ
トダイオード１４はレンズ１３の焦点位置に配置され
る。レーザダイオード１１ａ、フォトダイオード１２，
１４は信号処理部に接続される。
【００１４】次にこの花粉計測装置の信号処理部につい
て図２を用いて説明する。花粉検出用のフォトダイオー
ド１４の出力は電圧信号に変換され、増幅器２０によっ
て増幅されて弁別回路２１において所定閾値を越えるレ
ベルが弁別される。このとき外乱光の影響を除くために
パルス成分のみを通過させるハイパスフィルタを弁別回
路２１の前段に設けておいてもよい。弁別回路２１の閾
値はレベル設定器２２で任意に設定することができるも
のとし、弁別した出力はカウンタ２３に入力される。カ
ウンタ２３はマイクロコンピュータ２４からのリセット
信号によりリセットされ、弁別回路２１からのパルス数
を計数するものであって、増幅器２０，弁別回路２１，
レベル設定器２２と共に計数部を構成している。カウン
タ２３の計数出力は信号処理手段であるマイクロコンピ
ュータ２４に入力される。又モニタ用のフォトダイオー
ド１２の出力は電圧信号に変換され、増幅器２５で増幅
され、Ａ／Ｄ変換器２６でデジタル値に変換されてマイ
クロコンピュータ２４に与えられる。マイクロコンピュ
ータ２４には所定周波数のクロックを発生するクロック
発生器２７及びインターフェース回路２８が接続され
る。インターフェース回路２８にはファン駆動用のモー
タ７を駆動するモータドライバ、光源であるレーダダイ
オード１１ａを駆動するＬＤドライバ３０及びヒータ１
５を加熱するヒータドライバ３１が接続される。ヒータ
１５は高湿度の際にレンズ１３の曇り止めのためにマイ
クロコンピュータ２４からの制御信号に基づいてレンズ
を加熱するものである。又このマイクロコンピュータ２
４には、外部からの制御信号を受信し、検出結果を送信
する通信部３２が接続される。この花粉計測装置を山林
等に設置しておくものとすると、有線又は無線通信回線
を介して多数の花粉計測装置を図示しないホストコンピ
ュータに接続し、ホストコンピュータ側でデータを収集
してデータ処理を行わせることができる。有線通信回線
を接続する場合には通信部３２はモデムを含むものと
し、無線通信回線で接続する場合には通信部３２は無線
送受信装置を含むものとする。
て図２を用いて説明する。花粉検出用のフォトダイオー
ド１４の出力は電圧信号に変換され、増幅器２０によっ
て増幅されて弁別回路２１において所定閾値を越えるレ
ベルが弁別される。このとき外乱光の影響を除くために
パルス成分のみを通過させるハイパスフィルタを弁別回
路２１の前段に設けておいてもよい。弁別回路２１の閾
値はレベル設定器２２で任意に設定することができるも
のとし、弁別した出力はカウンタ２３に入力される。カ
ウンタ２３はマイクロコンピュータ２４からのリセット
信号によりリセットされ、弁別回路２１からのパルス数
を計数するものであって、増幅器２０，弁別回路２１，
レベル設定器２２と共に計数部を構成している。カウン
タ２３の計数出力は信号処理手段であるマイクロコンピ
ュータ２４に入力される。又モニタ用のフォトダイオー
ド１２の出力は電圧信号に変換され、増幅器２５で増幅
され、Ａ／Ｄ変換器２６でデジタル値に変換されてマイ
クロコンピュータ２４に与えられる。マイクロコンピュ
ータ２４には所定周波数のクロックを発生するクロック
発生器２７及びインターフェース回路２８が接続され
る。インターフェース回路２８にはファン駆動用のモー
タ７を駆動するモータドライバ、光源であるレーダダイ
オード１１ａを駆動するＬＤドライバ３０及びヒータ１
５を加熱するヒータドライバ３１が接続される。ヒータ
１５は高湿度の際にレンズ１３の曇り止めのためにマイ
クロコンピュータ２４からの制御信号に基づいてレンズ
を加熱するものである。又このマイクロコンピュータ２
４には、外部からの制御信号を受信し、検出結果を送信
する通信部３２が接続される。この花粉計測装置を山林
等に設置しておくものとすると、有線又は無線通信回線
を介して多数の花粉計測装置を図示しないホストコンピ
ュータに接続し、ホストコンピュータ側でデータを収集
してデータ処理を行わせることができる。有線通信回線
を接続する場合には通信部３２はモデムを含むものと
し、無線通信回線で接続する場合には通信部３２は無線
送受信装置を含むものとする。
【００１５】次に本実施の形態の動作について説明す
る。計測を開始すると、まず一定の速度でモータ７を駆
動しファン６を回転させる。こうすれば外部からカバー
３の下部を通って花粉を含む空気がメッシュ４を通り抜
けてハウジング１内に流入し、シリンダ２の上部よりシ
リンダ２内に流入する。従って発光部１１より光をシリ
ンダ２内に照射すると、光の照射部分を花粉が通過した
ときに散乱光が得られる。空気中には他の粉塵も存在し
ているが、大気中の粉塵の大半は１０μｍ以下である。
一方花粉症の原因となっているスギ花粉やヒノキ花粉は
前述のように３０μｍ以上の粒径を持っており、これら
の花粉が流入すると、比較的高いレベルの散乱光が得ら
れる。この花粉計測装置を設置する場所を考慮すると、
飛散する花粉の種類は既知であるといえる。従ってレベ
ル設定器２２に適当なレベルの閾値を設定しておくこと
により、ほぼスギなどの花粉のみからの散乱光が得られ
る。これを弁別回路２１で波形整形し、単位時間Δｔ毎
にカウンタ２３をリセットして計数することによって、
単位時間内にシリンダ２の測定面積を通過する花粉数Ｎ
０が計測できることとなる。
る。計測を開始すると、まず一定の速度でモータ７を駆
動しファン６を回転させる。こうすれば外部からカバー
３の下部を通って花粉を含む空気がメッシュ４を通り抜
けてハウジング１内に流入し、シリンダ２の上部よりシ
リンダ２内に流入する。従って発光部１１より光をシリ
ンダ２内に照射すると、光の照射部分を花粉が通過した
ときに散乱光が得られる。空気中には他の粉塵も存在し
ているが、大気中の粉塵の大半は１０μｍ以下である。
一方花粉症の原因となっているスギ花粉やヒノキ花粉は
前述のように３０μｍ以上の粒径を持っており、これら
の花粉が流入すると、比較的高いレベルの散乱光が得ら
れる。この花粉計測装置を設置する場所を考慮すると、
飛散する花粉の種類は既知であるといえる。従ってレベ
ル設定器２２に適当なレベルの閾値を設定しておくこと
により、ほぼスギなどの花粉のみからの散乱光が得られ
る。これを弁別回路２１で波形整形し、単位時間Δｔ毎
にカウンタ２３をリセットして計数することによって、
単位時間内にシリンダ２の測定面積を通過する花粉数Ｎ
０が計測できることとなる。
【００１６】こうして花粉の流入が安定した後、モータ
７を停止してファン６を停止する。この停止時点ｔ1 で
シリンダ２内及びその上部に残留する花粉は図３（ａ）
に示される状態となっている。そしてモータ７を停止し
た後に落下を開始する。その落下速度は空気抵抗によっ
て限定されるため、層流場での粒子の沈降速度Ｖとな
り、その最終沈降速度は次式で示される。
７を停止してファン６を停止する。この停止時点ｔ1 で
シリンダ２内及びその上部に残留する花粉は図３（ａ）
に示される状態となっている。そしてモータ７を停止し
た後に落下を開始する。その落下速度は空気抵抗によっ
て限定されるため、層流場での粒子の沈降速度Ｖとな
り、その最終沈降速度は次式で示される。
【数１】 ここでｇ：重力加速度 μ：空気の粘性係数 ｄp ：粒子の大きさ ρp ：花粉の密度 ρf ：空気の密度
【００１７】例えば花粉の密度を１ｇ／cm3 、粒子径を
３０μｍとすると、沈降速度Ｖは約５mm／sec となる。
モータ７を停止した後、図３（ａ）から徐々に花粉がシ
リンダ内を落下し、図３（ｂ）、次いで図３（ｃ）に示
す状態となる。この間は理想的には単位時間Δｔにレー
ザ光で照射される花粉数の平均値は一定と考えられ、落
下中もレーザダイオードで照射される毎に花粉から散乱
光が連続して得られるため、単位時間Δｔ当たりのカウ
ント数Ｎ１は図４（ａ）に示すように一定となる。そし
てファンを停止した時刻ｔ1 にフレーム１６の真下の任
意にあった花粉が落下して発光部１１の測定位置を通過
すると、それ以降は図３（ｄ）に示すようにカウント数
はほぼ０となる。従って理想的には、単位時間当たりの
カウント数は図４（ａ）に示すように変化すると考えら
れる。
３０μｍとすると、沈降速度Ｖは約５mm／sec となる。
モータ７を停止した後、図３（ａ）から徐々に花粉がシ
リンダ内を落下し、図３（ｂ）、次いで図３（ｃ）に示
す状態となる。この間は理想的には単位時間Δｔにレー
ザ光で照射される花粉数の平均値は一定と考えられ、落
下中もレーザダイオードで照射される毎に花粉から散乱
光が連続して得られるため、単位時間Δｔ当たりのカウ
ント数Ｎ１は図４（ａ）に示すように一定となる。そし
てファンを停止した時刻ｔ1 にフレーム１６の真下の任
意にあった花粉が落下して発光部１１の測定位置を通過
すると、それ以降は図３（ｄ）に示すようにカウント数
はほぼ０となる。従って理想的には、単位時間当たりの
カウント数は図４（ａ）に示すように変化すると考えら
れる。
【００１８】しかし実際には花粉に粒径分布のばらつき
があり、且つ空間的にも分布のばらつきがあり、流れも
完全な層流でなく対流等の影響があるため、図４（ｂ）
に示すようにある時間内では単位時間当たりのカウント
数はほぼ一定値となり、ある時間経過後に徐々にカウン
ト数が０に近づくこととなる。図４（ｃ）はこのグラフ
の包絡線を示すものである。ここで単位時間（例えば１
〜３秒）当たりの粒子数がほぼ一定となっているとき
に、その平均値Ｎ２を求める。そしてその平均値Ｎ２の
１／２、即ち半減値Ｎ２／２を閾値とすれば、発光部１
１の通過を終える時間Ｔ１が求まり、この通過時間Ｔ１
から沈降速度、即ち花粉の飛散し易さの情報を得ること
ができる。この沈降速度Ｖは前述した式で示され、変数
である花粉の密度ρp は湿度によって決定される数値と
なる。例えば湿度が低く密度が小さければ飛散し易く、
この場合には包絡線波形は図４（ｃ）に示す曲線Ｂのよ
うに通過時間Ｔ２が長くなる。又湿度が高く密度が大き
ければ、沈降速度も大きく飛散しにくくなり、曲線Ｃで
示すように沈降時間Ｔ３が短くなる。又半減値Ｎ２／２
を閾値とすることで正規化されるため、花粉数の絶対値
に影響されることはなくなる。又測定対象となる花粉の
粒径が平均粒径を中心として分散が大きければ、カウン
ト値の変化のカーブの傾きがよりなだらかになることが
考えられるが、半減値を閾値として計測することによ
り、粒径が不均一であることの影響を除くことが可能と
なる。
があり、且つ空間的にも分布のばらつきがあり、流れも
完全な層流でなく対流等の影響があるため、図４（ｂ）
に示すようにある時間内では単位時間当たりのカウント
数はほぼ一定値となり、ある時間経過後に徐々にカウン
ト数が０に近づくこととなる。図４（ｃ）はこのグラフ
の包絡線を示すものである。ここで単位時間（例えば１
〜３秒）当たりの粒子数がほぼ一定となっているとき
に、その平均値Ｎ２を求める。そしてその平均値Ｎ２の
１／２、即ち半減値Ｎ２／２を閾値とすれば、発光部１
１の通過を終える時間Ｔ１が求まり、この通過時間Ｔ１
から沈降速度、即ち花粉の飛散し易さの情報を得ること
ができる。この沈降速度Ｖは前述した式で示され、変数
である花粉の密度ρp は湿度によって決定される数値と
なる。例えば湿度が低く密度が小さければ飛散し易く、
この場合には包絡線波形は図４（ｃ）に示す曲線Ｂのよ
うに通過時間Ｔ２が長くなる。又湿度が高く密度が大き
ければ、沈降速度も大きく飛散しにくくなり、曲線Ｃで
示すように沈降時間Ｔ３が短くなる。又半減値Ｎ２／２
を閾値とすることで正規化されるため、花粉数の絶対値
に影響されることはなくなる。又測定対象となる花粉の
粒径が平均粒径を中心として分散が大きければ、カウン
ト値の変化のカーブの傾きがよりなだらかになることが
考えられるが、半減値を閾値として計測することによ
り、粒径が不均一であることの影響を除くことが可能と
なる。
【００１９】そのためこの花粉計測装置は単位時間当た
りのカウント数の平均値Ｎ０から花粉数が得られる。又
ファンを停止した後の沈降時間Ｔから沈降速度Ｖ（＝Ｌ
１／Ｔ）を得ることができ、飛散速度情報を得ることが
できる。このような処理を繰り返すことによって、一定
のサイクルタイム毎に自動的に花粉の飛散状態を把握す
ることができるという効果が得られる。
りのカウント数の平均値Ｎ０から花粉数が得られる。又
ファンを停止した後の沈降時間Ｔから沈降速度Ｖ（＝Ｌ
１／Ｔ）を得ることができ、飛散速度情報を得ることが
できる。このような処理を繰り返すことによって、一定
のサイクルタイム毎に自動的に花粉の飛散状態を把握す
ることができるという効果が得られる。
【００２０】又通信部３２は上位のホストコンピュータ
から測定開始信号を受け取ると、その信号をマイクロコ
ンピュータ２４に与えることによって花粉数の計測や沈
降速度の計測を開始させ、この結果得られるデータをホ
ストコンピュータ側に送信するように構成することがで
きる。又そのときの気象条件や花粉数等に基づいて単位
時間Δｔを適宜変更する信号を与えるようにすることも
できる。この場合にはカウンタ２３をリセットするタイ
ミングを変えるのみで足りる。
から測定開始信号を受け取ると、その信号をマイクロコ
ンピュータ２４に与えることによって花粉数の計測や沈
降速度の計測を開始させ、この結果得られるデータをホ
ストコンピュータ側に送信するように構成することがで
きる。又そのときの気象条件や花粉数等に基づいて単位
時間Δｔを適宜変更する信号を与えるようにすることも
できる。この場合にはカウンタ２３をリセットするタイ
ミングを変えるのみで足りる。
【００２１】尚この実施の形態ではスギ花粉として花粉
の大きさを約３０μｍとしたが、ヒノキなどより大きい
花粉に対しては花粉に応じた適切な閾値を設定して計数
することかできることはいうまでもない。又吸引を停止
せずに連続的にファンによる吸引をすることによって、
空気中を飛散する花粉数の変化を連続してモニタするこ
とも可能である。
の大きさを約３０μｍとしたが、ヒノキなどより大きい
花粉に対しては花粉に応じた適切な閾値を設定して計数
することかできることはいうまでもない。又吸引を停止
せずに連続的にファンによる吸引をすることによって、
空気中を飛散する花粉数の変化を連続してモニタするこ
とも可能である。
【００２２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
１，３の発明によれば、空中を飛散する花粉の沈降速度
から飛散し易さを示す情報を得ることができる。このた
めこの計測装置を山林等に配置しておくことによって、
その位置での花粉の飛散速度が検出できることとなる。
又請求項２，４の発明によれば、空中を飛散する花粉数
を示す情報を得ることができる。この計測装置を山林に
配置しておくことによって、その位置での花粉数が計測
できる。又請求項３，４の発明によれば、この花粉計測
装置を用いて花粉の飛散の程度を示す情報を遠隔地で収
集することができる。
１，３の発明によれば、空中を飛散する花粉の沈降速度
から飛散し易さを示す情報を得ることができる。このた
めこの計測装置を山林等に配置しておくことによって、
その位置での花粉の飛散速度が検出できることとなる。
又請求項２，４の発明によれば、空中を飛散する花粉数
を示す情報を得ることができる。この計測装置を山林に
配置しておくことによって、その位置での花粉数が計測
できる。又請求項３，４の発明によれば、この花粉計測
装置を用いて花粉の飛散の程度を示す情報を遠隔地で収
集することができる。
【図１】本発明の実施の形態による花粉計測装置の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】この実施の形態による花粉計測装置の信号処理
部の構成を示すブロック図である。
部の構成を示すブロック図である。
【図３】この実施の形態による花粉計測装置のファン停
止後の花粉の沈降を示す図である。
止後の花粉の沈降を示す図である。
【図４】本実施の形態によるファン停止後の単位時間当
たりの計数値の変化を示すグラフである。
たりの計数値の変化を示すグラフである。
１ ハウジング ２ シリンダ ３ カバー ４ メッシュ ５ 吸引部 ６ ファン ７ モータ １１ 発光部 １２ モニタ用フォトダイオード １３ レンズ １４ 受光フォトダイオード ２１ 弁別回路 ２３ カウンタ ２４ マイクロコンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福嶋 信彦 大阪府吹田市清水二番一号 日本カノマッ クス株式会社内 (72)発明者 平野 元久 東京都千代田区大手町二丁目三番一号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 安田 英典 東京都千代田区大手町二丁目三番六号 株 式会社三菱総合研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 筐体内に垂直に配置された筒状体と、 前記筒状体の下部に設けられ、筒状体の上部から外気を
吸入する吸引部と、 前記筒状体の所定位置に取付けられ、筒状体内に光を照
射する発光部と、 前記筒状体を通過する微粒子からの散乱光を受光する受
光部と、 前記受光部からの受光信号を所定の閾値によって弁別
し、前記閾値を越える受光信号を計数する計数部と、 前記吸引部の動作を停止した後に前記計数部から得られ
る単位時間当たりの平均計数値を算出し、算出された前
記平均計数値の１／２を閾値として吸引部の停止から前
記計数部からの計数値が半減値以下となる沈降時間を計
測し、沈降時間に基づいて花粉の沈降速度を算出する信
号処理手段と、を具備することを特徴とする花粉計測装
置。 - 【請求項２】 筐体内に垂直に配置された筒状体と、 前記筒状体の下部に設けられ、筒状体の上部から外気を
吸入する吸引部と、 前記筒状体の所定位置に取付けられ、筒状体内に光を照
射する発光部と、 前記筒状体を通過する微粒子からの散乱光を受光する受
光部と、 前記受光部からの受光信号を所定の閾値によって弁別
し、前記閾値を越える受光信号を計数する計数部と、 前記吸引部の動作中に所定単位時間毎に前記計数部より
得られる計数値に基づいて花粉数を計測する信号処理手
段と、を具備することを特徴とする花粉計測装置。 - 【請求項３】 外部からの信号を受信して前記信号処理
手段に花粉の沈降速度の計測開始信号を与え、計測した
沈降速度データを送出する通信手段を更に含むことを特
徴とする請求項１記載の花粉計測装置。 - 【請求項４】 外部からの信号を受信して前記信号処理
手段に花粉数の計測開始信号を与え、計測した花粉数デ
ータを送出する通信手段を更に含むことを特徴とする請
求項２記載の花粉計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000275274A JP3917353B2 (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | 花粉計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000275274A JP3917353B2 (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | 花粉計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002082038A true JP2002082038A (ja) | 2002-03-22 |
| JP3917353B2 JP3917353B2 (ja) | 2007-05-23 |
Family
ID=18760923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000275274A Expired - Fee Related JP3917353B2 (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | 花粉計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3917353B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010113520A1 (ja) | 2009-04-01 | 2010-10-07 | 新日本製鐵株式会社 | 大気中の降下煤塵水平流束の連続式計測装置および計測方法 |
| CN103940714A (zh) * | 2014-05-13 | 2014-07-23 | 武汉大学 | 一种仿人工雾霾监测系统与方法 |
| US8850904B2 (en) | 2009-04-01 | 2014-10-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Horizontal component catcher of dustfall in atmosphere and measuring method of horizontal component |
| KR20190067466A (ko) * | 2017-12-07 | 2019-06-17 | 현대자동차주식회사 | 차량용 먼지 센서 |
| CN110118879A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-13 | 石家庄铁道大学 | 一种雪颗粒沉降速度测量装置及方法 |
| CN111316084A (zh) * | 2017-10-09 | 2020-06-19 | 皇家飞利浦有限公司 | 粒子或花粉传感器以及感测方法 |
-
2000
- 2000-09-11 JP JP2000275274A patent/JP3917353B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010113520A1 (ja) | 2009-04-01 | 2010-10-07 | 新日本製鐵株式会社 | 大気中の降下煤塵水平流束の連続式計測装置および計測方法 |
| US8578788B2 (en) | 2009-04-01 | 2013-11-12 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Device and method for continuously measuring horizontal flux of dustfall in atmosphere |
| US8850904B2 (en) | 2009-04-01 | 2014-10-07 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Horizontal component catcher of dustfall in atmosphere and measuring method of horizontal component |
| CN103940714A (zh) * | 2014-05-13 | 2014-07-23 | 武汉大学 | 一种仿人工雾霾监测系统与方法 |
| CN111316084A (zh) * | 2017-10-09 | 2020-06-19 | 皇家飞利浦有限公司 | 粒子或花粉传感器以及感测方法 |
| CN111316084B (zh) * | 2017-10-09 | 2023-09-15 | 皇家飞利浦有限公司 | 粒子或花粉传感器以及感测方法 |
| KR20190067466A (ko) * | 2017-12-07 | 2019-06-17 | 현대자동차주식회사 | 차량용 먼지 센서 |
| KR102463428B1 (ko) * | 2017-12-07 | 2022-11-03 | 현대자동차주식회사 | 차량용 먼지 센서 |
| CN110118879A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-13 | 石家庄铁道大学 | 一种雪颗粒沉降速度测量装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3917353B2 (ja) | 2007-05-23 |
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