JP2007071551A - Ultrasonic snow sensor and snow melting device using it - Google Patents

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JP2007071551A JP2005255585A JP2005255585A JP2007071551A JP 2007071551 A JP2007071551 A JP 2007071551A JP 2005255585 A JP2005255585 A JP 2005255585A JP 2005255585 A JP2005255585 A JP 2005255585A JP 2007071551 A JP2007071551 A JP 2007071551A
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Kimiya Furuta
仁也 古田
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DAIWATEKKU KK
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DAIWATEKKU KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic snow sensor suitable to be used for a snow melting device, capable of detecting fallen snow with high reliability by avoiding wrong detection caused by an influence of the quality of the fallen snow. <P>SOLUTION: In addition to the first snow determination means for determining that snow has fallen when a measuring distance becomes short, compared with a reference distance in the state of no snow, the second snow determination means for determining that snow has fallen when a measuring distance becomes long is adopted. In order to stabilize furthermore snow determination, a wave receiving filter means wherein a recognition lower limit of an ultrasonic received signal level is set and a low-level received signal is not taken into consideration is adopted. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、屋外の駐車場や屋根等における積雪を検出する超音波式積雪センサーとそれを用いた融雪装置に関するものである。
The present invention relates to an ultrasonic snow sensor for detecting snow on an outdoor parking lot, a roof, and the like, and a snow melting device using the same.

屋外の駐車場や車道,歩道,庭,更に建築物の屋根などでは、積雪が問題となる場合がある。そこで、従来から、積雪の有無を自動的に検出し得る積雪センサーが提案されている。また、積雪センサーによる積雪の有無の検出信号を利用して、積雪があった場合には自動的に融雪まで行う融雪装置も提案されている。   Snowfall can be a problem in outdoor parking lots, roadways, sidewalks, gardens, and even roofs of buildings. Therefore, conventionally, a snow cover sensor that can automatically detect the presence or absence of snow has been proposed. There has also been proposed a snow melting device that uses a detection signal from a snow accumulation sensor to detect whether there is snow or not and automatically melts snow.

ところで、従来の積雪センサーとしては、例えば特許文献1(特開平06−3462号公報)に記載されているように、水滴センサーとヒータを利用して降雪を検出するものが知られている。また、別の積雪センサーとして、例えば特許文献2(特開平10−142352号公報)に記載されているように、超音波の積雪面による反射を利用して積雪を検出するものも知られている。   By the way, as a conventional snow accumulation sensor, what detects snowfall using a water droplet sensor and a heater is known, for example as described in patent document 1 (Unexamined-Japanese-Patent No. 06-3462). In addition, as another snow accumulation sensor, for example, as described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-142352), one that detects snow accumulation using reflection of an ultrasonic snow accumulation surface is also known. .

しかしながら、前者の水滴センサーによる積雪センサーは、積雪の程度を検出できないだけでなく、水滴や粉塵等による誤作動が多いなどという問題があり、実用レベルで要求される性能を満足し得るものではなかった。また、後者の超音波センサーによる積雪センサーも、積雪面で反射された超音波の受信レベルだけから積雪の有無を判定しているに過ぎないことから、積雪の程度を検出できず、しかも、雪質や凍結の有無等の条件で超音波の受信レベルが大きく変化することから、誤差が大きく実用化が困難であった。   However, the former snow sensor with a water drop sensor cannot detect the degree of snow but also has many problems such as many malfunctions due to water drops and dust, and does not satisfy the performance required at a practical level. It was. In addition, the snow sensor by the latter ultrasonic sensor cannot detect the level of snow because it only determines the presence or absence of snow from the reception level of the ultrasonic wave reflected from the snow surface. Since the reception level of the ultrasonic wave greatly changes depending on the quality and the presence or absence of freezing, the error is large and practical application is difficult.

なお、特許文献3(特開平09−269257号公報)には、積雪面で反射される超音波を用いて基準位置から積雪面までの距離を求めることにより、積雪の有無だけでなく積雪深まで検出する積雪深計が開示されている。   In Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 09-269257), the distance from the reference position to the snow cover surface is obtained using ultrasonic waves reflected from the snow cover surface, so that not only the presence or absence of snow but also the snow cover depth. A snow depth gauge to detect is disclosed.

ところが、このような積雪深計について、本発明者が検討したところ、新雪の特に粉雪状態やみぞれ雪状態での積雪では、検出された積雪深がマイナス値や0値となって誤作動するおそれのあることが明らかとなった。このような誤作動は、積雪が多孔質構造となって吸音してしまい、有効な距離測定が行われ難いことなどに起因するものと考えられる。しかも、このような積雪深計では、路面凍結等のように表面が薄い氷層となっていることを検出することが極めて困難である。蓋し、超音波式の距離センサーでは、一般に、数mの距離測定に際して1〜2cm程度の測定誤差が発生することから、数mm程度の氷層を検出することが難しいからである。   However, when the present inventors have examined such a snow depth meter, the snow depth of the fresh snow, particularly in a powder snow state or a sleet snow state, may cause a malfunction because the detected snow depth is a negative value or a zero value. It became clear that there was. Such a malfunction is considered to be caused by the fact that the snow cover has a porous structure and absorbs sound, making it difficult to perform effective distance measurement. Moreover, with such a snow depth gauge, it is extremely difficult to detect that the surface is a thin ice layer such as road surface freezing. This is because the ultrasonic distance sensor generally has a measurement error of about 1 to 2 cm when measuring a distance of several meters, and it is difficult to detect an ice layer of about several millimeters.

特開平06−3462号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-3462 特開平10−142352号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-142352 特開平09−269257号公報JP 09-269257 A

ここにおいて、本発明は上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、駐車場や道路,屋根等における積雪を高精度に検出することが出来る新規な構造の超音波式積雪センサーを提供することにある。   Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved is a novel structure capable of detecting snow accumulation in a parking lot, road, roof, etc. with high accuracy. It is to provide an ultrasonic snow cover sensor.

さらに、本発明は、かかる超音波式積雪センサーを利用した新規な構造の融雪装置を提供することも、目的とする。
It is another object of the present invention to provide a snow melting apparatus having a novel structure using such an ultrasonic snow accumulation sensor.

以下、前述の如き課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面の記載、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。   Hereinafter, embodiments of the present invention made to solve the above-described problems will be described. In addition, the component employ | adopted in each aspect as described below is employable by arbitrary combinations as much as possible. In addition, aspects or technical features of the present invention are not limited to those described below, but are based on the entire specification and drawings, or based on the inventive concept that can be grasped by those skilled in the art from these descriptions. It should be understood that

(超音波式積雪センサーに関する本発明)
超音波式積雪センサーに関する本発明の特徴とするところは、以下の(a)〜(h)の構成を含んで構成したことにある。
(a)積雪の検知対象面に対して上方に離隔して対向配置されて、該検知対象面に向けて超音波を送波する送波手段、
(b)前記検知対象面に対して上方に離隔して対向配置されて、前記送波手段から送波された超音波の該検知対象面による反射波を受波する受波手段、
(c)前記超音波の前記送波手段による送波から前記受波手段による受波までの時間を計測し、得られた計時結果から該超音波の伝播経路の測定距離情報を求める演算手段、
(d)前記検知対象面に積雪がない状態下で、前記送波手段および前記受波手段と該検知対象面との間における前記超音波の伝播経路の前記測定距離情報を前記演算手段で求め、得られた該測定距離情報を基準距離情報として記憶する基準値記憶手段、
(e)前記測定距離情報が前記基準距離情報に比して小さい場合に、該測定距離情報と該基準距離情報との差に基づいて積雪の有無を判断する第一の積雪判断手段、
(f)前記受波手段で受波される前記超音波の大きさの下限レベルを設定して、該下限レベル以下の大きさの該超音波の受波を考慮させない受波フィルタ手段、
(g)該受波フィルタ手段の作用で受波を確認できないために、前記測定距離情報が前記基準距離情報に比して大きくなった場合には、積雪があると判断する第二の積雪判断手段、
(h)該第一及び第二の積雪判断手段による積雪の有無の判断結果を出力する出力手段
(The present invention relating to an ultrasonic snow sensor)
The feature of the present invention relating to the ultrasonic snow cover sensor is that it includes the following configurations (a) to (h).
(A) A transmitting means that is disposed to face and separate from the detection target surface of snow and that transmits ultrasonic waves toward the detection target surface;
(B) A wave receiving means that receives the reflected wave from the detection target surface of the ultrasonic wave that is disposed to face the detection target surface and is spaced apart upward.
(C) a calculation means for measuring a time from transmission of the ultrasonic wave by the wave transmission means to reception by the wave reception means, and obtaining measurement distance information of the propagation path of the ultrasonic wave from the obtained time measurement result;
(D) The measurement means obtains the measurement distance information of the propagation path of the ultrasonic wave between the transmission means and the reception means and the detection target surface in a state where there is no snow on the detection target surface. Reference value storage means for storing the obtained measurement distance information as reference distance information;
(E) first snow determination means for determining whether or not there is snow based on a difference between the measurement distance information and the reference distance information when the measurement distance information is smaller than the reference distance information;
(F) a receiving filter means for setting a lower limit level of the magnitude of the ultrasonic wave received by the receiving means so as not to consider receiving the ultrasonic wave having a magnitude equal to or lower than the lower limit level;
(G) A second snow cover judgment for judging that there is snow when the measured distance information is larger than the reference distance information because the received wave cannot be confirmed by the action of the wave receiving filter means. means,
(H) Output means for outputting the judgment result of the presence or absence of snow by the first and second snow accumulation judgment means

このような本発明に従う構造とされた超音波式積雪センサーにおいては、第一の積雪判断手段と第二の積雪判断手段が、互いに異なる基準で積雪の有無を判断する。即ち、積もった雪の質が締まっていたり凍っているような場合(表面が凝固状態又はざらめ雪状となっているものを含む)には、超音波の反射率が比較的に大きい。それ故、第一の積雪判断手段により、積雪の有無を充分な精度で検出することが可能となる。一方、積もった雪の質がみぞれ雪状又はシャーベット状の場合、或いは粉雪のような場合には、超音波の反射率が小さくなる。その場合には、第二の積雪判断手段により、積雪を検出することが出来る。   In such an ultrasonic snow cover sensor structured according to the present invention, the first snow cover judging means and the second snow cover judging means judge the presence or absence of snow on different standards. That is, when the quality of the accumulated snow is tight or frozen (including those whose surface is solidified or rough snow), the reflectance of the ultrasonic waves is relatively high. Therefore, it is possible to detect the presence or absence of snow with sufficient accuracy by the first snow cover judging means. On the other hand, when the quality of the accumulated snow is sloppy or sherbet-like, or in the case of powdered snow, the reflectance of ultrasonic waves becomes small. In that case, the snow cover can be detected by the second snow cover judging means.

しかも、本発明では、受波フィルタ手段が設けられていることから、超音波の反射率が小さい場合に、僅かなレベルで検出された超音波による誤作動を回避し、第一及び第二の積雪判断手段によって積雪の有無を安定して判断できるのである。   In addition, in the present invention, since the wave receiving filter means is provided, when the reflectance of the ultrasonic wave is small, a malfunction due to the ultrasonic wave detected at a slight level is avoided, and the first and second It is possible to stably determine the presence or absence of snow by the snow determination means.

また、本発明では、超音波を利用して検出された距離情報に基づいて積雪の有無が判定されることから、従来の水滴センサーを利用した積雪センサーに比して、粉塵や水滴等による誤作動も防止される。   Also, in the present invention, since the presence or absence of snow is determined based on distance information detected using ultrasonic waves, there is an error caused by dust or water droplets compared to a snow sensor using a conventional water droplet sensor. Operation is also prevented.

なお、測定距離情報や基準距離情報は、送波手段および受波手段と検知対象面との間における超音波の伝播経路の距離に関連する情報であれば良く、超音波の伝播計時結果に基づいた情報である。即ち、距離情報として直接認識できる演算値であっても良いが、例えば時間情報であっても良い。測定距離情報と基準距離情報は、相互に比較できるように同じ単位の情報である。   Note that the measurement distance information and the reference distance information may be information related to the distance of the ultrasonic propagation path between the transmitting and receiving means and the detection target surface, and may be based on the ultrasonic propagation timing result. Information. That is, it may be a calculated value that can be directly recognized as distance information, but may be time information, for example. The measurement distance information and the reference distance information are information in the same unit so that they can be compared with each other.

また、かくの如き超音波式積雪センサーに関する本発明では、その演算手段において、超音波の伝播経路の測定距離情報を求めるに際して、気温による超音波の伝播速度の変化を考慮して補正を行うことが望ましい。   Further, in the present invention relating to such an ultrasonic snow sensor, when calculating the measurement distance information of the ultrasonic propagation path in the calculation means, correction is performed in consideration of changes in the ultrasonic propagation velocity due to the temperature. Is desirable.

ところで、かくの如き超音波式積雪センサーに関する本発明では、次の構成が、好適に採用され得る。   By the way, in the present invention relating to such an ultrasonic snow cover sensor, the following configuration can be suitably employed.

すなわち、上述の第一の積雪判断手段において、測定距離情報と基準距離情報の差の絶対値としてのON側作動値とOFF側作動値をそれぞれ判定基準値に採用し、且つ、ON側作動値をOFF側作動値よりも大きく設定すると共に、検知対象面の積雪が検知されていない状態下では測定距離情報と基準距離情報の差の絶対値がON側作動値を超えた場合に積雪が有ると判断する一方、検知対象面の積雪が検知されている状態下では測定距離情報と基準距離情報の差の絶対値がOFF側作動値を下回った場合に積雪が無いと判断するようにした構成が、好適に採用されることとなる。   That is, in the first snow cover judging means, the ON side operation value and the OFF side operation value as absolute values of the difference between the measurement distance information and the reference distance information are adopted as the determination reference values, respectively, and the ON side operation value Is set to be larger than the OFF-side operating value, and there is snow when the absolute value of the difference between the measured distance information and the reference distance information exceeds the ON-side operating value in a state where no snow is detected on the detection target surface. On the other hand, in the state where snow cover on the detection target surface is detected, it is determined that there is no snow cover when the absolute value of the difference between the measured distance information and the reference distance information falls below the OFF side operating value. Is preferably employed.

このような構成とされた第一の積雪判断手段を採用することにより、第一の積雪判断手段による積雪の有無を、一層高精度に判定することが可能となる。なお、かかるOFF側作動値:H0は、超音波センサーによる距離測定誤差を考慮して、0cm<H0<5cmの範囲の値に設定されることが望ましい。また、ON側作動値:H1は、落葉等の異物による誤作動回避などを考慮して、1cm<H1<10cmの範囲の値に設定されることが望ましい。   By adopting the first snow accumulation determining means having such a configuration, it is possible to determine the presence or absence of snow by the first snow accumulation determining means with higher accuracy. The OFF-side operation value: H0 is preferably set to a value in the range of 0 cm <H0 <5 cm in consideration of a distance measurement error by the ultrasonic sensor. The ON side operation value: H1 is preferably set to a value in the range of 1 cm <H1 <10 cm in consideration of avoiding malfunction due to foreign matters such as fallen leaves.

さらに、本発明に係る超音波式積雪センサーにおいては、前記受波フィルタ手段に設定された前記下限レベルよりも大きな超音波の受波に基づいて前記演算手段で得られた前記測定距離情報が、前記基準距離情報よりも大きな場合には、得られた該測定距離情報を採用しない不感帯処理手段を設けることが、望ましい。   Furthermore, in the ultrasonic snow sensor according to the present invention, the measurement distance information obtained by the computing means based on the reception of ultrasonic waves larger than the lower limit level set in the receiving filter means, When the distance is larger than the reference distance information, it is desirable to provide a dead zone processing means that does not employ the obtained measurement distance information.

このような不感帯処理手段を採用することにより、超音波式積雪センサーにおける積雪の有無の判断結果を、一層安定して得ることが可能となる。即ち、例えば積雪が無い状態下で、粉雪等が僅かに(例えば1cm〜数cm)積もったり、或いは風によって余所から粉雪等が運ばれて来て僅かに積もったりした場合には、演算手段によって求められた測定距離情報が基準距離情報よりも大きくなる場合がある。このような現象は、粉雪等の積雪が多孔質構造を有するために、その中に入り込んだ超音波が積雪内で大きな伝播経路を経てから反射されて、それが受波手段で検出されることに起因すると考えられる。   By adopting such a dead zone processing means, it is possible to obtain a more stable determination result of the presence or absence of snow in the ultrasonic snow sensor. That is, for example, when there is little snow (for example, 1 cm to several centimeters) in a state where there is no snow, or when the snow is carried slightly from the place by the wind, the calculation means In some cases, the measurement distance information obtained by the above becomes larger than the reference distance information. This phenomenon is caused by the fact that the snow covered with powdered snow has a porous structure, so that the ultrasonic waves that enter it are reflected after passing through a large propagation path within the snow and are detected by the receiving means. It is thought to be caused by.

ここにおいて、上述の如き不感帯処理手段を採用することにより、粉雪等の積雪に起因して基準距離情報よりも大きな測定距離情報が検出されてしまうことに起因する信頼性の低下を回避することが可能となる。   Here, by adopting the dead zone processing means as described above, it is possible to avoid a decrease in reliability due to detection of measurement distance information larger than the reference distance information due to snow accumulation such as powder snow. It becomes possible.

なお、好適には、不感帯処理手段において、受波手段で検知する超音波の遅れ時間の上限値が設定される。即ち、かかる上限値に至っても、未だ、受波手段で超音波が検出されない場合には、受波を確認できなかったものとして、第二の積雪判断手段により積雪があると判断することが出来る。これにより、受波手段で何時までも超音波の検出を待つ必要がなくなり、早期の判定が可能となるし、外部のノイズ等による悪影響も出来るだけ回避することが可能となる。   Preferably, in the dead zone processing means, an upper limit value of the delay time of the ultrasonic wave detected by the wave receiving means is set. That is, even when the upper limit value is reached, if the ultrasonic wave is still not detected by the wave receiving means, it can be determined that there is snow by the second snow accumulation determining means, as the wave reception has not been confirmed. . As a result, it is not necessary to wait for the detection of the ultrasonic wave by the wave receiving means at any time, and early determination is possible, and adverse effects due to external noise and the like can be avoided as much as possible.

かかる上限値としては、例えば超音波による測距が可能な大気中での上限距離か、それに近い値が好適に採用される。また、この不感帯処理手段において、測定距離情報が採用されない場合には、積雪有無の判断結果は、その前の判断結果(例えば、第一又は第二の積雪判断手段で有効に判断されたものの中で直前の判断結果)が、維持されることが、望ましい。   As such an upper limit value, for example, an upper limit distance in the atmosphere that can be measured by ultrasonic waves or a value close thereto is suitably employed. In addition, in this dead zone processing means, when the measurement distance information is not adopted, the judgment result of the presence / absence of snow is the result of the previous judgment (for example, the one judged effectively by the first or second snow accumulation judgment means). It is desirable that the immediately preceding determination result is maintained.

(融雪装置に関する本発明)
融雪装置に関する本発明の特徴とするところは、以下の(i)〜(k)の構成を含んで構成したことにある。
(i)前記検知対象面を加温する加温手段、
(j)上述の本発明に従う構造とされた超音波式積雪センサー、
(k)該加温手段における加温作動を、該超音波式積雪センサーから出力される積雪の有無の判断結果に基づいて制御する加温作動制御手段
(The present invention relating to a snow melting device)
The feature of the present invention relating to the snow melting device is that it includes the following configurations (i) to (k).
(I) a heating means for heating the surface to be detected;
(J) an ultrasonic snow sensor constructed according to the present invention as described above;
(K) Heating operation control means for controlling the heating operation in the heating means based on the determination result of the presence / absence of snow output from the ultrasonic snow sensor.

このような本発明に従う構造とされた融雪装置においては、積雪を高精度に安定して検出し得る上述の超音波式積雪センサーによる積雪判定の結果に従って加温手段を作動制御することにより、積雪の有無に対して効率的に融雪作動を行うことが出来る。その結果、積雪を速やかに解消して、積雪による不具合を未然に防止することが出来ると共に、積雪の無い状況下における融雪装置の無駄な作動を回避して、省エネルギーが実現される。   In such a snow melting device constructed according to the present invention, the operation of the heating means is controlled according to the result of the snow accumulation determination by the above-described ultrasonic snow accumulation sensor capable of detecting snow accumulation with high accuracy and stability. The snow melting operation can be efficiently performed for the presence or absence of snow. As a result, it is possible to quickly eliminate snow accumulation and prevent problems caused by snow accumulation, and to avoid useless operation of the snow melting device in the absence of snow accumulation, thereby realizing energy saving.

なお、加温手段としては、例えば検知対象面下に対して電熱ヒータを直接に配設する他、検知対象面下に通水パイプを敷設して、石油やガス,電気等の加温手段で得られた温水をそこに通水するようにした構成等が何れも採用可能である。   As the heating means, for example, an electric heater is disposed directly below the detection target surface, and a water pipe is laid below the detection target surface, and heating means such as oil, gas, or electricity is used. Any configuration that allows the obtained warm water to flow therethrough can be employed.

また、融雪装置の作動態様は特に限定するものでないが、例えば、積雪検出された場合に予め設定された所定時間に亘って加熱作動する態様や、積雪が無くなったと判定されるに至るまで加熱作動する態様などが、何れも採用可能である。   The operation mode of the snow melting device is not particularly limited. For example, when snow is detected, the operation is performed for a predetermined time set in advance, or the operation is performed until it is determined that the snow has disappeared. Any aspect can be adopted.

さらに、通水パイプに通水する場合には、少なくとも昼間は、加温手段を作動させていない状況下でも通水循環させることが望ましい。蓋し、日向に配設された通水パイプ中の水の太陽熱による温度上昇を、日陰の部分まで作用させて、通水パイプの配設領域の全体に亘って融雪状態の均一化を図ること等が可能となる。これにより、融雪むらの軽減等も図られ得る。   Further, when water is passed through the water pipe, it is desirable to circulate the water at least during the daytime even in a situation where the heating means is not operated. Cover and make the temperature rise due to the solar heat of the water in the water flow pipes arranged in the sun to the shaded area, and make the snow melting state uniform throughout the water pipe installation area Etc. are possible. As a result, snow melting unevenness can be reduced.

ところで、かくの如き融雪装置に関する本発明では、次の構成が、好適に採用され得る。   By the way, in this invention regarding such a snow melting apparatus, the following structure can be employ | adopted suitably.

すなわち、前記加温作動制御手段において、前記超音波式積雪センサーによって積雪が無いと判断された状況下でも前記加温手段を作動させて前記検知対象面を加温する凍結検知モードを設けて、該凍結検知モードの作動時における前記第二の積雪判断手段による積雪の有無の判断に基づいて該検知対象面の凍結の有無を判断し、かかる凍結の有無の判断結果を前記出力手段で出力すると共に、前記加温作動制御手段において、該出力手段による凍結の有りの判断結果に基づいて前記加温手段を加温作動させて該検知対象面の凍結を解消するようにした構成が、好適に採用される。   That is, in the heating operation control means, a freezing detection mode is provided in which the heating means is operated to heat the detection target surface even under a situation where it is determined that there is no snow by the ultrasonic snow accumulation sensor, Based on the determination of the presence or absence of snow by the second snow accumulation determination means during operation of the freeze detection mode, the presence or absence of freezing of the detection target surface is determined, and the determination result of the presence or absence of such freezing is output by the output means. In addition, in the heating operation control means, a configuration in which the heating means is heated based on the determination result of the presence of freezing by the output means so as to eliminate the freezing of the detection target surface is preferably used. Adopted.

このような凍結検知モード等を採用することにより、第一及び第二の積雪判断手段では検出困難な程に薄い凍結層が検知対象面に発生している場合であっても、かかる凍結の有無を効果的に検出することが出来る。そして、凍結の発生を検出して、速やかに凍結を解消させることが可能となるのである。   By adopting such a freeze detection mode, etc., even if a frozen layer that is so thin as to be difficult to detect by the first and second snow cover judging means is generated on the detection target surface, the presence or absence of such freezing Can be detected effectively. Then, it is possible to detect the occurrence of freezing and quickly eliminate the freezing.

けだし、本発明者が多くの実験と研究、検討を行った結果、路面等に凍結がある場合には、そこを加温手段で加温させてやることで、水蒸気を発生させることが出来る。そして、超音波式積雪センサーが設置された領域で水蒸気を発生させることにより、そこに送波された超音波に対してじょう乱のような現象が発生する。その結果、超音波が、その経路上で乱反射や散乱のような状態となり、充分な大きさの超音波を受波することが出来なくなる。従って、前述の如く、受波フィルタ手段の作用により第二の積雪判断手段が受波を確認できないことに基づいて、該第二の積雪判断手段により積雪有りの判定が為されることとなる。   However, as a result of many experiments, researches, and examinations by the present inventor, when there is freezing on the road surface or the like, water vapor can be generated by heating the road surface with a heating means. Then, by generating water vapor in the area where the ultrasonic snow cover sensor is installed, a phenomenon like disturbance occurs with respect to the ultrasonic wave transmitted there. As a result, the ultrasonic waves are in a state of irregular reflection or scattering on the path, and it is impossible to receive a sufficiently large ultrasonic wave. Therefore, as described above, based on the fact that the second snow accumulation judging means cannot confirm the reception of the wave by the action of the wave receiving filter means, the second snow accumulation judging means judges that there is snow.

このような状況下で出力される積雪有りの判定結果は、即ち、凍結の検出信号と判断することが出来るのである。即ち、加温手段で検知対象面を加温する前には、積雪無しの判定結果が出力されていた状態下で、加温手段で検知対象面を加温した結果、積雪有りの判定結果に変化した状況下では、かかる積雪有りの判定結果が、検知対象面における凍結有りを示すものとなるのである。   The determination result with snow that is output in such a situation can be determined as a freeze detection signal. That is, before heating the surface to be detected by the heating means, the result of determining that there is no snow is being output, and as a result of heating the surface to be detected by the heating means, the determination result is that there is snow. Under the changed situation, the determination result of the presence of snow indicates that the detection target surface is frozen.

そして、かかる判定結果に基づいて、加温手段を作動させることにより、検知対象面の凍結を解消せしめることが可能となる。   And based on this determination result, it becomes possible to cancel freezing of a detection object surface by operating a heating means.

特に本態様では、外気温度を検出する温度センサーを設けると共に、外気温度よりも30度以上高い温度、好ましくは40度〜50度高い温度に加温し得る加温手段が好ましい。このような外気温度との差温度を加温手段に設定することにより、検知対象面から蒸気が一層効率的に発生することが、本発明者によって確認されている。具体的には、温水を埋設管路に通水するタイプの加熱装置では、外気温度より40℃以上高い温水を通水することにより、凍結発生時において第二の積雪判断手段で凍結状態を検知し得るに充分な量の蒸気を生ぜしめることが可能である。   In particular, in this embodiment, a temperature sensor for detecting the outside air temperature is provided, and a heating means capable of heating to a temperature 30 degrees or more higher than the outside air temperature, preferably 40 degrees to 50 degrees higher is preferable. It has been confirmed by the present inventor that steam is more efficiently generated from the detection target surface by setting such a temperature difference from the outside air temperature in the heating means. Specifically, in the type of heating device that passes hot water through the buried pipeline, the second snow judgment means detects the frozen state when freezing occurs by passing hot water that is 40 ° C higher than the outside air temperature. It is possible to produce a sufficient amount of steam.

なお、本発明では、何らかの契機によって、積雪が検知されていない状況下でも加温手段を作動させることが必要となる。かかる作動の契機は特に限定されるものでないが、例えば予め設定された時刻や時間間隔で加温手段を作動させたり、外気温度が所定値以下になった場合に作動させること等が考えられる。   In the present invention, it is necessary to operate the heating means even under a situation where snow is not detected due to some trigger. The trigger for such operation is not particularly limited, and for example, it is conceivable to operate the heating means at a preset time or time interval, or to operate when the outside air temperature becomes a predetermined value or less.

さらに、本発明に従う構造とされた融雪装置では、次のような態様が、好適に採用され得る。即ち、前記超音波式積雪センサーの前記出力手段によって出力された前記判断結果が積雪有りで、前記加温作動制御手段による前記加温手段の前記加温作動が行われている状態下で該判断結果が積雪無しの判断結果に至った場合に、予め設定された所定のオフディレイ時間だけ前記加温制御手段による前記加温手段の加温作動を継続させることでオフディレイ作動を行わせるオフディレイ作動手段を設けると共に、該判断結果が積雪有りから積雪無しの判断結果に至った時点から予め設定された監視時間の間だけ、該判断結果として積雪有りの信号が再び所定時間に亘って継続して出力されることがないかを監視するオフディレイカウント監視手段を設けて、該オフディレイカウント監視手段により再び積雪有りの信号が所定時間に亘って継続して確認できなかった場合には、前記判断結果が積雪有りから積雪無しの判断結果に至った時点を前記オフディレイ作動手段におけるオフディレイ作動の継続時間のカウント開始点とする一方、該オフディレイカウント監視手段により再び積雪有りの信号が所定時間に亘って継続して確認できた場合には、前記オフディレイ作動手段におけるオフディレイ作動をキャンセルして、前記加温作動制御手段による前記加温手段の前記加温作動に戻るようにした態様が、好適に採用される。   Furthermore, in the snow melting apparatus having the structure according to the present invention, the following modes can be suitably employed. That is, the determination result output by the output unit of the ultrasonic snow sensor is that there is snow and the determination is performed under the condition that the heating operation of the heating unit is performed by the heating operation control unit. An off-delay that performs an off-delay operation by continuing the heating operation of the heating means by the heating control means for a predetermined off-delay time set in advance when the result reaches a judgment result of no snow accumulation In addition to providing an operating means, a signal with snowfall continues as the judgment result again for a predetermined time only during a preset monitoring time from the time when the judgment result reaches the judgment result without snowfall. An off-delay count monitoring means is provided for monitoring whether or not a signal with a snow cover is again transmitted for a predetermined time by the off-delay count monitoring means. If the result of the determination is not confirmed, the time point when the determination result reaches the determination result indicating that there is no snow is used as the start point for counting the duration of the off-delay operation in the off-delay operation means. If the count monitoring means again confirms that there is a snow cover signal over a predetermined time, the off-delay operation in the off-delay operation means is canceled and the heating means by the heating operation control means The aspect which returned to the said heating operation | movement of is suitably employ | adopted.

このような態様に従えば、オフディレイ作動手段により、融雪したと判断された後も所定時間の加温作動が継続されることで、完全な融雪が実現され得る。特に、温水を通水する加温手段を採用した場合には、温水エネルギーを効率的に使用して完全な融雪が実現可能となる。なお、オフディレイ作動の時間は適当に設定され得るものであり、例えば30分〜6時間等の適当な範囲で設定変更可能とすることが出来る。   According to such an aspect, complete snow melting can be realized by continuing the heating operation for a predetermined time even after it is determined that the snow has melted by the off-delay operating means. In particular, when a heating means for passing warm water is adopted, it is possible to achieve complete snow melting by efficiently using warm water energy. The time for the off-delay operation can be set appropriately, and can be set and changed within an appropriate range such as 30 minutes to 6 hours.

しかも、本態様では、オフディレイカウント監視手段を採用したことにより、降雪状況下で融雪されることで、積雪よりも早い融雪が行われている場合等において、積雪の判断結果として積雪有りと無しが短い時間間隔で繰り返す場合に、加温手段のオン・オフが繰り返されて不安定な作動状態となってしまうことを、避けることが出来る。なお、オフディレイカウント監視手段によって、再び積雪有りの信号が継続して確認できたと判断される時間基準(所定時間の値)としては、例えば1分前後が好適に採用されるが、かかる所定時間の値も、降雪状態や環境等に応じて適宜に設定可能である。   In addition, in this aspect, by adopting the off-delay count monitoring means, snow is melted under the snowfall condition, and snow melting is performed faster than snow accumulation. Is repeated at short time intervals, it can be avoided that the heating means is repeatedly turned on and off, resulting in an unstable operation state. For example, about 1 minute is preferably used as the time reference (predetermined time value) at which it is determined by the off-delay count monitoring means that the snowy signal has been continuously confirmed again. The value of can also be set appropriately according to the snowfall condition, environment, and the like.

なお、積雪が無い状態から、超音波式積雪センサーの出力手段により積雪が有りと判断された場合にも、同様な趣旨から、直ちに加温手段をON作動させるよりも、所定のオンディレイ時間を設定し、このオンディレイ時間の経過後でも未だ積雪が有りと判断されていることを条件として、加温手段をON作動させるようにしても良い。このように加温手段のON作動に際しても、例えば1分等のオンディレイ時間を設定することで、積雪の誤検出に起因する加温手段の無駄な作動や、自然融雪する程度の降雪で過敏に反応して加温手段が無駄に作動してしまうことを、防止することが可能となる。勿論、このようなオンディレイ時間の設定は、本発明において必須のものではない。
Even when it is determined that there is snow by the output means of the ultrasonic snow sensor from the state where there is no snow, for a similar purpose, a predetermined on-delay time is set rather than immediately turning on the heating means. The heating means may be turned ON on condition that it is determined that there is still snow even after the on-delay time has elapsed. As described above, even when the heating means is turned ON, for example, by setting an on-delay time of 1 minute or the like, it is sensitive to useless operation of the heating means due to erroneous detection of snow accumulation or snowfall to the extent that natural snow melts. It is possible to prevent the heating means from operating wastefully in response to the above. Of course, such setting of the on-delay time is not essential in the present invention.

上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた超音波式積雪センサーにおいては、第一及び第二の積雪判断手段が互いに異なる基準で積雪の有無を判定することにより、積雪の状態に拘わらず、積雪の有無を高精度に安定して判定することが可能となる。   As is clear from the above description, in the ultrasonic snow cover sensor structured according to the present invention, the first and second snow cover judging means determine the presence or absence of snow on the basis of different criteria, so that the state of snow cover Regardless of this, the presence or absence of snow can be determined stably with high accuracy.

また、このような超音波式積雪センサを用いた、本発明に従う構造の融雪装置においては、積雪を高精度に検知して融雪することにより、省エネルギーで効率的な融雪作動が実現可能となる。
Further, in the snow melting device having the structure according to the present invention using such an ultrasonic snow accumulation sensor, it is possible to realize an energy saving and efficient snow melting operation by detecting the snow accumulation with high accuracy and melting the snow.

本発明を一層具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。   In order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、図1には、本発明の一実施形態としての融雪装置10の全体概略構造が示されている。この融雪装置10は、本発明の一実施形態としての超音波式積雪センサー12を用いて構成されている。即ち、かかる融雪装置10は、積雪の検知対象面としての屋外駐車場の路面14の設備であって、路面14における積雪の有無を検出する超音波式積雪センサー12と、路面14の積雪を回避乃至は解消する加温手段としての温水式加温器16を含んで構成されている。   First, FIG. 1 shows an overall schematic structure of a snow melting device 10 as an embodiment of the present invention. The snow melting device 10 is configured by using an ultrasonic snow accumulation sensor 12 as one embodiment of the present invention. That is, the snow melting device 10 is an equipment of an outdoor parking lot road surface 14 as a snow detection target surface, an ultrasonic snow sensor 12 for detecting the presence or absence of snow on the road surface 14, and avoiding snow on the road surface 14. Or it comprises the warm water type heater 16 as a heating means to eliminate.

より詳細には、超音波式積雪センサー12は、超音波を送波する送波手段としての送波器と超音波を受波する受波手段としての受波器から構成された超音波送受器18を備えている。そして、屋外駐車場の適当な場所に固定的に立設された支持ポール20の先端に超音波送受器18が取り付けられている。その送波器と受波器は、指向性のあるものが採用されており、何れも、路面14に対して略垂直方向で離隔して直接に対向位置せしめられている。   More specifically, the ultrasonic snow sensor 12 is an ultrasonic transmitter / receiver composed of a transmitter as a transmitter for transmitting ultrasonic waves and a receiver as a receiver for receiving ultrasonic waves. 18 is provided. And the ultrasonic transmitter / receiver 18 is attached to the tip of the support pole 20 fixedly standing at an appropriate place in the outdoor parking lot. As the transmitter and receiver, those having directivity are employed, both of which are separated from each other in the substantially vertical direction and are directly opposed to each other.

これにより、超音波送受器18において、送波器から送波された超音波が、路面14で反射して受波器に送り返され、受波器で検出されるようになっている。路面14における超音波の反射部位には、超音波の反射効率や積雪し易さ等を調節するために例えば熱電導性の高いステンレスプレート等の積雪板を設置しても良い。   Thereby, in the ultrasonic transmitter / receiver 18, the ultrasonic wave transmitted from the transmitter is reflected by the road surface 14, sent back to the receiver, and detected by the receiver. In order to adjust the reflection efficiency of ultrasonic waves, the ease of snow accumulation, etc., a snow plate such as a stainless plate having high thermal conductivity may be installed at the ultrasonic wave reflection portion on the road surface 14.

なお、本実施形態における超音波送受器18の送波器は、高周波の駆動電圧によって作動して前方(下方)所定の視野角内に超音波をバースト状に送出するものであり、受波器は、前方(下方)所定の視野角で到来する超音波を受波して対応する高周波電気信号に変換するものであるが、本発明では、公知の各種の構成の超音波送受器が採用され得る。例えば、送波器と受波器は、それらを同心配置や近接併置等して送受波器として一体化したものを使用したり、或いは送波器と受波器の両機能を備えた送受波器を使用して、過電圧保護回路等を用いて自動で機能切換して作動させたり、サンプリング周波数の2倍の周期で機能切換して作動させることも可能である。なお、別体の送波器と受波器を採用する場合には、路面14との離隔距離(設置高さ:H)を揃えて同一の基準高さとすることが望ましいが、それら送波器と受波器を異なる高さに設置しても良い。   Note that the transmitter of the ultrasonic transmitter / receiver 18 according to the present embodiment is operated by a high-frequency driving voltage and transmits ultrasonic waves in a burst (front) within a predetermined viewing angle (downward). Is for receiving ultrasonic waves arriving at a predetermined viewing angle in the front (downward) and converting them into corresponding high-frequency electrical signals. In the present invention, ultrasonic transmitters and receivers having various known configurations are employed. obtain. For example, a transmitter and a receiver may be integrated as a transmitter / receiver by concentrically arranging or juxtaposing them, or a transmitter / receiver having both functions of a transmitter and a receiver. It is also possible to automatically switch the function using an overvoltage protection circuit or the like by using a detector, or switch the function at a cycle twice the sampling frequency. In addition, when adopting separate transmitters and receivers, it is desirable that the separation distance (installation height: H) from the road surface 14 is made uniform to have the same reference height. And the receiver may be installed at different heights.

そして、このような超音波送受器18は、処理装置22に接続されており、この処理装置22によって作動せしめられるようになっている。かかる処理装置22を含む超音波式積雪センサー12の全体構成を示すブロック図が、図2に示されている。   Such an ultrasonic transmitter / receiver 18 is connected to the processing device 22 and is operated by the processing device 22. A block diagram showing the overall configuration of the ultrasonic snow sensor 12 including the processing device 22 is shown in FIG.

かかる図2に示されているように、図1中の処理装置22における送波系は、送波する超音波を生成するために高周波で発振する発振ドライブ回路24を備えており、この発振ドライブ回路24で得られる高周波信号を昇圧回路26で増幅して超音波送受器18に給電することにより、超音波送受器18の送波器を駆動して超音波を発送するようになっている。   As shown in FIG. 2, the transmission system in the processing device 22 shown in FIG. 1 includes an oscillation drive circuit 24 that oscillates at a high frequency to generate ultrasonic waves to be transmitted. The high frequency signal obtained by the circuit 24 is amplified by the booster circuit 26 and supplied to the ultrasonic transmitter / receiver 18, thereby driving the transmitter of the ultrasonic transmitter / receiver 18 and sending out the ultrasonic wave.

また一方、処理装置22の受波系は、超音波送受器18の受波器で受信した高周波信号を、先ず過電圧保護回路28に通して、電圧調整された高周波信号を得る。なお、この過電圧保護回路28は、本発明において必須でない。更に、かかる高周波信号を、受信回路30において増幅・検波した後、電圧比較器等からなる受波レベルフィルタ回路32に通して、所定の大きさ以上の信号レベルの高周波信号だけを取り出し、後述の演算処理装置34に導く受波入力を得るようになっている。なお、かかる受波系では、得られた信号からノイズを除去するために、周波数フィルタ手段等を採用しても良い。   On the other hand, the reception system of the processing device 22 first passes the high-frequency signal received by the receiver of the ultrasonic transmitter / receiver 18 through the overvoltage protection circuit 28 to obtain a voltage-adjusted high-frequency signal. The overvoltage protection circuit 28 is not essential in the present invention. Further, after the high frequency signal is amplified and detected by the receiving circuit 30, it is passed through a reception level filter circuit 32 comprising a voltage comparator or the like, and only a high frequency signal having a signal level of a predetermined magnitude or more is taken out. A received wave input to the arithmetic processing unit 34 is obtained. In such a receiving system, frequency filter means or the like may be employed in order to remove noise from the obtained signal.

また、処理装置22は、上述の送波系と受波系の作動を制御すると共に、送波器で送波された超音波が路面14で反射されて受波器で検出されるまでの時間をカウントし、更に、得られたカウント計時の値:Tから、既知の超音波伝播速度を参照して、超音波の伝達経路長を求める演算手段として、演算処理装置(CPU)34を備えている。即ち、この演算処理装置34は、公知の下式に従って、超音波送受器18と路面14との離隔距離(設置高さ:H)を求めるようになっている。   The processing device 22 controls the operation of the above-described transmission system and reception system, and the time until the ultrasonic wave transmitted by the transmitter is reflected by the road surface 14 and detected by the receiver. Further, an arithmetic processing unit (CPU) 34 is provided as arithmetic means for obtaining the ultrasonic transmission path length from the obtained count time value: T with reference to a known ultrasonic propagation velocity. Yes. That is, the arithmetic processing unit 34 obtains a separation distance (installation height: H) between the ultrasonic transmitter / receiver 18 and the road surface 14 in accordance with a known lower formula.

H(m)=T(秒)/2 × V(m/秒)
但し、Vは、超音波の空気中での伝播速度である。
H (m) = T (seconds) / 2 × V (m / second)
V is the propagation speed of ultrasonic waves in the air.

なお、本実施形態では、送波器と受波器の設置高さが同一:H(m)とされているが、例えば、送波器と検知対象面の離隔距離:H1 と受波器と検知対象面の離隔距離:H2 とが異なる場合には、それら両離隔距離の合計値:H1 +H2 を用いて演算される。かかるH1 +H2 は、超音波を送波手段から検知対象面に向けて送波して超音波の検知対象面による反射波を受波手段により受波するまでの超音波の伝達経路長であり、かかる伝達経路における超音波の伝達時間をT(秒)とし、超音波の伝播速度をV(m/秒)とすると、上記演算式は、以下のとおりとなる。
1 +H2 (m)=T(秒)・V(m/秒)
In this embodiment, the installation height of the transmitter and the receiver is the same: H (m). For example, the separation distance between the transmitter and the detection target surface: H 1 and the receiver And the separation distance of the detection target surface: H 2 is different from each other, the total value of the separation distances: H 1 + H 2 is used for calculation. Such H 1 + H 2 is the ultrasonic transmission path length from when the ultrasonic wave is transmitted from the wave transmitting means to the detection target surface and when the reflected wave from the ultrasonic detection target surface is received by the wave receiving means. Yes, if the transmission time of the ultrasonic wave in such a transmission path is T (seconds) and the propagation speed of the ultrasonic wave is V (m / second), the above calculation formula is as follows.
H 1 + H 2 (m) = T (second) · V (m / second)

なお、上式中の超音波速度:Vの値は、媒体となる空気の温度:tによって、下式の如く変化する。
V(m/秒) = 340+0.6t
そこで、本実施形態では、例えばサーミスタ等の温度センサーによって構成された外気温度計測器36が設けられており、外気温度:tの値に応じて、超音波速度:Vの値を変更設定するようになっている。これにより、演算処理装置34での設置高さ:Hの演算式に温度補正が行われるようになっている。
Note that the value of the ultrasonic velocity V in the above equation changes as shown in the following equation depending on the temperature of the air serving as the medium: t.
V (m / sec) = 340 + 0.6t
Therefore, in this embodiment, for example, an outside air temperature measuring device 36 configured by a temperature sensor such as a thermistor is provided, and the value of the ultrasonic velocity: V is changed and set according to the value of the outside air temperature: t. It has become. As a result, temperature correction is performed on an arithmetic expression of installation height: H in the arithmetic processing unit 34.

すなわち、このような超音波式積雪センサー12では、図4に示されているように、路面14に積雪がない状況下において、超音波送受器18で検出されたカウント計時値:Tと外気温度計測器36で検出された外気温度:tに基づき、演算処理装置34により、路面14に対する超音波送受器18の設置高さ:Hが検出される。これを基準距離情報である基準距離(ティーチングデータ)として、基準値記憶手段としての演算処理装置34に記憶するようになっている。なお、演算処理装置34の記憶素子は内蔵RAM等で構成されるが、その他、演算処理装置34の外部に基準値記憶手段として適当な記憶媒体を設けても良い。また、かかるティーチングデータの記憶処理(ティーチング)は、演算処理装置34に接続されたティーチングユニット35を操作することにより実施される。従って、例えば超音波送受器18の取り替えや設置高さの変更等に際して、ティーチングユニット35を操作することにより、基準距離を更新することが可能となる。更に、基準値の記憶素子がRAMで構成される場合には、超音波式積雪センサー12(演算処理装置34)への通電を切るたびに記録消去されることから、その後に通電する毎で更新されることとなる。尤も、内蔵電池等によって記憶素子への通電だけを継続させて基準距離の記憶を保持させておくことも可能である。   That is, in such an ultrasonic snow cover sensor 12, as shown in FIG. 4, the counted time value T and the outside air temperature detected by the ultrasonic handset 18 in a situation where there is no snow on the road surface 14. Based on the outside air temperature: t detected by the measuring instrument 36, the arithmetic processing unit 34 detects the installation height H of the ultrasonic transmitter / receiver 18 with respect to the road surface 14. This is stored as reference distance (teaching data) as reference distance information in the arithmetic processing unit 34 as reference value storage means. The storage element of the arithmetic processing unit 34 is constituted by a built-in RAM or the like, but an appropriate storage medium may be provided outside the arithmetic processing unit 34 as reference value storage means. The teaching data storage process (teaching) is performed by operating a teaching unit 35 connected to the arithmetic processing unit 34. Accordingly, the reference distance can be updated by operating the teaching unit 35 when, for example, replacing the ultrasonic handset 18 or changing the installation height. Further, when the reference value storage element is composed of RAM, the record is erased every time the ultrasonic snow sensor 12 (arithmetic processing unit 34) is turned off. Will be. However, it is also possible to keep the memory of the reference distance by continuing to energize the memory element by using a built-in battery or the like.

一方、図5に示されているように、路面14に高さ:hの積雪があった場合には、路面14に向けて送波器から発送された超音波が雪面48で反射して受波器に戻って検出されることとなる。それ故、この場合には、路面14でなく雪面48に対する超音波送受器18の設置高さ:H−hが検出されることとなる。これが測定距離情報としての測定距離となる。   On the other hand, as shown in FIG. 5, when there is snow with a height of h on the road surface 14, the ultrasonic waves sent from the transmitter toward the road surface 14 are reflected by the snow surface 48. It will be detected by returning to the receiver. Therefore, in this case, the installation height: Hh of the ultrasonic transmitter / receiver 18 with respect to the snow surface 48 instead of the road surface 14 is detected. This is a measurement distance as measurement distance information.

また、特に図面に明示されていないが、演算処理装置34は、デジタルサンプリングフィルタを備えている。デジタルサンプリングフィルタでは、公知のデジタルフィルタであって、処理装置22の受波系で得られた受波入力から離散信号を採取するに際して、その周波数を制御する。これにより、例えば電磁ノイズや騒音ノイズ等の外乱による高周波信号等をカットし、演算処理装置34で測定距離の演算に用いられないようにする。また、演算処理装置34は、デジタルサンプリングフィルタを介して得られた受波入力に基づいて、測定距離を求めるようになっている。そして、併せ備える比較手段により、かかる演算処理した結果得られた測定距離が、基準距離に比して小さいか否かを演算して求めるようになっている。   Further, although not specifically shown in the drawing, the arithmetic processing unit 34 includes a digital sampling filter. The digital sampling filter is a known digital filter, and controls the frequency when collecting a discrete signal from a received wave input obtained by a receiving system of the processing device 22. Thereby, for example, a high-frequency signal or the like due to disturbance such as electromagnetic noise or noise noise is cut so that it is not used in the calculation of the measurement distance by the arithmetic processing unit 34. The arithmetic processing unit 34 obtains the measurement distance based on the received wave input obtained through the digital sampling filter. Then, the comparison means provided additionally calculates and determines whether or not the measurement distance obtained as a result of the calculation processing is smaller than the reference distance.

なお、本実施形態の超音波送受器18では、超音波のなかでは比較的に低周波数域となる10〜100kHzの超音波、より好適には40kHz程度の超音波が採用されている。また、昇圧回路26によって、送波器が耐え得る範囲で出来るだけ高電圧に昇圧されて、高周波信号が送波器に給電されるようになっている。これにより、数cm以下(特に40kHzの超音波を採用した場合には±1cm程度)の測定誤差に抑えつつ、数m以上(例えば、5m程度)の地表高さに超音波送受器18を設置することが可能となっている。   Note that in the ultrasonic handset 18 of the present embodiment, ultrasonic waves of 10 to 100 kHz, which is a relatively low frequency region among ultrasonic waves, and more preferably, ultrasonic waves of about 40 kHz are employed. Further, the booster circuit 26 boosts the voltage as high as possible within a range that the transmitter can withstand, and feeds the high-frequency signal to the transmitter. As a result, the ultrasonic transmitter / receiver 18 is installed at a ground height of several meters or more (for example, about 5 m) while suppressing measurement errors of several centimeters or less (particularly about ± 1 cm when ultrasonic waves of 40 kHz are employed). It is possible to do.

また、処理装置22は、例えば家庭用100V電源などの電源38が接続されて作動電力を得るようになっていると共に、リモコン式の操作パネル40が装備されており、例えば家屋のなかに操作パネル40を設置することができるようになっている。この操作パネル40には、例えば運転のON/OFFの他、マニュアル作動スイッチや、LEDなどを用いた作動モニタランプなどが、必要に応じて設けられる。   The processing device 22 is connected to a power source 38 such as a household 100V power source to obtain operating power, and is equipped with a remote control type operation panel 40. For example, an operation panel in a house is provided. 40 can be installed. The operation panel 40 is provided with, for example, a manual operation switch, an operation monitor lamp using an LED, and the like as necessary, in addition to ON / OFF of operation.

一方、屋外駐車場の路面14には、適当な間隔で通水管42が埋設されている。かかる通水管42は、適当に蛇行して敷設されることにより、路面14の融雪すべき領域の略全体に亘って略均一間隔で配管されている。   On the other hand, water pipes 42 are embedded at appropriate intervals on the road surface 14 of the outdoor parking lot. Such water pipes 42 are arranged at substantially uniform intervals over substantially the entire area of the road surface 14 to be melted by being meandered appropriately.

そして、この通水管42に対して灯油式の湯沸器44が接続されており、湯沸器44の出湯口と戻湯口に対して通水管42の両端開口が接続されることにより、湯沸器44で温められた温水が、通水管42を流通循環せしめられるようになっている。なお、通水管42は、敷設領域の大きさ等を考慮して、適当な長さで複数の分割管路で構成され得る。本実施形態では、4つの独立した分割管路42a,42b,42c,42dから構成されている。このように分割管路構造を採用することで、各通水管42の長さを短く設定でき、温水の通水による温度低下を抑えることが出来ると共に、アクシデント等への対応やメンテナンスも容易となる。   A kerosene-type water heater 44 is connected to the water pipe 42, and both ends of the water pipe 42 are connected to the outlet and return hot water outlet of the water heater 44, thereby The hot water heated by the vessel 44 can be circulated through the water pipe 42. In addition, the water pipe 42 can be configured by a plurality of divided pipes with an appropriate length in consideration of the size of the laying region and the like. In this embodiment, it is comprised from four independent division | segmentation pipe lines 42a, 42b, 42c, and 42d. In this way, by adopting the divided pipe structure, the length of each water pipe 42 can be set short, the temperature drop due to the hot water flow can be suppressed, and the response to the accident etc. and the maintenance become easy. .

このことから明らかなように、本実施形態では、これら通水管42と湯沸器44を含み、更に図示しない循環ポンプによって加温手段としての温水式加温器(ロードヒーティング)16が構成されている。また、このロードヒーティング16は、図示はされていないが、加温作動制御手段としての温度制御器を備えている。そして、設定した温度の温水を、設定した流量で循環通水することが出来るようになっている。なお、循環通水の流量調節は、バルブ手動により行われているが、循環湯量制御器を用いて自動で行うようにしても良い。   As is clear from this, in this embodiment, a hot water heater (load heating) 16 as a heating means is configured by a circulation pump (not shown) including the water pipe 42 and the water heater 44. ing. Further, the load heating 16 includes a temperature controller as a heating operation control means (not shown). And the warm water of the set temperature can be circulated at the set flow rate. The flow rate adjustment of the circulating water is performed manually by a valve, but may be automatically performed using a circulating hot water controller.

このように温水を通水管42に循環通水することにより、路面14を温めるようになっており、それによって、路面14の積雪を溶かすことが出来るようになっている。   By circulating the warm water through the water pipe 42 in this way, the road surface 14 is warmed, so that the snow on the road surface 14 can be melted.

特に本実施形態では、循環ポンプが湯沸器44と独立作動可能となっている。これにより、冷水状態であっても、通水管42内を循環通水することが出来るようになっている。このように冷水を通水管42に循環通水することにより、封入水の凍結を防止することが出来るだけでなく、例えば昼間では、太陽光が照射される部分の温度上昇を路面14の全体に分散させて、路面14の全体の均一な温度上昇を図ることも可能となる。これにより、昼間の太陽熱による融雪が促進されると共に、例えば路面14における昼間の融雪に際して、部分的に積雪が残ってしまうことも回避できる。なお、ロードヒーティング16において循環通水される封入水としては、不凍液が好適に採用される。   In particular, in this embodiment, the circulation pump can operate independently of the water heater 44. Thereby, even if it is a cold water state, the inside of the water flow pipe 42 can be circulated through. By circulating the cold water through the water pipe 42 in this way, not only can the freezing of the enclosed water be prevented, but, for example, during the daytime, the temperature rise in the part irradiated with sunlight is spread over the entire road surface 14. It is also possible to achieve a uniform temperature increase over the entire road surface 14 by dispersing. Thereby, snow melting by solar heat in the daytime is promoted, and it is also possible to avoid partial snow accumulation during daytime snowmelt on the road surface 14, for example. Note that an antifreeze liquid is preferably used as the enclosed water that is circulated through the load heating 16.

上述の如き構造とされた融雪装置10の作動が、図3にブロック図で示されている。即ち、先ず、積雪がない状態下で、前述の如きティーチング操作を行い、基準距離:Hを記憶する。かかる状況下で、超音波式積雪センサー12の超音波送受器18において超音波の送波(超音波送信処理)と受波(超音波受信処理)を行う。なお、この送波と受波は、例えば、一回のパルス的な実行値で距離演算しても良いが、複数回に亘って順次に送波と受波を実施して、多数決理論や平均値理論等で距離演算の結果値を決定するようにしても良い。   The operation of the snow melting apparatus 10 having the above-described structure is shown in a block diagram in FIG. That is, first, the teaching operation as described above is performed in a state where there is no snow, and the reference distance: H is stored. Under such circumstances, ultrasonic transmission (ultrasonic transmission processing) and reception (ultrasonic reception processing) of ultrasonic waves are performed in the ultrasonic handset 18 of the ultrasonic snow sensor 12. The transmission and reception may be performed, for example, by a single pulse-like execution value, but transmission and reception are performed sequentially over a plurality of times to determine the majority theory or average. The result value of the distance calculation may be determined by value theory or the like.

そして、超音波送受器18で得られた受波入力に基づき、外気温度計測器36によって得られた外気温度の補正を考慮しつつ、演算処理装置34で距離演算を行って、上述の測定距離を求める。   Then, based on the received wave input obtained by the ultrasonic transmitter / receiver 18, the arithmetic processing unit 34 performs distance calculation while considering correction of the outside air temperature obtained by the outside air temperature measuring device 36, and the above-described measurement distance is obtained. Ask for.

このようにして得られた測定距離を、予めティーチングで得た基準距離:Hと比較することで、路面14における積雪の有無を判定し、その結果を出力する。この出力結果に基づいて、ロードヒーティング16の動作が制御されることとなり、例えば積雪が有ると判定された場合には、半導体スイッチ46が入作動されてロードヒーティング動作が開始され、通水管42に温水が循環通水されて融雪作動が開始乃至は継続される。なお、かかる融雪作動の具体的態様は限定されるものでないが、例えば、温水の循環通水を予め設定された所定時間に亘って行う他、上述の如き超音波式積雪センサー12によって積雪が無いと判定されるに至るまで連続的に行っても良い。上述の説明からも明らかなように、積雪の有無の判断結果を出力する出力手段が、演算処理装置34を含んで構成されている。   By comparing the measurement distance obtained in this way with a reference distance: H obtained in advance by teaching, the presence or absence of snow on the road surface 14 is determined, and the result is output. Based on the output result, the operation of the road heating 16 is controlled. For example, when it is determined that there is snow, the semiconductor switch 46 is turned on and the load heating operation is started. Hot water is circulated through 42 to start or continue the snow melting operation. In addition, although the specific aspect of this snow melting operation | movement is not limited, For example, in addition to performing circulating water flow of warm water over the preset predetermined time, there is no snow accumulation by the above-mentioned ultrasonic snow accumulation sensor 12 You may carry out continuously until it determines with. As is clear from the above description, the output means for outputting the determination result of the presence or absence of snow is configured including the arithmetic processing unit 34.

特に好適には、測定距離と基準距離の差から求められる積雪高さ:hに関して、そのON側作動値とOFF側作動値を設定する。その際、例えばON側作動値としての積雪高さ:h1,OFF側作動値としての積雪高さ:h2として、h1>h2とする。これらh1,h2の具体値は、採用する超音波の波長等やセンサーの演算処理精度などを考慮して設定されることとなるが、好適には、h1−h2の値が1〜5cmの範囲で設定されると共に、0<h2≦10cmとなるように設定される。   Particularly preferably, the ON-side operation value and the OFF-side operation value are set for the snow cover height: h obtained from the difference between the measurement distance and the reference distance. At that time, for example, snow height: h1 as the ON side operation value: h1, snow height: h2 as the OFF side operation value, and h1> h2. The specific values of h1 and h2 are set in consideration of the wavelength of the ultrasonic wave to be used, the calculation processing accuracy of the sensor, and the like. Preferably, the value of h1 to h2 is in the range of 1 to 5 cm. And 0 <h2 ≦ 10 cm.

そして、測定距離が基準距離と実質的に等しく積雪が無い状況下で測定継続していた場合に積雪が検出される際には、積雪高さ:hが、h≧h1となった場合に、半導体スイッチ46にON信号を出力し、融雪装置10を作動開始させて通水管42に温水を循環通水して融雪作動を開始する。   And when the snowfall is detected when the measurement distance is substantially equal to the reference distance and the measurement is continued under the condition that there is no snowfall, when the snowfall height: h is h ≧ h1, An ON signal is output to the semiconductor switch 46, the operation of the snow melting device 10 is started, and hot water is circulated through the water conduit 42 to start the snow melting operation.

一方、測定距離が基準距離より小さくて積雪があり、融雪装置10が作動している状況下で測定継続していた場合に積雪が実質的に検出されなくなる際には、積雪高さ:hが、h≦h2となった場合に、半導体スイッチ46にOFF信号を出力し、融雪装置10を作動停止させて通水管42の循環通水に対する湯沸器44による加熱を停止する。   On the other hand, when the measurement distance is smaller than the reference distance and there is snow, and the snow is not substantially detected when measurement is continued under the condition where the snow melting device 10 is operating, the snow height: h is When h ≦ h2, an OFF signal is output to the semiconductor switch 46, the snow melting device 10 is stopped, and heating by the water heater 44 for circulating water through the water pipe 42 is stopped.

ここにおいて、本実施形態における超音波式積雪センサー12では、(I)積もった雪質の相違による誤作動を回避する構成と、(II)路面14の凍結を検出する構成とが、特別に装備されている。   Here, the ultrasonic snow sensor 12 in this embodiment is specially equipped with (I) a configuration that avoids malfunction due to a difference in accumulated snow quality, and (II) a configuration that detects freezing of the road surface 14. Has been.

すなわち、前述の図5に示されているように、高さ:hの積雪があった場合には、超音波の反射面が雪面48となることから、測定距離はH−hとなると考えられる。しかしながら、本発明者が検討したところ、積もった雪の質等によっては、超音波式積雪センサー12による測定距離の誤差が非常に大きいことが判った。更に検討した結果、ざらめ雪状や表面が凝固した雪質の場合には、図5に示されているように、超音波の雪面48での反射率が高い。それ故、測定距離を比較的に正確に検出することが出来るのであり、積雪の有無を容易に判定することが出来る。   That is, as shown in FIG. 5 described above, when there is snow with a height of h, since the ultrasonic reflection surface becomes the snow surface 48, the measurement distance is considered to be Hh. It is done. However, as a result of examination by the present inventor, it has been found that the measurement distance error by the ultrasonic snow sensor 12 is very large depending on the quality of the accumulated snow. As a result of further investigation, in the case of a rough snow or a snow solidified on the surface, the reflectance of the ultrasonic wave on the snow surface 48 is high as shown in FIG. Therefore, the measurement distance can be detected relatively accurately, and the presence or absence of snow can be easily determined.

要するに、この積雪の判定に際しては、測定距離が基準距離と同一か或いは小さいかを判定するものであり、測定距離と基準距離が実質的に同一であれば積雪が無く、測定距離が基準距離より小さければ積雪があるという基準で積雪の有無を判定するものである。このことから明らかなように、かかる積雪の判定工程が、第一の積雪判断手段となる。   In short, when determining the snow cover, it is determined whether the measurement distance is the same or smaller than the reference distance. If the measurement distance and the reference distance are substantially the same, there is no snow, and the measurement distance is greater than the reference distance. If it is small, the presence or absence of snow is determined based on the criterion that there is snow. As is apparent from this, the snow accumulation determining step is the first snow accumulation determining means.

ところが、例えばみぞれ雪状態等での積雪の場合には、図6に示されているように、表面まで多孔質状となり、それが吸音材のように作用して、照射された超音波が雪面48で吸収されたり乱反射されたりして、分散してしまい、反射効率が非常に落ちてしまうことが判った。そのために、雪面48で反射した超音波を受波器で安定して捉えることが出来ず、その結果、積雪の有無の判定信頼性が非常に低くなってしまうという問題が知見されるに至ったのである。   However, for example, in the case of snow accumulation in a sleet snow state or the like, as shown in FIG. 6, it becomes porous to the surface, which acts like a sound absorbing material, and the irradiated ultrasonic waves are converted into snow. It was found that the light was absorbed or diffusely reflected by the surface 48 and dispersed, resulting in a very low reflection efficiency. For this reason, the ultrasonic wave reflected by the snow surface 48 cannot be stably captured by the receiver, and as a result, the problem that the reliability of determining the presence or absence of snow becomes very low has been found. It was.

そこで、本実施形態では、このみぞれ雪状態での積雪の場合にも、積雪の有無を高い信頼性をもって判定できるように、超音波の受波系において、前述の受波レベルフィルタ回路32を設けると共に、演算処理装置34の演算結果に基づく積雪の有無判定基準として、新たな基準を採用した。その基準が、第二の積雪判断手段であり、測定距離が基準距離よりも実質的に大きいか否かを判定するものであり、測定距離が基準距離と実質的に同一であれば積雪が無く、測定距離が基準距離より大きければ積雪があるという基準で積雪の有無を判定するものである。   Therefore, in the present embodiment, the above-described received wave level filter circuit 32 is provided in the ultrasonic wave receiving system so that the presence or absence of snow can be determined with high reliability even in the case of snow accumulation in the sleet snow state. At the same time, a new criterion was adopted as a criterion for determining the presence or absence of snow based on the calculation result of the arithmetic processing unit 34. The reference is the second snow cover judging means for determining whether or not the measurement distance is substantially larger than the reference distance. If the measurement distance is substantially the same as the reference distance, there is no snow. The presence / absence of snow is determined on the basis that snow is present if the measurement distance is greater than the reference distance.

けだし、みぞれ雪等の積雪では、雪面48で反射されて受波器で受波される超音波のレベルが低いが、常に一定の低レベルとは言い難く、変動が大きい。そこにおいて、本実施形態の超音波式積雪センサー12では、受波レベルフィルタ回路32を備えていることにより、ある程度の受波レベルがあったとしても、それが受波レベルフィルタ回路32に設定された下限レベルを下回る場合には、受波レベルフィルタ回路32により遮られて演算処理装置34で測定距離の演算に供されることが防止される。   In snow cover such as sleet and sleet snow, the level of ultrasonic waves reflected by the snow surface 48 and received by the receiver is low, but it is not always a constant low level, and the fluctuation is large. Accordingly, since the ultrasonic snow sensor 12 of the present embodiment includes the reception level filter circuit 32, even if there is a certain reception level, it is set in the reception level filter circuit 32. When the value falls below the lower limit level, it is prevented from being intercepted by the received wave level filter circuit 32 and used for calculation of the measurement distance by the arithmetic processing unit 34.

その結果、受波信号のレベルが予め設定された下限レベルよりも更に小さい場合には、送波器で送波された超音波が路面14で反射されて受波器で検出されるまでの時間のカウント値:Tが、図4に示す基準状態よりも大きくなる。その結果、演算処理装置34で求められた測定距離が基準距離を超えることが認識される。このことからも明らかなように、受波フィルタ手段が、受波レベルフィルタ回路32を含んで構成されている。また、測定距離と基準距離の比較は、演算処理装置34において、その内部に設けられたRAMに記憶した基準距離と、該RAMに記憶したプログラムに従う演算処理に基づいて得られた測定距離とを、該RAMに記憶したプログラムに従う比較処理で比較演算することによって行うことが出来る。勿論、このようなプログラムによるソフトウェアで実現される演算手段は、ハードウェアで構成することも可能である。   As a result, when the level of the received signal is further smaller than a preset lower limit level, the time until the ultrasonic wave transmitted by the transmitter is reflected by the road surface 14 and detected by the receiver. Count value: T becomes larger than the reference state shown in FIG. As a result, it is recognized that the measurement distance obtained by the arithmetic processing unit 34 exceeds the reference distance. As is clear from this, the reception filter means includes the reception level filter circuit 32. Further, the measurement distance and the reference distance are compared by comparing the reference distance stored in the RAM provided in the arithmetic processing unit 34 and the measurement distance obtained based on the arithmetic processing according to the program stored in the RAM. This can be performed by performing a comparison operation in a comparison process according to a program stored in the RAM. Of course, the arithmetic means realized by software by such a program can also be configured by hardware.

従って、積雪判定処理において、第一の積雪判断手段による測定距離が基準距離よりも小さくなかったとしても、第二の積雪判断手段による測定距離が基準距離よりも大きくなった場合には、積雪が有りと判定されることとなる。これにより、みぞれ雪等の積雪を検出することが出来るのであり、第二の積雪判断手段で積雪が検出された場合にも、上述の如き融雪作動を行う。   Therefore, in the snow cover determination process, even if the measurement distance by the first snow cover determination unit is not smaller than the reference distance, if the measurement distance by the second snow cover determination unit becomes larger than the reference distance, It will be determined that there is. As a result, it is possible to detect snow accumulation such as sleet snow, and the snow melting operation as described above is performed even when snow accumulation is detected by the second snow accumulation determining means.

さらに、本実施形態では、上述の如き積雪判定処理を利用して、特に第二の積雪判断手段による判定処理を利用して、路面14の凍結の有無まで判定することが出来るようになっている。   Furthermore, in the present embodiment, it is possible to determine whether or not the road surface 14 is frozen by using the above-described snow cover determination process, particularly by using the determination process by the second snow cover determination means. .

すなわち、路面14に薄い凍結層50が形成されている場合、かかる凍結層50は、第一の積雪判断手段による積雪高さ:hで検出することも実質的に不可能であり、また、凍結層50では表面吸音もなく第二の積雪判断手段による受波レベルでの検出も実質的に不可能である。   That is, when the thin frozen layer 50 is formed on the road surface 14, the frozen layer 50 is substantially impossible to detect with the snow cover height: h by the first snow cover judging means. In layer 50, there is no surface sound absorption, and detection at the received wave level by the second snow accumulation judging means is substantially impossible.

そこで、本実施形態では、この凍結層50も、充分な信頼性をもって判定できるように、融雪装置10と第二の積雪判断手段を利用した凍結検知モードとしての凍結判定モードが設定されている。   Therefore, in the present embodiment, a freeze determination mode is set as a freeze detection mode using the snow melting device 10 and the second snow accumulation determination means so that the frozen layer 50 can also be determined with sufficient reliability.

具体的には、かかる凍結判定モードでは、第一及び第二の何れの積雪判断手段でも積雪が検出されていない状況下で、敢えて温水式加温器16のロードヒーティング動作が開始され、通水管42に温水が循環通水されて加温作動が開始される。なお、かかる加温作動の開始条件は、特に限定されるものでなく、一定時間毎や予め設定された時刻でも良いし、外気温度計測器36で測定された外気温が氷点下となった場合等であっても良い。   Specifically, in this freezing determination mode, the load heating operation of the hot water heater 16 is intentionally started under the condition that no snow cover is detected by any of the first and second snow cover determination means. Warm water is circulated through the water pipe 42 and the heating operation is started. The starting condition for the heating operation is not particularly limited, and may be a predetermined time or a preset time, or when the outside air temperature measured by the outside air temperature measuring device 36 is below freezing point. It may be.

もし、路面14に凍結層50が存在しなければ、かかるロードヒーティング動作を実施しても、必要な温度補正を考慮すれば、測定距離は基準距離に略等しい値に維持されて変化がない。   If the frozen layer 50 does not exist on the road surface 14, even if the load heating operation is performed, the measurement distance is maintained at a value substantially equal to the reference distance and does not change in consideration of necessary temperature correction. .

一方、路面14に凍結層50が存在していると、図7に示されているように、路面14に埋設された通水管42を流通せしめられる温水で路面14が加温されることで凍結層50が溶ける。特に、外気温に対して充分に高い温度まで加温されると、路面14から相当の蒸気が発生し、それが大気中に拡散することとなる。その結果、超音波式積雪センサー12における超音波の伝播経路上で、かかる超音波にじょう乱や散乱のような状態が発生し、受波器による超音波の受波レベルが大幅に低下する。   On the other hand, when the frozen layer 50 exists on the road surface 14, as shown in FIG. 7, the road surface 14 is heated by the hot water flowing through the water pipe 42 embedded in the road surface 14 and frozen. Layer 50 melts. In particular, when it is heated to a temperature sufficiently higher than the outside air temperature, a considerable amount of steam is generated from the road surface 14 and diffuses into the atmosphere. As a result, a state such as disturbance or scattering occurs in the ultrasonic wave propagation path in the ultrasonic snow cover sensor 12, and the ultrasonic wave reception level by the wave receiver is greatly reduced.

従って、この受波器による超音波の受波レベルが下がって、第二の積雪判断手段において積雪有りの判定結果が出力される。これが即ち、凍結層50の存在の判定結果となるのである。   Accordingly, the reception level of the ultrasonic wave by the receiver is lowered, and the second snow accumulation judging means outputs a judgment result that there is snow. This is the determination result of the existence of the frozen layer 50.

そして、このようにして凍結層50が有ると判定された場合には、半導体スイッチ46にON信号を出力し、融雪装置10の作動を継続させて通水管42に温水を循環通水し、凍結層50の解消を実施する。この場合には、前述の如く、或いは図8において示されるオンディレイの作動で、凍結層50(或いは積雪)があると判断した時点から予め設定された適当な時間(図8中では、1分と例示)だけ遅らせてから半導体スイッチ46をオン作動させるオンディレイ作動を採用しても良い。   When it is determined that the frozen layer 50 is present in this way, an ON signal is output to the semiconductor switch 46, the operation of the snow melting device 10 is continued, and hot water is circulated through the water conduit 42 to freeze. The elimination of the layer 50 is performed. In this case, as described above or by the on-delay operation shown in FIG. 8, an appropriate time (1 minute in FIG. 8) set in advance from the time when it is determined that the frozen layer 50 (or snow cover) is present. For example, an on-delay operation in which the semiconductor switch 46 is turned on after being delayed by a certain amount may be employed.

従って、上述の如き本実施形態の融雪装置10においては、積もった雪の質に拘わらず、積雪を高い信頼性で精度良く検出することが出来る。しかも、従来の積雪センサーでは検出できなかった凍結層50の有無までも、特別な装置を新たに追加することなく、積雪センサーの構成を巧く利用して、充分な精度で検出することが可能となるのである。   Therefore, in the snow melting device 10 according to the present embodiment as described above, snow can be detected with high reliability and high accuracy regardless of the quality of the accumulated snow. Moreover, even if there is a frozen layer 50 that could not be detected by a conventional snow cover sensor, it can be detected with sufficient accuracy by skillfully utilizing the structure of the snow cover sensor without adding a special device. It becomes.

また、本実施形態では、騒音ノイズや電磁ノイズ等の外乱による受波レベルが受波器を介して受信回路30および受波レベルフィルタ回路32に認識されることとなっても、それが演算処理装置34のデジタルサンプリングフィルタを通ることで、周波数フィルタ機能に基づいて除去されることとなり、測定距離の演算に供されないようになっている。それによって、所定の受波レベルに基づく測定距離が安定して求められ、第一及び第二の積雪判断手段による積雪判定が安定して為されるのである。   Further, in the present embodiment, even if the reception level due to disturbance such as noise noise and electromagnetic noise is recognized by the reception circuit 30 and the reception level filter circuit 32 via the receiver, it is calculated. By passing through the digital sampling filter of the device 34, it is removed based on the frequency filter function and is not used for the calculation of the measurement distance. As a result, the measurement distance based on the predetermined reception level is stably obtained, and the snow accumulation determination by the first and second snow accumulation determination means is performed stably.

さらに、本実施形態では、第一の積雪判断手段において、複数回求めた測定距離を平均化した測定距離に基づいて積雪の有無を判断するようにしている。これにより、例えば歩行や吹き溜り等によって雪面48に起伏が生じた場合においても、測定距離のばらつきが抑えられることとなり、検知対象面における積雪の有無を効率良く判定することが可能となる。なお、予め設定された複数回の測定距離の平均化に代えて、所定時間に亘る複数回の測定距離の平均化等を採用しても良い。   Further, in the present embodiment, the first snow cover judging means judges the presence or absence of snow based on the measured distance obtained by averaging the measured distances obtained a plurality of times. As a result, even when the snow surface 48 is undulated due to, for example, walking or puddles, variations in measurement distance are suppressed, and it is possible to efficiently determine the presence or absence of snow on the detection target surface. Note that, instead of averaging a plurality of measurement distances set in advance, averaging of a plurality of measurement distances over a predetermined time may be employed.

また、特に本実施形態では、送波器により超音波を送波して受波器により受波した時間信号から求められた距離(測定距離)の値が、積雪のない基準高さ(基準距離):Hより大きい場合には、受波できなかったものとして、みぞれ雪状態の積雪が有ると判断する第二の積雪判断手段を備えていることは上述の通りであるが、それに加えて、図9に示されているように、特定の測定距離の領域で測定結果を反映しない(採用しないで無視する)不感帯の領域を設定している。   In particular, in this embodiment, the value of the distance (measurement distance) obtained from the time signal transmitted by the transmitter and received by the receiver is the reference height (reference distance) without snow. ): If it is larger than H, it is as described above that the second snow accumulation judging means for judging that there is snow in a sleet state as having not been received, but in addition, As shown in FIG. 9, a dead zone region that does not reflect the measurement result in the specific measurement distance region (ignoring it without adopting it) is set.

すなわち、受波器によって、受波レベルフィルタ回路32を経て、所定レベル以上の超音波の信号が確認できた場合であっても、その演算結果による測定距離が、基準距離を超えていた場合には、理屈上おかしいことになる。しかし、事実としてそのような検出結果が発生する。この理由が、粉雪等の多孔質構造の積雪内での超音波の伝達経路の増大作用等によるものと考えられることは、前述の「課題を解決するための手段」の欄に記載のとおりであるが、そのような測定距離が得られた場合には、例えば積雪有りと判定しても良いが、本実施形態では、測定結果そのものを採用しないこととし、加温手段の制御としては、それより前の測定結果に基づく制御状態を維持するようにした。   That is, even when the ultrasonic wave signal of a predetermined level or higher can be confirmed by the receiver through the reception level filter circuit 32, the measurement distance by the calculation result exceeds the reference distance. Would be strange in theory. However, such a detection result occurs in fact. The reason for this is thought to be due to the action of increasing the transmission path of ultrasonic waves in the snow covered with a porous structure such as powder snow, as described in the section of “Means for Solving the Problems” described above. However, if such a measurement distance is obtained, for example, it may be determined that there is snow, but in this embodiment, the measurement result itself is not adopted, and the control of the heating means is The control state based on the previous measurement results was maintained.

これにより、粉雪による不安定な積雪検出、例えば吹き溜まりによる一時的な積雪等に起因する加温手段の頻繁なON/OFF作動(チャタリング)を回避して、作動の安定化を図ることが可能となる。   As a result, unstable snow detection due to powder snow, for example, frequent ON / OFF operation (chattering) of the heating means due to temporary snow accumulation due to snow accumulation, etc. can be avoided, and the operation can be stabilized. Become.

なお、本実施形態では、受波器による検出を、測定距離が基準距離となる時間を超えて、更に当該測定距離が所定距離:H’に至るまでの時間、継続して監視するように設定している。換言すれば、送波器による送波から、かかる所定距離:H’に相当する時間に達した時点で、受波器による受波の待ちを中止するように設定されている。これにより、何時までも受波の検出を待つような不安定な作動が回避されている。   In the present embodiment, the detection by the receiver is set to continuously monitor the time until the measurement distance reaches the predetermined distance: H ′ beyond the time when the measurement distance becomes the reference distance. is doing. In other words, when the time corresponding to the predetermined distance: H ′ is reached from the transmission by the transmitter, the waiting for reception by the receiver is set to be stopped. As a result, an unstable operation that waits for detection of a received wave at any time is avoided.

なお、このH’の値は、採用する超音波の強度や周波数等に応じて、測定可能な距離に略対応する値が設定される。具体的には、例えば、一般的な測距用の40kHzの超音波送受器を採用する場合には、H’=5m,H=2m等と設定される。そうすると、不感帯の距離:H’−H=α=3mとなるが、この程度の不感帯の距離であれば、粉雪の積雪に換算して1cm程度の積雪に過ぎないことが確認されている。   Note that the value of H ′ is set to a value that substantially corresponds to a measurable distance according to the intensity and frequency of the ultrasonic wave to be employed. Specifically, for example, when a general 40 kHz ultrasonic transmitter / receiver for distance measurement is employed, H ′ = 5 m, H = 2 m, and the like are set. In this case, the dead zone distance: H′−H = α = 3 m. If the dead zone distance is about this level, it has been confirmed that it is only about 1 cm of snow in terms of powder snow.

かかるH’に相当する時間だけ経っても超音波が受波器で検出されない場合には、前述のとおり、第二の積雪判断により積雪ありと判定されることとなる。   If the ultrasonic wave is not detected by the receiver even after a time corresponding to the time H ′, it is determined that there is snow by the second snow cover judgment as described above.

要するに、このような不感帯を採用した積雪判定処理が採用されていることによって、測定距離が非検出領域:αにある場合には、演算処理装置34において積雪の有無の判定結果を出力せずに、前回測定した距離による出力結果に基づいて、ロードヒーティング動作が制御されることとなり、前回の融雪作動のON/OFF状態が継続される。   In short, by adopting such a snow cover determination process that employs the dead zone, when the measurement distance is in the non-detection area: α, the arithmetic processing unit 34 does not output the determination result of the presence or absence of snow. The road heating operation is controlled based on the output result of the distance measured last time, and the previous snow melting operation ON / OFF state is continued.

これにより、例えば、路面14に積もった固い雪の上に柔らかな雪が積もり、基準距離:Hに比して小さな測定距離が基準距離:Hと同じになるかそれよりも大きくなった場合にも、直ちに積雪無しと判断せずに、その柔らかな雪が積もる前の固い雪の検出結果に基づいて積雪有りと判断されるのであり、それによって、積雪無しの誤判定が防止される。また、例えば、路面14にちらついた小さな雪が路面14の余熱やロードヒーティングにより新たに積もる雪よりも早く溶けて、測定距離が基準距離と同じかそれよりも大きくなったり、基準距離を下回ることがしばしば繰り返されることとなっても、かかる測定距離が非検出領域:αを超えるまでは、前回測定した測定距離に基づく積雪判断が継続されることから、半導体スイッチ46にON信号とOFF信号がたびたび切換入力される、所謂チャタリング現象が防止される。それ故、路面14の積雪を確実に検知し、省エネルギーで効率的な融雪作動が実現され得るのである。   Thereby, for example, even when soft snow is piled up on the hard snow piled up on the road surface 14 and the measurement distance smaller than the reference distance H is equal to or larger than the reference distance H. Therefore, it is determined that there is no snow immediately, and it is determined that there is snow based on the detection result of the hard snow before the soft snow is accumulated, thereby preventing erroneous determination of no snow. In addition, for example, small snow flickering on the road surface 14 melts faster than snow newly accumulated due to residual heat on the road surface 14 or road heating, and the measurement distance is equal to or larger than the reference distance or less than the reference distance. Is repeated often, until the measurement distance exceeds the non-detection region: α, the determination of snow accumulation based on the measurement distance measured last time is continued. The so-called chattering phenomenon that is frequently switched and input is prevented. Therefore, snow accumulation on the road surface 14 can be reliably detected, and an energy-saving and efficient snow melting operation can be realized.

さらに、本実施形態では、前述の図8に示されているように、オフディレイ作動手段が採用されている。このオフディレイ作動手段は、積雪信号が有りの状態から無しの状態になった場合、即ち融雪が完了した後に、所定時間の加温作動を継続するものである。   Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 8 described above, an off-delay operation means is employed. This off-delay operation means continues the heating operation for a predetermined time when the snow accumulation signal changes from the presence state to the absence state, that is, after the snow melting is completed.

そこにおいて、更に本実施形態では、オフディレイカウント監視手段が併せて採用されている。このオフディレイカウント監視手段は、図8に示されているように、例えば1分間等の所定の監視時間を設定し、その監視時間の間に、再び所定時間(例えば1分間)の継続した積雪有り信号が再び検出されたか否かを監視するものである。   Therefore, in this embodiment, off-delay count monitoring means is also employed. As shown in FIG. 8, the off-delay count monitoring means sets a predetermined monitoring time such as 1 minute, and the snow cover continues for a predetermined time (eg 1 minute) again during the monitoring time. It monitors whether a presence signal has been detected again.

そして、かかる監視時間の間に、再び継続した積雪有り判断が為された場合には、オフディレイ作動の計時をキャンセルする。即ち、一端積雪無しと判断されたことによって開始されたオフディレイ作動を中止して、通常の融雪のための加温作動に戻すのである。その後、再び積雪無しと判断されると、その時点からオフディレイ作動が開始される。勿論、このオフディレイ作動の開始と共に、オフディレイカウント監視手段も併せて開始されることとなる。   If it is determined that there is a continued snowfall during the monitoring time, the timing of the off-delay operation is canceled. That is, the off-delay operation started when it is determined that there is no snow accumulation is stopped, and the warming operation for normal snow melting is resumed. Thereafter, when it is determined that there is no snow accumulation again, the off-delay operation is started from that point. Of course, the off-delay count monitoring means is also started together with the start of the off-delay operation.

このようなオフディレイ作動とオフディレイカウント監視手段を併せて採用することにより、融雪の完了前後における頻繁な融雪の有り無し判断の変動に起因する融雪作動の不安定な制御が回避される。   By adopting such an off-delay operation and off-delay count monitoring means together, unstable control of the snow melting operation due to frequent fluctuations in the presence / absence determination of snow melting before and after the completion of snow melting is avoided.

なお、図8に示された実施形態では、前述のオンディレイ作動も併せて採用されている。従って、図8の「補足」欄に示されているように、積雪無しの状態から積雪有りの信号が出力され、その後積雪無しの信号が出力された場合に、その積雪有りの判断結果の継続時間によって、オフディレイ作動のカウント開始点が相違する結果となる。   In the embodiment shown in FIG. 8, the above-described on-delay operation is also employed. Therefore, as shown in the “supplement” column of FIG. 8, when a signal with snow is output from a state without snow, and when a signal without snow is output after that, the judgment result with snow is continued. Depending on the time, the count start point of the off-delay operation is different.

以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、かかる記載によって本発明が限定的に解釈されるものでない。例えば、前記実施形態では、第一の積雪判断手段と第二の積雪判断手段、更に凍結判定手段(凍結判定モード)が、何れも、一つの超音波送受器18を共用して構成されていたが、判定手段毎に異なる超音波送受器18を採用しても良い。また、超音波送受器18を共用するに際しても、共用する超音波送受器18を路面14の複数箇所に設置しても良い。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention has been explained in full detail, this invention is not interpreted limitedly by this description. For example, in the above-described embodiment, the first snow cover determination unit, the second snow cover determination unit, and the freeze determination unit (freeze determination mode) are all configured to share one ultrasonic handset 18. However, a different ultrasonic transmitter / receiver 18 may be employed for each determination unit. Further, when the ultrasonic transmitter / receiver 18 is shared, the shared ultrasonic transmitter / receiver 18 may be installed at a plurality of locations on the road surface 14.

また、支持ポール20に取り付けられた超音波送受器18の形状や大きさ、構造、数、配置等の形態は、図中に示される如き形態に限定されない。   Further, the shape, size, structure, number, arrangement and the like of the ultrasonic transmitter / receiver 18 attached to the support pole 20 are not limited to the forms shown in the drawing.

また、前記実施形態では、超音波送受器18が支持ポール20に取り付けられていたが、支持ポール20は必須の部材でなく、例えば超音波送受器18を建築物の外壁や軒下等に取り付けても良い。   Moreover, in the said embodiment, although the ultrasonic handset 18 was attached to the support pole 20, the support pole 20 is not an essential member, For example, the ultrasonic handset 18 is attached to the outer wall of a building, the eaves, etc. Also good.

また、第一の積雪判断手段で積雪の有無を判定するに際して、検出される積雪高さ:hの有効上限値を設定することも可能である。例えば、50cm又は100cmの上限有効値を設定しておけば、自動車や人間が超音波送受器18における超音波の伝播経路上に入った場合でも、積雪の誤判定が防止できる。このような誤判定の回避は、例えば、積雪高さ:hの変化速度を監視し、予め設定された変化速度よりも大きな速度で積雪高さ:hが大きくなった場合に、積雪判定をキャンセルすること等によっても実現可能である。   Further, when the first snow cover judging means determines the presence or absence of snow, it is possible to set an effective upper limit value of the detected snow cover height: h. For example, if an upper limit effective value of 50 cm or 100 cm is set, erroneous determination of snow accumulation can be prevented even when a car or a person enters the ultrasonic wave propagation path in the ultrasonic handset 18. To avoid such erroneous determination, for example, the change rate of the snow height: h is monitored, and when the snow height: h becomes larger at a speed higher than a preset change rate, the snow detection is canceled. This can also be realized by doing so.

また、前記実施形態では、積雪判定処理に不感帯としての非検出領域:αが設けられていたが、これは目的とする融雪作動に応じて設けられるものであり、必須のものでない。   In the embodiment, the non-detection area: α is provided as a dead zone in the snow accumulation determination process. However, this is provided according to the intended snow melting operation and is not essential.

更にまた、本発明は、例示の如き屋外駐車場の他、道路や歩道など、積雪検出を必要とする各種の場所に設置可能であることは言うまでもない。特に、省エネルギで効率的であることから、一般家庭用等の小規模な駐車場や通り道,庭,屋根等における融雪装置に対して好適に採用され得る。また、前記実施形態においては、家庭用100V電源が接続されていたが、太陽電池やバッテリーなど、公知の各種の電源が好適に採用され得る。   Furthermore, it goes without saying that the present invention can be installed in various places requiring snow detection, such as roads and sidewalks, as well as outdoor parking lots as illustrated. In particular, since it is energy-saving and efficient, it can be suitably used for a small-scale parking lot for general households and a snow melting device in a road, a garden, a roof, and the like. In the above embodiment, a household 100V power source is connected, but various known power sources such as a solar cell and a battery can be suitably employed.

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更,修正,改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
In addition, although not enumerated one by one, the present invention can be carried out in a mode to which various changes, modifications, improvements and the like are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.

本発明の一実施形態としての超音波式積雪センサーを備えた本発明の一実施形態である融雪装置の全体構造を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly the whole structure of the snow melting apparatus which is one Embodiment of this invention provided with the ultrasonic snow accumulation sensor as one Embodiment of this invention. 図1に示された融雪装置における特に超音波式積雪センサーの全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the ultrasonic snow accumulation sensor especially in the snow melting apparatus shown by FIG. 図1に示された融雪装置における積雪検出の処理作動を説明するための作動ブロック図である。It is an operation | movement block diagram for demonstrating the processing operation | movement of the snow cover detection in the snow melting apparatus shown by FIG. 図1に示された融雪装置における超音波式積雪サンサーによる基準距離の測定作動を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the measurement operation | movement of the reference distance by the ultrasonic snow cover in the snow melting apparatus shown by FIG. 図1に示された融雪装置における超音波式積雪サンサーによる第一の積雪判断手段の作動を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the action | operation of the 1st snow accumulation judgment means by the ultrasonic snow cover in the snow melting apparatus shown by FIG. 図1に示された融雪装置における超音波式積雪サンサーによる第二の積雪判断手段の作動を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the action | operation of the 2nd snow accumulation judgment means by the ultrasonic snow cover in the snow melting apparatus shown by FIG. 図1に示された融雪装置における超音波式積雪サンサーによる凍結判定モードの作動を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the action | operation of the freezing determination mode by the ultrasonic snow cover in the snow melting apparatus shown by FIG. 図1に示された融雪装置において採用されるオンディレイ作動およびオフディレイ作動の一具体例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a specific example of the on-delay operation | movement and off-delay operation | movement employ | adopted in the snow melting apparatus shown by FIG. 図1に示された融雪装置の超音波式積雪センサーにおいて採用される積雪判定処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the snow accumulation determination process employ | adopted in the ultrasonic snow accumulation sensor of the snow melting apparatus shown by FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 融雪装置
12 超音波式積雪センサー
14 路面
16 温水式加温器
18 超音波送受器
22 処理装置
30 受信回路
34 演算処理装置
36 外気温度計測器
42 通水管
44 湯沸器
48 雪面
50 凍結層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Snow melting apparatus 12 Ultrasonic-type snow accumulation sensor 14 Road surface 16 Hot water type heater 18 Ultrasonic transmitter / receiver 22 Processing apparatus 30 Reception circuit 34 Arithmetic processing apparatus 36 Outdoor temperature measuring instrument 42 Water pipe 44 Water heater 48 Snow surface 50 Freezing layer

Claims (6)

積雪の検知対象面に対して上方に離隔して対向配置されて、該検知対象面に向けて超音波を送波する送波手段と、
前記検知対象面に対して上方に離隔して対向配置されて、前記送波手段から送波された超音波の該検知対象面による反射波を受波する受波手段と、
前記超音波の前記送波手段による送波から前記受波手段による受波までの時間を計測し、得られた計時結果から該超音波の伝播経路の測定距離情報を求める演算手段と、
前記検知対象面に積雪がない状態下で、前記送波手段および前記受波手段と該検知対象面との間における前記超音波の伝播経路の前記測定距離情報を前記演算手段で求め、得られた該測定距離情報を基準距離情報として記憶する基準値記憶手段と、
前記測定距離情報が前記基準距離情報に比して小さい場合に、該測定距離情報と該基準距離情報との差に基づいて積雪の有無を判断する第一の積雪判断手段と、
前記受波手段で受波される前記超音波の大きさの下限レベルを設定して、該下限レベル以下の大きさの該超音波の受波を考慮させない受波フィルタ手段と、
該受波フィルタ手段の作用で受波を確認できないために、前記測定距離情報が前記基準距離情報に比して大きくなった場合には、積雪があると判断する第二の積雪判断手段と、
該第一及び第二の積雪判断手段による積雪の有無の判断結果を出力する出力手段と
を、含んで構成されていることを特徴とする超音波式積雪センサー。
A transmitting means for transmitting ultrasonic waves toward the detection target surface, arranged to be opposed to the detection target surface of the snow;
Receiving means for receiving a reflected wave of the ultrasonic wave transmitted from the wave transmitting means by the detection target surface, spaced apart from the detection target surface and opposed to the detection target surface;
A calculation means for measuring a time from transmission of the ultrasonic wave by the wave transmission means to reception by the wave reception means, and obtaining measurement distance information of the propagation path of the ultrasonic wave from the obtained time measurement result;
The measurement means obtains the measurement distance information of the propagation path of the ultrasonic wave between the transmission means and the reception means and the detection target surface in a state where there is no snow on the detection target surface. Reference value storage means for storing the measured distance information as reference distance information;
First snow determination means for determining the presence or absence of snow based on the difference between the measurement distance information and the reference distance information when the measurement distance information is smaller than the reference distance information;
A receiving filter means for setting a lower limit level of the magnitude of the ultrasonic wave received by the receiving means and not allowing the ultrasonic wave having a magnitude equal to or lower than the lower limit level to be considered;
A second snow cover judging means for judging that there is snow when the measurement distance information is larger than the reference distance information because the wave cannot be confirmed by the action of the wave receiving filter means;
An ultrasonic snow sensor, comprising: output means for outputting a judgment result of the presence or absence of snow by the first and second snow accumulation judgment means.
前記第一の積雪判断手段において、前記測定距離情報と前記基準距離情報の差の絶対値としてのON側作動値とOFF側作動値をそれぞれ判定基準値に採用し、且つ、該ON側作動値を該OFF側作動値よりも大きく設定すると共に、前記検知対象面の積雪が検知されていない状態下では該測定距離情報と該基準距離情報の差の絶対値が該ON側作動値を超えた場合に積雪があると判断する一方、該検知対象面の積雪が検知されている状態下では該測定距離情報と該基準距離情報の絶対値が該OFF側作動値を下回った場合に積雪が無いと判断するようにした請求項1に記載の超音波式積雪センサー。   In the first snow accumulation determination means, the ON side operation value and the OFF side operation value as absolute values of the difference between the measurement distance information and the reference distance information are adopted as the determination reference values, respectively, and the ON side operation value Is set to be larger than the OFF-side operating value, and the absolute value of the difference between the measured distance information and the reference distance information exceeds the ON-side operating value in a state in which snow on the detection target surface is not detected. In the case where there is snow on the detection target surface, there is no snow when the absolute value of the measurement distance information and the reference distance information is lower than the OFF-side operating value in a state where snow is detected on the detection target surface. The ultrasonic snow cover sensor according to claim 1, which is determined as follows. 前記受波フィルタ手段に設定された前記下限レベルよりも大きな超音波の受波に基づいて前記演算手段で得られた前記測定距離情報が、前記基準距離情報よりも大きな場合には、得られた該測定距離情報を採用しない不感帯処理手段を設けた請求項1又は2に記載の超音波式積雪センサー。   Obtained when the measurement distance information obtained by the calculation means based on the reception of ultrasonic waves larger than the lower limit level set in the reception filter means is larger than the reference distance information. The ultrasonic snow sensor according to claim 1, further comprising a dead zone processing unit that does not employ the measurement distance information. 前記検知対象面を加温する加温手段と、
請求項1乃至3の何れか一項に記載の超音波式積雪センサーと、
該超音波式積雪センサーから出力される積雪の有無の判断結果に基づいて、前記加温手段における加温作動を制御する加温作動制御手段と
を、設けて、該加温手段の加温作動によって該検知対象面を融雪するようにしたことを特徴とする融雪装置。
Heating means for heating the detection target surface;
The ultrasonic snow cover sensor according to any one of claims 1 to 3,
A heating operation control means for controlling a heating operation in the heating means based on a determination result of the presence or absence of snow output from the ultrasonic snow accumulation sensor is provided, and the heating operation of the heating means is provided. A snow melting device characterized in that the surface to be detected is melted.
前記加温作動制御手段において、前記超音波式積雪センサーによって積雪が無いと判断された状況下でも前記加温手段を作動させて前記検知対象面を加温する凍結検知モードを設けて、
該凍結検知モードの作動時における前記第二の積雪判断手段による積雪の有無の判断に基づいて該検知対象面の凍結の有無を判断し、
かかる凍結の有無の判断結果を前記出力手段で出力すると共に、
前記加温作動制御手段において、該出力手段による凍結の有りの判断結果に基づいて前記加温手段を加温作動させて該検知対象面の凍結を解消するようにした請求項4に記載の融雪装置。
In the heating operation control means, a freezing detection mode is provided in which the heating means is operated to heat the detection target surface even under a situation where it is determined that there is no snow by the ultrasonic snow accumulation sensor,
Determining the presence or absence of freezing of the detection target surface based on the determination of the presence or absence of snow by the second snow accumulation determination means during operation of the freeze detection mode;
While outputting the determination result of the presence or absence of such freezing by the output means,
The snow melting according to claim 4, wherein the heating operation control unit is configured to cause the heating unit to perform a heating operation based on a determination result of the presence of freezing by the output unit to eliminate freezing of the detection target surface. apparatus.
前記超音波式積雪センサーの前記出力手段によって出力された前記判断結果が積雪有りで、前記加温作動制御手段による前記加温手段の前記加温作動が行われている状態下で該判断結果が積雪無しの判断結果に至った場合に、
予め設定された所定のオフディレイ時間だけ前記加温制御手段による前記加温手段の加温作動を継続させることでオフディレイ作動を行わせるオフディレイ作動手段を設けると共に、
該判断結果が積雪有りから積雪無しの判断結果に至った時点から予め設定された監視時間の間だけ、該判断結果として積雪有りの信号が再び所定時間に亘って継続して出力されることがないかを監視するオフディレイカウント監視手段を設けて、
該オフディレイカウント監視手段により再び積雪有りの信号が所定時間に亘って継続して確認できなかった場合には、前記判断結果が積雪有りから積雪無しの判断結果に至った時点を前記オフディレイ作動手段におけるオフディレイ作動の継続時間のカウント開始点とする一方、
該オフディレイカウント監視手段により再び積雪有りの信号が所定時間に亘って継続して確認できた場合には、前記オフディレイ作動手段におけるオフディレイ作動をキャンセルして、前記加温作動制御手段による前記加温手段の前記加温作動に戻るようにした請求項4又は5に記載の融雪装置。
The determination result output by the output means of the ultrasonic snow sensor is the presence of snow, and the determination result is obtained when the heating operation of the heating means is performed by the heating operation control means. When it reaches the judgment result that there is no snow,
Providing an off-delay operation means for performing an off-delay operation by continuing the heating operation of the heating means by the heating control means for a predetermined off-delay time set in advance;
A signal with snow cover may be continuously output again for a predetermined time as the determination result only during a preset monitoring time from the time when the determination result has reached the determination result with no snow cover. Provide an off-delay count monitoring means to monitor whether
When the off-delay count monitoring means has not been able to confirm again that there is a snow cover for a predetermined time, the off-delay operation is performed when the judgment result reaches the judgment result of snow cover without snow cover. While the count start point of the duration of the off-delay operation in the means,
When the off-delay count monitoring means continuously confirms a signal with snow again over a predetermined time, the off-delay operation in the off-delay operation means is canceled and the heating operation control means The snow melting device according to claim 4 or 5, wherein the heating operation is returned to the heating operation.
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