JP2002214364A - 積雪計 - Google Patents

積雪計

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JP2002214364A
JP2002214364A JP2001008803A JP2001008803A JP2002214364A JP 2002214364 A JP2002214364 A JP 2002214364A JP 2001008803 A JP2001008803 A JP 2001008803A JP 2001008803 A JP2001008803 A JP 2001008803A JP 2002214364 A JP2002214364 A JP 2002214364A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い精度で計測でき且つ安全性の向上が図ら
れた積雪計を提供する。 【解決手段】 積雪Sの表面にレーザ光L1 を照射する
レーザ光照射手段20と、前記レーザ光照射手段20に
より照射され積雪に反射したレーザ光L2 を受光するレ
ーザ光受光手段21と、前記レーザ光照射手段20によ
り照射されたレーザ光L1 のデータと前記レーザ光受光
手段21により受光されたレーザ光L2 のデータとから
積雪量dを算出する演算手段とを備える積雪計1におい
て、所定範囲E内に所定の物体5,6が存在することを
検知する物体検知センサ3と、前記物体検知センサ3が
物体5,6を検知した時に、前記レーザ光照射手段20
によるレーザ光L1 の照射を停止させる緊急停止手段と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、降雪地帯等に設
置され積雪量(積雪の深さ)を計測する積雪計に関す
る。
【0002】
【従来の技術】特開2000−131460号公報に開
示される積雪深計は、積雪表面の深度測定点に向かって
レーザ光を照射し、その深度測定点で乱反射したレーザ
光の一部を受光し、これら照射及び反射の両レーザ光に
ついて光波の位相差を測定することにより、計測器から
測定点までの距離を算出し、積雪の深さを算出するもの
である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、積雪量
の計測にレーザ光を利用することにより、高精度な計測
が可能となると共に、レーザ光は気温、天候等の影響を
ほとんど受けないため、気性の変化の激しい豪雪地帯等
においても高い精度を維持することができる。しかしな
がら、レーザ光は人体に悪影響を及ぼす可能性を有する
ものであり、測定中に人が測定領域に知らずに浸入して
しまった場合等には、人にレーザ光が照射されてしまう
という危惧が存する。
【0004】そこで、この発明は、高い精度で計測で
き、且つ安全性の向上が図られた積雪計を提供すること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は図1
に示すように、積雪の表面にレーザ光を照射するレーザ
光照射手段20と、前記レーザ光照射手段20により照
射され積雪に反射したレーザ光を受光するレーザ光受光
手段21と、前記レーザ光照射手段20により照射され
たレーザ光のデータと前記レーザ光受光手段21により
受光されたレーザ光のデータとから積雪量を算出する演
算手段52とを備える積雪計において、所定範囲内に所
定の物体が存在することを検知する物体検知センサ3
と、前記物体検知センサ3が物体を検知した時に、前記
レーザ光照射手段20によるレーザ光の照射を停止させ
る緊急停止手段53とを備えるものである(請求項
1)。
【0006】これによれば、測定点付近の所定の範囲内
に人等が侵入した場合に、物体検知センサ3がこれを検
知し、レーザ光の照射が停止される。これにより、所定
範囲内に浸入した人等にレーザ光が当たることを防止す
ることができるので、安全性を向上させることができ
る。
【0007】また、前記物体検知センサ3は、前記所定
範囲内における赤外線の変化を検出する赤外線センサで
あるとよい(請求項2)。
【0008】周囲と温度差のある物体が移動する際に
は、赤外線の状態が変化するため、この赤外線の変化を
監視することにより、体温を有する人や動物等の存在を
的確に検知することができる。
【0009】また、前記緊急停止手段53は、前記物体
検知センサ3により物体の存在が所定時間以上継続して
検知された場合には、積雪量の計測を強制的に中止させ
るものであるとよい(請求項3)。
【0010】人等の物体が所定時間以上、所定の範囲内
に留まっている場合には、レーザ光照射手段50による
レーザ光の照射だけでなく、積雪量を計測するためにス
タンバイ状態を維持している各システム、例えばレーザ
光受光手段21、演算手段52、演算結果を表示する表
示手段9等を停止させることにより、安全性だけでなく
省電力性も向上させることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面を参照して説明する。図2に示すのは、この発明の
実施の形態に係る積雪計1の設置例であり、この構成に
おいては、レーザモジュール2及び赤外線センサ3が山
肌等の大地Gに立設されたポール4に固定され、これら
レーザモジュール2及び赤外線センサ3とマイクロコン
ピュータ(以下、M/Cと略記する)8とが電気的に接
続されている。
【0012】レーザモジュール2は、その内部に、レー
ザ光を照射するレーザ光照射器20と反射光を受光する
レーザ光受光器21とを有しており、レーザ光照射器2
0は、例えば所定の周波数を有する光波を増幅させる共
振器等から構成され、レーザ受光器21は、例えば光波
が当たると所定の電流を流すフォトダイオード等から構
成することができる。
【0013】赤外線センサ3は、所定の監視範囲E内に
おける赤外線の変化を測定することにより、監視範囲E
内への人5や動物6等の侵入を検知するものであり、収
集されたデータを蓄積及び分析するM/C8と電気的に
接続している。
【0014】M/C8は、CPU、RAM、ROM等か
ら構成される周知のものであり、電気的に接続されたレ
ーザモジュール2、赤外線センサ3、ディスプレイ等の
表示器9、その他のシステムとの間でデータの入出力を
行なうと共に、所定のプログラムに従い演算処理、デー
タの蓄積等を行なうものである。上述した図1中の演算
手段52及び緊急停止手段53は、このM/C8により
行なわれる処理により構成されるものである。
【0015】この実施の形態に係る積雪計1は、レーザ
光を利用して積雪量(積雪の深さ)を計測するものであ
る。レーザモジュール2の照射点Aから積雪Sの表面に
向かってレーザ光照射器20により照射レーザ光L1 を
照射し、この照射レーザ光L1 が到達する積雪Sの表面
の点が測定点Bとなる。照射レーザ光L1 は、測定点B
において乱反射し、その一部が反射レーザ光L2 として
レーザモジュール1の照射点A、若しくはそれに近い部
分に設けられたレーザ受光器21により受光される。以
下、距離ABを測定点距離Xと称する。また、測定点B
から大地Gに降ろした垂線と大地Gの表面との接点をP
とし、距離BPが積雪Sの深さ(以下、積雪深と称す
る)dとなる。
【0016】また、照射点Aから大地Gに降ろした垂線
と大地Gの表面との接点をO、この垂線と積雪Sの表面
との接点をCとし、更にこの垂線と照射レーザL1 の放
射方向とが形成する角度を設置角度θとする。上記設置
角度θ及び距離AOは予め定められた値であるため、測
定点距離Xが判明すれば、積雪深dをd=CO=AO−
Xcosθの式から算出することができる。
【0017】また、この実施の形態に係る積雪計1にお
いては、M/C8の制御により、赤外線センサ3により
監視範囲E内に人5や動物6等の物体が侵入したことが
検知された場合に、レーザ光照射器20からの照射レー
ザL1 の照射が停止され、更に浸入した人5等が監視範
囲E内に所定時間以上、留まり続けている場合には、積
雪量の計測のためにスタンバイ状態となっている各シス
テムが停止される。
【0018】上記構成により、積雪量の計測中に前記監
視範囲E内に人5等が侵入した場合には、赤外線センサ
3によりこれが検知され、緊急停止手段53によりレー
ザモジュール1からのレーザ光L1 の照射が停止され
る。また、侵入者が所定時間以上、監視範囲E内に留ま
り続けている時等の所定の条件が満たされた場合には、
システムがスタンバイ状態から解除され計測作業が中止
される。これにより、レーザ光が人5等に照射されてし
まうことが防止されるので安全性が向上すると共に、シ
ステムが無駄にスタンバイ状態を維持することがなくな
るので、省電力性を向上させることができる。
【0019】以下に、図3及び図4に示すフローチャー
トにおいて、上記積雪計1の制御例を示す。図3に示す
フローチャートは、積雪深dを計測する積雪深計測処理
を示すものであり、先ずステップ100において、前記
監視範囲E内に人5や動物6等の物体が浸入していない
かを検知する後に詳述する物体検知処理が行なわれ、こ
の物体検知処理において物体が検知されなかった場合、
或いは検知された後に所定の処理を経てきた場合には、
ステップ200に進み、照射レーザ光L1 及び反射レー
ザ光L2 に関するデータが、レーザモジュール2からM
/C8内の演算手段52に入力され、ステップ201に
進む。
【0020】ステップ201において、前記演算手段5
2は、入力された照射レーザ光L1及び反射レーザ光L2
のデータから両者の光波の位相差を求め、この位相差
から距離ABを算出し、この算出された値をサンプル値
Xn (1 ≦n ≦60)とする。そして、ステップ202に
進み、前記サンプル値Xn が60個収集されたか否かを
判定し、60個に満たない場合には、ステップ100の
物体検知処理に戻り、60個に達した場合には、ステッ
プ204に進み、60個のサンプル値X1 〜X60の平均
値を算出し、これを仮平均値Xa とし、ステップ205
に進む。
【0021】ステップ205において、前記各サンプル
値X1 〜X60と前記仮平均値Xa とを比較し、各サンプ
ル値X1 〜X60のうち仮平均値Xa との偏差が10%以
上あるものを排除し、残ったサンプル値Xn から再度平
均値を算出し、この再度算出した平均値を真のAB間の
距離、即ち測定点距離Xとする。そして、ステップ20
6に進み、測定点距離X、設置角度θ、距離AOの値か
ら、三角関数を用いて積雪深dを算出する。そして、ス
テップ207に進み、M/C8は算出された積雪量dを
表示器9に出力する。
【0022】以下に、図4に示すフローチャートにおい
て、前記ステップ100の物体検知処理について説明す
る。先ずステップ101において、前記赤外線センサ3
により検出されたデータがM/C8に入力され、ステッ
プ102に進み、監視範囲E内において赤外線の変化が
検出されたか否かを判定し、変化が検出された場合に
は、ステップ103に進み、変化の検出が10分以上継
続しているか否かを判定する。
【0023】前記ステップ103において、10分以上
継続していないと判定された場合には、ステップ104
に進み、M/C8は前記レーザ光照器20に照射レーザ
光L1 の照射を10秒間停止させる信号を出力した後、
前記ステップ101に戻る。一方、前記ステップ103
において、赤外線の変化の検出が10分以上継続してい
ると判定された場合には、ステップ105に進み、M/
C8はレーザ光照射器20及びレーザ光受光器21を含
むレーザモジュール2、表示器9、その他の所定の機構
に対して、スタンバイ状態を解除し停止させる信号を出
力し、計測処理を強制終了させる。即ち、前記ステップ
103,104,105により緊急停止手段が構成され
ている。
【0024】また、前記ステップ102において、赤外
線の変化が検出されなかった場合には、ステップ106
に進み、赤外線の変化が検出されている時間をカウント
するタイマをリセットした後、前記図3に示す積雪量計
測処理中のステップ200にリターンする。
【0025】上記制御により、監視範囲E内に人5等が
侵入した場合には、レーザモジュール2からのレーザ光
L1 の照射が停止されるので、運転中の安全性を向上さ
せることができる。また、侵入者が所定時間以上、監視
範囲E内に留まり続けている時等の所定の条件が満たさ
れた場合には、システムがスタンバイ状態から解除され
計測作業が中止されるので、省電力性を向上させること
ができる。
【0026】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、レー
ザ光が人等に照射されることを防ぐことができるので、
運転中の安全性を向上させることができる。また、侵入
者が所定時間以上、監視範囲内に留まり続けている時等
の所定の条件が満たされた場合には、システムがスタン
バイ状態から解除され計測作業が中止されるので、省電
力性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この実施の形態に係る積雪計の構成を
示す機能ブロック図である。
【図2】図2は、この発明の実施の形態に係る積雪計の
設置例を示す図である。
【図3】図3は、この実施の形態に係る積雪計の積雪深
計測処理を示すフローチャートである。
【図4】図4は、この実施の形態に係る積雪計の物体検
知処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 積雪計 2 レーザモジュール 3 赤外線センサ 4 ポール 5 人 6 動物 20 レーザ光照射手段 21 レーザ光受光手段 52 演算手段 53 緊急停止手段 A 照射点 B 測定点 E 監視範囲 G 大地 L1 照射レーザ光 L2 反射レーザ光 S 積雪 X 測定点距離 θ 設置角度

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 積雪の表面にレーザ光を照射するレーザ
    光照射手段と、前記レーザ光照射手段により照射され積
    雪に反射したレーザ光を受光するレーザ光受光手段と、
    前記レーザ光照射手段により照射されたレーザ光のデー
    タと前記レーザ光受光手段により受光されたレーザ光の
    データとから積雪量を算出する演算手段とを備える積雪
    計において、 所定範囲内に所定の物体が存在することを検知する物体
    検知センサと、 前記物体検知センサが物体を検知した時に、前記レーザ
    光照射手段によるレーザ光の照射を停止させる緊急停止
    手段とを備えることを特徴とする積雪計。
  2. 【請求項2】 前記物体検知センサは、前記所定範囲内
    における赤外線の変化を検出する赤外線センサであるこ
    とを特徴とする請求項1記載の積雪計。
  3. 【請求項3】 前記緊急停止手段は、前記物体検知セン
    サにより物体の存在が所定時間以上継続して検知された
    場合には、積雪量の計測を強制的に中止させることを特
    徴とする請求項1又は2記載の積雪計。
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