JP2022020115A - Snowfall sensor and snow melting apparatus - Google Patents

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哲則 坂谷
Tetsunori Sakatani
章太 渡邉
Shota Watanabe
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Kawamoto Pump Mfg Co Ltd
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Kawamoto Pump Mfg Co Ltd
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Abstract

To provide a snowfall sensor and a snow melting apparatus that ensure a high detection accuracy with a simple structure.SOLUTION: A snowfall sensor comprises: a ranging sensor 13 having a floodlight unit 23 for emitting light; and a receiver unit 24 for detecting the light reflected by an object; a cover 18 for accommodating the ranging sensor, and having a window portion through which the light is transmitted; a control board 11 comprising a sensor control unit for detecting a signal of the ranging sensor; a heater 14 arranged in the cover; and a feeder cable for supplying an electric power to the sensor control unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、降雪情報を検出する降雪センサ及び融雪装置に関する。 The present invention relates to a snowfall sensor and a snowmelting device that detect snowfall information.

積雪が多く見られる地方では、散水式の融雪装置を用いて生活に必要な道路や歩道を雪害から守ることが行われている。こうした融雪装置において、降雪を検出する降雪センサを用いて積雪をもたらす降雪現象が生じた時に自動で融雪装置を運転させる技術が求められている。降雪センサにおいて、温度センサによる気温の検出に加えて、赤外線を照射して対象物による反射光を受光し、物体の有無を検出し、ON/OFF信号を出力する光電センサを用いる構成が知られている(例えば、特許文献1参照。)。このような光電センサにより、雪片による反射光を受光して一定時間当りの雪片数を検出する。 In regions where there is a lot of snow, watering-type snow melting devices are used to protect roads and sidewalks necessary for daily life from snow damage. In such a snowmelting device, there is a demand for a technique for automatically operating the snowmelting device when a snowfall phenomenon that causes snowfall occurs by using a snowfall sensor that detects snowfall. In the snowfall sensor, in addition to detecting the temperature by the temperature sensor, a configuration using a photoelectric sensor that irradiates infrared rays to receive the reflected light by the object, detects the presence or absence of an object, and outputs an ON / OFF signal is known. (See, for example, Patent Document 1). With such a photoelectric sensor, the light reflected by the snowflakes is received and the number of snowflakes per fixed time is detected.

特開2006-64581号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-64581

気温と雪片数を併用した降雪センサは、電子機器である光電センサが雨や風の影響を受けないように窓部を有する密閉ケーシング内に光電センサを設け、窓部を通じて雪片を検出する構造が用いられている。窓部に着雪が生じて窓部が雪で遮られると、雪片検出ができなくなるため、降雪センサのケーシング内部に保温ヒータを設け、温度センサにより検出された気温が一定温度以下に低下した時点で、保温ヒータに通電し、気温が一定温度以上に上昇した時点で保温ヒータへの通電を停止している。 The snowfall sensor, which uses both the temperature and the number of snowflakes, has a structure in which a photoelectric sensor is installed in a sealed casing with a window so that the photoelectric sensor, which is an electronic device, is not affected by rain or wind, and the snowflake is detected through the window. It is used. If snow falls on the window and the window is blocked by snow, snowflakes cannot be detected. Therefore, a heat retaining heater is installed inside the casing of the snowfall sensor, and when the temperature detected by the temperature sensor drops below a certain temperature. , The heat retaining heater is energized, and when the temperature rises above a certain temperature, the energizing of the heat retaining heater is stopped.

ところが保温ヒータは発熱温度が高いため、直接窓部や窓部周辺のケーシング部分に接触させて取付けると窓部やケーシング部分が熱変形を生じやすい。そのため、保温ヒータを周囲の部材に触れさせずにケーシング内に設置する構造を採用し、保温ヒータでケーシング内部の雰囲気を保温することでヒータ熱を間接的に窓部やケーシングへ伝導させて、窓部の着雪を防いでいる。 However, since the heat insulating heater has a high heat generation temperature, the window portion and the casing portion are liable to be thermally deformed if they are attached by directly contacting the window portion or the casing portion around the window portion. Therefore, we adopted a structure in which the heat insulating heater is installed inside the casing without touching the surrounding members, and by keeping the atmosphere inside the casing warm with the heat insulating heater, the heater heat is indirectly conducted to the window and casing. It prevents snow accretion on the windows.

本発明は、単純な構造で高い検出精度を確保できる降雪センサ及び融雪装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a snowfall sensor and a snowmelting device capable of ensuring high detection accuracy with a simple structure.

本発明の一形態にかかる降雪センサは、光を照射する投光部と、対象物で反射した前記光を検出する受光部と、を有する測距センサと、前記測距センサを収容するとともに前記光を透過する窓部を有するカバーと、前記測距センサの信号を検出するセンサ制御部を備える制御基板と、前記カバー内に配されるヒータと、前記センサ制御部へ給電する給電線と、を備える。 The snowfall sensor according to one embodiment of the present invention includes a distance measuring sensor having a light projecting unit that irradiates light and a light receiving unit that detects the light reflected by an object, and the distance measuring sensor. A cover having a window portion that transmits light, a control board including a sensor control unit that detects a signal of the distance measuring sensor, a heater arranged in the cover, and a feeding line that supplies power to the sensor control unit. To prepare for.

本発明によれば単純な構造で高い検出精度を確保できる降雪センサ及び融雪装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a snowfall sensor and a snowmelting device capable of ensuring high detection accuracy with a simple structure.

本発明の第1実施形態にかかる融雪装置の構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the snowmelting apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同融雪装置の降雪センサの構成を示す断面図。The cross-sectional view which shows the structure of the snowfall sensor of the snowmelting apparatus. 同降雪センサの構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the snowfall sensor. 同降雪センサの制御基板の構成を示す側面図。The side view which shows the structure of the control board of the snowfall sensor. 同降雪センサの降雪センサの構成を示す断面図。The cross-sectional view which shows the structure of the snowfall sensor of the same snowfall sensor. 同降雪センサの仕切プレートの構成を示す平面図。The plan view which shows the structure of the partition plate of the snowfall sensor. 同降雪センサの仕切プレートの構成を示す断面図。The cross-sectional view which shows the structure of the partition plate of the snowfall sensor. 同降雪センサの仕切プレートの構成を示す断面図。The cross-sectional view which shows the structure of the partition plate of the snowfall sensor.

以下、本発明の一実施形態にかかる融雪装置100及び降雪センサ1について、図1乃至図8を用いて説明する。図1は第1実施形態にかかる融雪装置100の説明図である。図2及び図3は降雪センサ1の内部構成を側方から見た断面図である。図4は制御基板11の構成を示す側面図である。図5は降雪センサ1の内部構成を上側から見た断面図である。図6は降雪センサ1の仕切プレート19aの構成を上から見た平面図であり、図7及び図8は仕切プレート19aの断面図である。 Hereinafter, the snowmelting device 100 and the snowfall sensor 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8. FIG. 1 is an explanatory diagram of the snowmelting device 100 according to the first embodiment. 2 and 3 are cross-sectional views of the internal configuration of the snowfall sensor 1 as viewed from the side. FIG. 4 is a side view showing the configuration of the control board 11. FIG. 5 is a cross-sectional view of the internal configuration of the snowfall sensor 1 as viewed from above. FIG. 6 is a plan view of the configuration of the partition plate 19a of the snowfall sensor 1 as viewed from above, and FIGS. 7 and 8 are cross-sectional views of the partition plate 19a.

図1に示すように、融雪装置100は、降雪センサ1と、融雪機器2と、制御装置3と、を備える。融雪装置100は、例えば融雪対象箇所の雪を溶かす装置である。 As shown in FIG. 1, the snowmelt device 100 includes a snowfall sensor 1, a snowmelt device 2, and a control device 3. The snow melting device 100 is, for example, a device that melts snow in a snow melting target portion.

図1乃至図3に示すように、降雪センサ1は、ケーシング10と、制御基板11と、第1の温度センサ12と、測距センサ13と、ヒータ14と、複数のケーブル15a、15bと、第2の温度センサ16と、を備える。降雪センサ1は、例えば屋外に設けられ、対象エリアの降雪情報を検出し融雪機器2の運転信号を制御装置3に送る。また、降雪センサ1はさらに、遠隔操作を行うリモコン4を備えていてもよい。 As shown in FIGS. 1 to 3, the snowfall sensor 1 includes a casing 10, a control board 11, a first temperature sensor 12, a distance measuring sensor 13, a heater 14, and a plurality of cables 15a and 15b. A second temperature sensor 16 is provided. The snowfall sensor 1 is provided, for example, outdoors, detects snowfall information in a target area, and sends an operation signal of the snowmelt device 2 to the control device 3. Further, the snowfall sensor 1 may further include a remote controller 4 for remote control.

ケーシング10は、ポール17と、カバー18と、仕切プレート19a、19bと、を備える。 The casing 10 includes a pole 17, a cover 18, and partition plates 19a and 19b.

ポール17は上下が開口する中空の円筒状に構成される。ポール17は下部の開口にアンテナマストが差し込まれ、アンテナマスト上に接続されることで、降雪センサ1を設置場所に支持する。ポール17の上端に形成される円形の開口17aに第1の仕切プレート19aが設けられる。また、ポール17の軸方向中途部には第2の仕切プレート19bが配される。 The pole 17 is formed in a hollow cylindrical shape with upper and lower openings. An antenna mast is inserted into the opening at the bottom of the pole 17, and the pole 17 is connected on the antenna mast to support the snowfall sensor 1 at the installation location. The first partition plate 19a is provided in the circular opening 17a formed at the upper end of the pole 17. Further, a second partition plate 19b is arranged in the middle of the pole 17 in the axial direction.

ポール17において仕切プレート19bが配される位置よりも上側の2箇所に周壁を貫通するケーブル孔17cが形成される。ケーブル孔17cは、接続ケーブル15a、15bが挿入される円形の貫通孔である。すなわち、ポール17は、一端側にカバー18が接続され、他端側にアンテナマストが差し込まれる差込口となる開口17bを有し、軸方向の中途部において周壁を貫通するケーブル孔17cを有し、このケーブル孔17cに給電線を有するとともに制御基板と融雪装置を接続するケーブルが通って配設される。 Cable holes 17c penetrating the peripheral wall are formed at two positions above the position where the partition plate 19b is arranged on the pole 17. The cable hole 17c is a circular through hole into which the connection cables 15a and 15b are inserted. That is, the pole 17 has an opening 17b to which a cover 18 is connected to one end side and an insertion port into which the antenna mast is inserted, and has a cable hole 17c penetrating the peripheral wall in the middle portion in the axial direction. A cable that has a feeding line in the cable hole 17c and connects the control board and the snow melting device is arranged through the cable hole 17c.

カバー18は、例えば合成樹脂材料で形成され、屋根部18aと、フランジ部18bと、を一体に有する。カバー18は下側に開口し、開口のフランジ部18bにポール17の上端部が挿入され、周縁が水密に接着されることで接合される。 The cover 18 is made of, for example, a synthetic resin material, and has a roof portion 18a and a flange portion 18b integrally. The cover 18 is opened downward, the upper end portion of the pole 17 is inserted into the flange portion 18b of the opening, and the peripheral edge is watertightly bonded to be joined.

屋根部18aは、例えば光透過性の合成樹脂材料で構成され、下側に開口する半球のドーム状に構成される。屋根部18aの正面部の中央には矩形の窓部18cが形成されている。窓部18cは平板状に構成され、測距センサ13の光を透過可能に構成される。具体的には光透過性の材料で周りの部分の屋根部18aよりも薄く、例えば1mm程度の厚さに構成されている。外面は上から降った雪が堆積せずに落下しやすい曲面形状を構成する。 The roof portion 18a is made of, for example, a light-transmitting synthetic resin material, and is formed in a hemispherical dome shape that opens downward. A rectangular window portion 18c is formed in the center of the front portion of the roof portion 18a. The window portion 18c is formed in a flat plate shape and is configured to be able to transmit the light of the distance measuring sensor 13. Specifically, it is made of a light-transmitting material, thinner than the roof portion 18a of the surrounding portion, and is configured to have a thickness of, for example, about 1 mm. The outer surface has a curved surface shape that makes it easy for snow that has fallen from above to fall without accumulating.

屋根部18aの内壁には、制御基板の周縁に係合する段部18eが形成されている。具体的には屋根部18aの内壁の一部において周方向に沿う段差面が形成され、段部18eに、第1制御基板11の周縁部が支持される。 On the inner wall of the roof portion 18a, a step portion 18e that engages with the peripheral edge of the control board is formed. Specifically, a stepped surface along the circumferential direction is formed in a part of the inner wall of the roof portion 18a, and the peripheral portion of the first control board 11 is supported by the step portion 18e.

図6乃至図8に示すように、仕切プレート19a、19bは、例えばゴム材料で形成され、円形板状の外形を有する。仕切プレート19a,19bはポール17の軸と直交する面に沿って配され、ポール17内の空間を塞ぎ、収容部を上下方向に仕切る。 As shown in FIGS. 6 to 8, the partition plates 19a and 19b are made of, for example, a rubber material and have a circular plate-like outer shape. The partition plates 19a and 19b are arranged along a plane orthogonal to the axis of the pole 17, close the space inside the pole 17, and partition the accommodating portion in the vertical direction.

上部の仕切プレート19aは、カバー18とポール17との接続部分に設けられ、ポール17の上端の開口17aを覆う。仕切プレート19aは、例えば円形状の薄膜部19dを備え、中央部において幅方向に延びるとともに制御基板11が貫通するスリット19cを有する。スリット19cに第1制御基板11が位置し、円形状の外縁部19eによって制御基板11が挟持される。仕切プレート19aは、ケーシング10内の空間を上側の第1室20aと、下側の第2室20bと、に仕切るとともに、制御基板11を保持し、センサと制御基板11の落下を防止する。 The upper partition plate 19a is provided at the connection portion between the cover 18 and the pole 17 and covers the opening 17a at the upper end of the pole 17. The partition plate 19a includes, for example, a circular thin film portion 19d, and has a slit 19c extending in the width direction at the central portion and through which the control substrate 11 penetrates. The first control board 11 is located in the slit 19c, and the control board 11 is sandwiched by the circular outer edge portion 19e. The partition plate 19a partitions the space inside the casing 10 into a first chamber 20a on the upper side and a second chamber 20b on the lower side, and holds the control board 11 to prevent the sensor and the control board 11 from falling.

仕切プレート19bは、ポール17の内部空間において軸方向中途部に設けられる。仕切プレート19bは、仕切プレート19aや制御基板11よりも下側に配される。仕切プレート19bは、ポール17内の空間を、制御基板11を収容する第2室20bと、第2室20bの下側に形成される第3室と20cに仕切る。仕切プレート19bは、ポール17下端の穴から、雨滴が浸入するのを防止している。 The partition plate 19b is provided in the middle of the axial direction in the internal space of the pole 17. The partition plate 19b is arranged below the partition plate 19a and the control board 11. The partition plate 19b partitions the space inside the pole 17 into a second chamber 20b for accommodating the control board 11 and a third chamber and 20c formed below the second chamber 20b. The partition plate 19b prevents raindrops from entering through the hole at the lower end of the pole 17.

図1乃至図4に示すように、制御基板11は回路基板であり、ケーシング10内に立設されている。制御基板11は、ポール17内に配される矩形の第1ベース部11aと、カバー18の形状に沿う円弧形の縁を有する第2ベース部11bとを連続して一体に有するプレート状部材である。第1ベース部11aと第2ベース部11bとの境界部分には仕切プレート19aの外縁部に係合して支持される切り欠き部11dが形成される。第2ベース部11bの半円形状の周縁部はカバー18の内壁に形成された段部18eに支持される。制御基板11はカバー18内の空間と、ポール17内の空間とに至って配置される。 As shown in FIGS. 1 to 4, the control board 11 is a circuit board and is erected in the casing 10. The control board 11 is a plate-shaped member having a rectangular first base portion 11a arranged in the pole 17 and a second base portion 11b having an arcuate edge along the shape of the cover 18 continuously and integrally. Is. A notch portion 11d that engages with and is supported by the outer edge portion of the partition plate 19a is formed at the boundary portion between the first base portion 11a and the second base portion 11b. The semicircular peripheral edge of the second base portion 11b is supported by the stepped portion 18e formed on the inner wall of the cover 18. The control board 11 is arranged so as to reach the space inside the cover 18 and the space inside the pole 17.

制御基板11には、記憶部21、センサ制御部25、温度センサ12等の各種制御機器が搭載されている。 Various control devices such as a storage unit 21, a sensor control unit 25, and a temperature sensor 12 are mounted on the control board 11.

記憶部21は、例えばRAM,ROMを備え、各種の設定値や演算式を記憶する。例えば記憶部21は、降雪情報として、測距センサ13から送られた距離や温度センサ12から送られた温度等の情報を記憶する。 The storage unit 21 includes, for example, a RAM and a ROM, and stores various set values and arithmetic expressions. For example, the storage unit 21 stores information such as the distance sent from the distance measuring sensor 13 and the temperature sent from the temperature sensor 12 as snowfall information.

温度センサ12は第2室20bに設けられる。温度センサ12は例えば温度検出素子を備える。温度センサ12は、制御基板11上に搭載される。温度情報を検出し、検出した信号をセンサ制御部25に送る。 The temperature sensor 12 is provided in the second chamber 20b. The temperature sensor 12 includes, for example, a temperature detection element. The temperature sensor 12 is mounted on the control board 11. The temperature information is detected, and the detected signal is sent to the sensor control unit 25.

測距センサ13は、三角測量方式の光電センサであり、センサケース22と、センサケース22に搭載された投光部23と、受光部24と、を備える。測距センサ13のセンサケース22は、制御基板11上にねじ止めされ、窓部18cに対向する位置に配される。測距センサ13は、制御基板11に設けられるセンサ制御部25に接続される。 The distance measuring sensor 13 is a triangulation type photoelectric sensor, and includes a sensor case 22, a light projecting unit 23 mounted on the sensor case 22, and a light receiving unit 24. The sensor case 22 of the distance measuring sensor 13 is screwed onto the control board 11 and arranged at a position facing the window portion 18c. The distance measuring sensor 13 is connected to the sensor control unit 25 provided on the control board 11.

例えば測距センサ13は、最大1m程度の長距離を含む検出対象エリアに配されるターゲット(対象物)までの距離を測定する。検出対象エリアは、投光部23及び受光部24から前方に拡がる円錐状の照射領域から一定距離以内の領域である不感帯を除くエリアに設定される。 For example, the distance measuring sensor 13 measures the distance to the target (object) arranged in the detection target area including a long distance of about 1 m at the maximum. The detection target area is set to an area excluding the dead zone, which is a region within a certain distance from the conical irradiation region extending forward from the light projecting unit 23 and the light receiving unit 24.

投光部23は、円錐状に不可視光を照射するエミッタを備える。例えば投光部23は、不可視光としてのパルス赤外光を一定時間毎に照射する。不可視光は例えば波長800-1200nm、具体的には波長約940nmの不可視光領域の近赤外線である。 The light projecting unit 23 includes an emitter that irradiates invisible light in a conical shape. For example, the light projecting unit 23 irradiates pulsed infrared light as invisible light at regular time intervals. The invisible light is, for example, near infrared rays having a wavelength of 800-1200 nm, specifically, an invisible light region having a wavelength of about 940 nm.

受光部24は、ターゲットで反射した反射光を受光する検出素子を備える。例えば受光部24は複数の検出素子がアレイ状に配列される。投略垂直に降下する雪片の検出において検出距離の誤差を低減するために、投光部23と受光部24とは並んで配置される。 The light receiving unit 24 includes a detection element that receives the reflected light reflected by the target. For example, in the light receiving unit 24, a plurality of detection elements are arranged in an array. In order to reduce the error of the detection distance in the detection of snowflakes falling vertically, the light projecting unit 23 and the light receiving unit 24 are arranged side by side.

センサ制御部25は例えばCPUや各種の処理回路、及び変換回路等を備える。センサ制御部25は、受光部24や温度センサ12から送られる情報や予め記憶部21に記憶された各種プログラムに従って、降雪センサ1や融雪機器2の動作を制御する。 The sensor control unit 25 includes, for example, a CPU, various processing circuits, a conversion circuit, and the like. The sensor control unit 25 controls the operation of the snowfall sensor 1 and the snow melting device 2 according to the information sent from the light receiving unit 24 and the temperature sensor 12 and various programs stored in advance in the storage unit 21.

センサ制御部25は、測距センサ13に接続され、所定の条件で投光部23から赤外光を照射させるとともに、受光部24で検出される信号に基づき、対象エリアに存在するターゲットまでの距離を測定し、測定情報を検出する。 The sensor control unit 25 is connected to the distance measuring sensor 13, irradiates infrared light from the light emitting unit 23 under predetermined conditions, and reaches a target existing in the target area based on the signal detected by the light receiving unit 24. Measure the distance and detect the measurement information.

また、センサ制御部25は、例えば制御装置3の操作部34の設定入力に基づき自動モードと手動モードの切替え可能に構成されている。例えば自動モードにおいては、各種センサにて検出した情報に基づいて融雪機器2を運転制御する。 Further, the sensor control unit 25 is configured to be able to switch between an automatic mode and a manual mode based on, for example, a setting input of the operation unit 34 of the control device 3. For example, in the automatic mode, the snowmelting device 2 is operated and controlled based on the information detected by various sensors.

例えばセンサ制御部25は、自動モードにおいて、温度センサ12によって検出される温度が一定温度以下である場合に、測距センサ13を作動させ、測距センサ13の投光部23より赤外光を照射させる。一定値は例えば2.5℃である。また、センサ制御部25は気温が一定値まで上昇したら照射を停止する。例えばセンサ制御部25は気温が3.0℃以上になった場合に照射を停止する。 For example, the sensor control unit 25 operates the distance measuring sensor 13 when the temperature detected by the temperature sensor 12 is equal to or lower than a certain temperature in the automatic mode, and emits infrared light from the light projecting unit 23 of the distance measuring sensor 13. Irradiate. The constant value is, for example, 2.5 ° C. Further, the sensor control unit 25 stops irradiation when the temperature rises to a certain value. For example, the sensor control unit 25 stops irradiation when the temperature rises above 3.0 ° C.

また、センサ制御部25は、測距センサ13による検出数に基づいて降雪情報を検出する。例えば、センサ制御部25は、対象エリアにおいてターゲットまでの距離が検出された回数や距離の情報に基づき、雪片数を算出する。一例として、センサ制御部25は、測距センサ13が所定エリア内においてターゲットまでの距離を検出した回数を雪片数としてカウントすることで、雪片数を算出する。 Further, the sensor control unit 25 detects snowfall information based on the number of detections by the distance measuring sensor 13. For example, the sensor control unit 25 calculates the number of snowflakes based on the number of times the distance to the target is detected in the target area and the distance information. As an example, the sensor control unit 25 calculates the number of snowflakes by counting the number of times the distance measuring sensor 13 detects the distance to the target in a predetermined area as the number of snowflakes.

また、センサ制御部25は、測定距離に基づき、一定条件を満たす場合にカウントの対象から除外する補正を行ってもよい。 Further, the sensor control unit 25 may make a correction to exclude from the counting target when a certain condition is satisfied based on the measurement distance.

センサ制御部25は、雪片数算出の他の例として、例えば、測定距離の長短に基づいて雪片数としてカウントする際のカウント数に重み付けを行ってもよい。 As another example of calculating the number of snowflakes, the sensor control unit 25 may weight the count number when counting as the number of snowflakes based on the length of the measurement distance, for example.

そして、センサ制御部25は雪片数や温度情報に基づいて、融雪機器2の運転条件を満たす場合に、融雪機器2を運転させ、あるいは、融雪機器2の停止条件を満たした場合に融雪機器2を停止させる運転信号を制御装置3に送る。例えば対象エリアにおいて一定時間当りの雪片数が所定値を超えた場合に、センサ制御部25は融雪機器2を運転し、対象エリアにおいて一定時間当りの雪片数が所定の停止基準数を下回ると、融雪機器2を停止させる信号を、制御装置3に送る。 Then, the sensor control unit 25 operates the snowmelt device 2 when the operation condition of the snowmelt device 2 is satisfied based on the number of snowflakes and the temperature information, or operates the snowmelt device 2 when the stop condition of the snowmelt device 2 is satisfied. Sends an operation signal to stop the control device 3. For example, when the number of snowflakes per fixed time exceeds a predetermined value in the target area, the sensor control unit 25 operates the snowmelting device 2, and when the number of snowflakes per fixed time in the target area falls below the predetermined stop reference number, the sensor control unit 25 operates. A signal for stopping the snow melting device 2 is sent to the control device 3.

センサ制御部25は温度センサ12や温度センサ16からの信号を取得し、温度情報を検出する。例えば、センサ制御部25は温度センサの温度情報に基づいて、ヒータ14の運転条件を満たす場合に、ヒータ14を駆動し、あるいは、ヒータ14の停止条件を満たした場合にヒータ14を停止させる。一例として、温度センサ12で検出される温度が所定値を下回る場合に、ヒータ14を運転し、他の所定値を上回る場合に、ヒータを停止する。 The sensor control unit 25 acquires signals from the temperature sensor 12 and the temperature sensor 16 and detects temperature information. For example, the sensor control unit 25 drives the heater 14 when the operating condition of the heater 14 is satisfied, or stops the heater 14 when the stop condition of the heater 14 is satisfied, based on the temperature information of the temperature sensor. As an example, when the temperature detected by the temperature sensor 12 is below a predetermined value, the heater 14 is operated, and when the temperature exceeds another predetermined value, the heater is stopped.

センサ制御部25は、操作部34の試運転ボタンが押された場合に、ボタンを押している間、測定された距離を表示部33に表示する。 When the test run button of the operation unit 34 is pressed, the sensor control unit 25 displays the measured distance on the display unit 33 while the button is pressed.

ヒータ14は、投光部23及び受光部24が配列されたセンサケース22の周りに設けられる。例えばセンサケース22の上方にヒータ14が配置される。制御基板11に固定されるセンサ制御部25の制御によって、ヒータ14が運転されて発熱することで、窓部18cに雪が堆積することを防止する。 The heater 14 is provided around the sensor case 22 in which the light emitting unit 23 and the light receiving unit 24 are arranged. For example, the heater 14 is arranged above the sensor case 22. Under the control of the sensor control unit 25 fixed to the control board 11, the heater 14 is operated to generate heat, thereby preventing snow from accumulating on the window unit 18c.

接続ケーブル15a,15bは、例えば給電線や信号線を有する。一方の接続ケーブル15aはポール17のケーブル孔17cを通り一端側が収容部内において制御基板11に接続される。接続ケーブル15aの他端側は収容部外に導出され、制御装置3に接続される。他方の接続ケーブル15bは、ケーブル孔17cを通り一端側が収容部内において制御基板11に接続される。接続ケーブル15bの他端側は収容部外に導出される、接続ケーブル15bの他端部には第2の温度センサ16が設けられている。接続ケーブル15a、15bの、ケーブル孔17cに配される端部には外面を覆うパイプ部材15dが設けられている。 The connection cables 15a and 15b have, for example, a feeder line or a signal line. One connection cable 15a passes through the cable hole 17c of the pole 17 and one end side is connected to the control board 11 in the accommodating portion. The other end side of the connection cable 15a is led out of the accommodating portion and connected to the control device 3. The other connection cable 15b passes through the cable hole 17c and one end side is connected to the control board 11 in the accommodating portion. The other end side of the connection cable 15b is led out to the outside of the accommodating portion, and the other end portion of the connection cable 15b is provided with a second temperature sensor 16. A pipe member 15d covering the outer surface is provided at the end of the connection cables 15a and 15b arranged in the cable hole 17c.

第2の温度センサ16は、融雪対象となる場所、例えば道路に配設され、地温を検出する。第2の温度センサ16は例えば温度検出素子とセンサケースと、を備える。第2の温度センサ16は、道路の温度情報を検出し、検出した信号をセンサ制御部25に送る。 The second temperature sensor 16 is arranged in a place to be snowmelted, for example, on a road, and detects the ground temperature. The second temperature sensor 16 includes, for example, a temperature detection element and a sensor case. The second temperature sensor 16 detects the temperature information of the road and sends the detected signal to the sensor control unit 25.

図1に示すように、融雪機器2は、例えば融雪対象となる場所、例えば道路上に設けられる。例えば地下水を揚水して融雪用水として用いる構造の散水式の場合、融雪機器2として融雪ポンプを備える。融雪機器2は、制御装置3から出力される信号により、融雪対象となる場所、例えば道路上の雪が融雪されるように散水動作を行う。信号は、たとえば融雪ポンプを直接起動する信号(オン信号)である。融雪装置100は、信号により融雪機器2が運転され、融雪用水を配管に送り、道路上に散水することで、道路上の積雪を融かす。 As shown in FIG. 1, the snowmelting device 2 is provided, for example, on a place subject to snowmelting, for example, on a road. For example, in the case of a sprinkling type having a structure in which groundwater is pumped and used as snowmelt water, a snowmelt pump is provided as the snowmelt device 2. The snowmelting device 2 performs a watering operation so that snow on a place to be snowmelted, for example, a road, is melted by a signal output from the control device 3. The signal is, for example, a signal (on signal) that directly starts the snowmelt pump. In the snow melting device 100, the snow melting device 2 is operated by a signal, and the snow melting device 2 is sent to the pipe and sprinkled on the road to melt the snow on the road.

融雪機器2は、制御装置3から出力される信号に従って、融雪対象となる場所、例えば道路上の雪が融雪されるように散水動作を行う。信号は、融雪ポンプを直接起動する信号(オン信号)である。融雪機器2は、制御装置3から出力される信号により運転され、融雪用水を配管に送り、道路上に散水することで、道路上の積雪を融かす。
制御装置3は、表示部33と、操作部34と、出力基板35と、を備える。制御装置3は、接続ケーブル15aを介して、降雪センサ1に対して給電可能及び信号送受信可能に接続される。制御装置3は、降雪センサ1に接続ケーブル15aを介して給電するとともに、降雪センサ1から送られる運転信号に従って融雪機器2の動作を制御する。
The snowmelting device 2 performs a watering operation so that snow on a place to be snowmelted, for example, a road, is melted according to a signal output from the control device 3. The signal is a signal (on signal) that directly starts the snowmelt pump. The snow melting device 2 is operated by a signal output from the control device 3, sends snow melting water to a pipe, and sprinkles water on the road to melt the snow on the road.
The control device 3 includes a display unit 33, an operation unit 34, and an output board 35. The control device 3 is connected to the snowfall sensor 1 via a connection cable 15a so that power can be supplied and signals can be transmitted / received. The control device 3 supplies power to the snowfall sensor 1 via the connection cable 15a, and controls the operation of the snowmelting device 2 according to the operation signal sent from the snowfall sensor 1.

表示部33は例えば温度情報や雪片数等の情報を表示する表示器である。
操作部34は、電源や各種操作ボタン等の入力装置を備える。
The display unit 33 is a display unit that displays information such as temperature information and the number of snowflakes.
The operation unit 34 includes input devices such as a power supply and various operation buttons.

出力基板35は、回路基板であり、直流電源部と接点出力用のリレーが搭載されている。 The output board 35 is a circuit board, and is equipped with a DC power supply unit and a relay for contact output.

上記実施形態にかかる降雪センサ1装置によれば、以下のような効果が得られる。すなわち、投光部23より、一定時間毎に、円錐状に不可視光を照射し、受光部24にて、円錐状の空間を降下する雪片により反射した不可視光を受光し、一定時間毎、例えば40ms毎に、赤外線LEDより赤外線を照射して、受光したイメージセンサー(PSD position sensing device)上の位置を検出して、雪片までの距離を算出する三角測量方式を採用しており、雪片までの距離が測定される毎に、雪片数を1個増加することにより、一定時間当たりの雪片数を計数可能としている。 According to the snowfall sensor 1 device according to the above embodiment, the following effects can be obtained. That is, the light projecting unit 23 irradiates the invisible light in a conical shape at regular time intervals, and the light receiving unit 24 receives the invisible light reflected by the snowflakes descending in the conical space, and receives the invisible light at regular time intervals, for example. A triangular survey method is used to calculate the distance to the snowflake by irradiating infrared rays from the infrared LED every 40 ms and detecting the position on the received image sensor (PSD posture sensing space). By increasing the number of snowflakes by one each time the distance is measured, the number of snowflakes per fixed time can be counted.

小型の測距センサを用いることで、センサケース22や制御基板11を小型化でき、カバー18を小さくすることができるため、ヒータの要求性能を低減できる。例えばアンテナマストに接続されるポール17の径と同等の半径を有するドーム状のカバー18を接続してケーシング10をコンパクトかつ簡単な構造とすることができる。したがって、ヒータの消費電力を抑えることができる。 By using a small distance measuring sensor, the sensor case 22 and the control board 11 can be miniaturized, and the cover 18 can be miniaturized, so that the required performance of the heater can be reduced. For example, a dome-shaped cover 18 having a radius equivalent to the diameter of the pole 17 connected to the antenna mast can be connected to make the casing 10 a compact and simple structure. Therefore, the power consumption of the heater can be suppressed.

さらに、細型のポールと同程度の投影面積となるため、積雪する面積を最小限に抑えることができる。またドーム状の外面とし、かつ内部にヒータを設けたことで、着雪しても雪が落下しやすく、積雪を防ぐことができる。 Furthermore, since the projected area is about the same as that of a thin pole, the area of snow accumulation can be minimized. In addition, by providing a dome-shaped outer surface and a heater inside, it is easy for snow to fall even if snow accretion occurs, and it is possible to prevent snow accumulation.

また、このような小型のケーシング10内に、制御基板を内蔵したことにより、外部との接続は給電線と運転信号線のみとして3線式のケーブル接続とすることができる。したがって、接続構造を単純かつ小型にすることができる。 Further, by incorporating the control board in such a small casing 10, the connection with the outside can be a three-wire cable connection with only the feeder line and the operation signal line. Therefore, the connection structure can be made simple and compact.

また、上記実施形態において、制御基板11はカバー18の内面に固定させ、一部をポール17内に収納したことにより、着雪する表面積を小さくすることができる。また、仕切プレート19a、19bにより、ヒータ14が配される第1室20aと、大気とを仕切ることができ、ヒータ14の保温効果を維持できる。 Further, in the above embodiment, the control board 11 is fixed to the inner surface of the cover 18 and a part of the control board 11 is housed in the pole 17, so that the surface area of snow accretion can be reduced. Further, the partition plates 19a and 19b can partition the first chamber 20a in which the heater 14 is arranged and the atmosphere, and can maintain the heat retaining effect of the heater 14.

また、仕切プレート19a,19bにより空間を区画し、上側の空間にヒータ14を、下側の空間に温度センサ12を、それぞれ配置したことにより、温度センサ12がヒータ14の熱の影響を受けることを防止できる。 Further, by partitioning the space by the partition plates 19a and 19b and arranging the heater 14 in the upper space and the temperature sensor 12 in the lower space, the temperature sensor 12 is affected by the heat of the heater 14. Can be prevented.

さらに、ポール17の周壁を貫通するケーブル孔17cにパイプ部材15dを差し込み、ケーブルを配設する構成において、切り欠きを設ける等によりパイプ部材15dが制御基板11と干渉することを回避できることにより、制御基板11の破損が防止できる。 Further, in a configuration in which the pipe member 15d is inserted into the cable hole 17c penetrating the peripheral wall of the pole 17 and the cable is arranged, the pipe member 15d can be prevented from interfering with the control board 11 by providing a notch or the like for control. Damage to the substrate 11 can be prevented.

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば各種設定値や算出の基準値等は適宜変更可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, various set values and calculation reference values can be changed as appropriate.

例えば信号の送受信はケーブル15aにより行う例を示したが、無線により通信可能に構成してもよい。 For example, although the example in which the signal is transmitted and received by the cable 15a is shown, the signal may be configured to be able to communicate wirelessly.

また、上記実施形態において、融雪装置100はポンプによって地下水を汲みあげる構成を例示したが、これに限られるものではない。例えば一般給水用配管から融雪揚水を給水するタイプの融雪機器や、ヒータ等の加熱装置を用いてもよい。例えば融雪機器2として一般給水用配管から分岐して給水を融雪用水として用いる構造の散水式の融雪機器を用いる場合、配管に設けられる電動弁や電磁弁を降雪情報に基づいて制御する。この場合、配管に配される電動弁や電磁弁を直接開閉作動させる信号(オン信号)が融雪信号となる。 Further, in the above embodiment, the snowmelting device 100 exemplifies a configuration in which groundwater is pumped up by a pump, but the present invention is not limited to this. For example, a snowmelting device of a type that supplies snowmelt pumped water from a general water supply pipe, or a heating device such as a heater may be used. For example, when a watering type snowmelting device having a structure in which water is branched from a general water supply pipe and used as snowmelting water is used as the snowmelting device 2, the electric valve and the solenoid valve provided in the pipe are controlled based on the snowfall information. In this case, the signal (on signal) that directly opens and closes the electric valve and the solenoid valve arranged in the pipe becomes the snowmelt signal.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified at the implementation stage without departing from the gist thereof. In addition, each embodiment may be carried out in combination as appropriate, in which case the combined effect can be obtained. Further, the above-described embodiment includes various inventions, and various inventions can be extracted by a combination selected from a plurality of disclosed constituent requirements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, if the problem can be solved and the effect is obtained, the configuration in which the constituent elements are deleted can be extracted as an invention.

1…降雪センサ、2…融雪機器、3…制御装置、4…リモコン、10…ケーシング、11…制御基板、11a…第1ベース部、11b…第2ベース部、11d…切り欠き部、12…温度センサ、13…測距センサ、14…ヒータ、15a…接続ケーブル、15b…接続ケーブル、15d…パイプ部材、16…温度センサ、17…ポール、17a…開口、17c…ケーブル孔、18…カバー、18a…屋根部、18b…フランジ部、18c…窓部、18e…段部、19a、19b…仕切プレート、19c…スリット、20a…第1室、20b…第2室、20c…第3室、21…記憶部、22…センサケース、23…投光部、24…受光部、25…センサ制御部、33…表示部、34…操作部、35…出力基板、100…融雪装置。 1 ... Snowfall sensor, 2 ... Snow melting device, 3 ... Control device, 4 ... Remote control, 10 ... Casing, 11 ... Control board, 11a ... First base part, 11b ... Second base part, 11d ... Notch part, 12 ... Temperature sensor, 13 ... Distance measuring sensor, 14 ... Heater, 15a ... Connection cable, 15b ... Connection cable, 15d ... Pipe member, 16 ... Temperature sensor, 17 ... Pole, 17a ... Opening, 17c ... Cable hole, 18 ... Cover, 18a ... roof part, 18b ... flange part, 18c ... window part, 18e ... step part, 19a, 19b ... partition plate, 19c ... slit, 20a ... first room, 20b ... second room, 20c ... third room, 21 ... Storage unit, 22 ... Sensor case, 23 ... Light projector unit, 24 ... Light receiving unit, 25 ... Sensor control unit, 33 ... Display unit, 34 ... Operation unit, 35 ... Output board, 100 ... Snow melting device.

Claims (8)

光を照射する投光部と、対象物で反射した前記光を検出する受光部と、を有する測距センサと、
前記測距センサを収容するとともに前記光を透過する窓部を有するカバーと、
前記測距センサの信号を検出するセンサ制御部を備える制御基板と、
前記カバー内に配されるヒータと、
前記センサ制御部へ給電する給電線と、
を備える降雪センサ。
A ranging sensor having a light projecting unit that irradiates light and a light receiving unit that detects the light reflected by an object.
A cover that accommodates the distance measuring sensor and has a window portion that transmits the light,
A control board including a sensor control unit that detects a signal of the distance measuring sensor, and
The heater arranged in the cover and
A feeder that supplies power to the sensor control unit and
A snowfall sensor.
温度を検出する温度センサを備え、
前記センサ制御部は前記温度センサの信号を取得する、請求項1に記載の降雪センサ。
Equipped with a temperature sensor that detects the temperature
The snowfall sensor according to claim 1, wherein the sensor control unit acquires a signal from the temperature sensor.
前記カバーは光透過性樹脂により開口を有するドーム状に構成され、
前記投光部及び前記受光部を搭載するセンサケースと、
前記カバーの前記開口に差し込まれて組付けられる中空のポールと、
を備える、請求項1または2に記載の降雪センサ。
The cover is made of a light-transmitting resin and is formed in a dome shape having an opening.
A sensor case on which the light projecting unit and the light receiving unit are mounted,
A hollow pole that is inserted into the opening of the cover and assembled.
The snowfall sensor according to claim 1 or 2.
前記センサケースは前記カバーの内部に配され、
前記制御基板は前記カバー内の空間と、前記ポール内の空間とに至って配置され、
前記カバー内の空間において前記制御基板に、前記センサケースが配され、
前記ポール内の空間において前記制御基板に、温度を検出する温度センサが配され、
前記センサ制御部は、前記測距センサ及び前記ヒータを運転制御する請求項3に記載の降雪センサ。
The sensor case is arranged inside the cover.
The control board is arranged so as to reach the space inside the cover and the space inside the pole.
The sensor case is arranged on the control board in the space inside the cover.
A temperature sensor for detecting temperature is arranged on the control board in the space inside the pole.
The snowfall sensor according to claim 3, wherein the sensor control unit controls the operation of the distance measuring sensor and the heater.
前記制御基板の一部が前記カバーの内壁に支持される、請求項3または4に記載の降雪センサ。 The snowfall sensor according to claim 3 or 4, wherein a part of the control board is supported by the inner wall of the cover. 前記カバーと前記ポールの接続部に配され、前記測距センサ及び前記ヒータが配される前記カバー内の空間と、前記温度センサが配される前記ポール内の空間とを仕切るとともに、前記制御基板を保持する仕切プレートを備える、請求項3乃至5のいずれかに記載の降雪センサ。 The space inside the cover where the distance measuring sensor and the heater are arranged, which is arranged at the connection portion between the cover and the pole, and the space inside the pole where the temperature sensor is arranged are partitioned, and the control board is provided. The snowfall sensor according to any one of claims 3 to 5, further comprising a partition plate for holding the above. 前記ポールは、一端側に前記カバーが接続され、前記他端側にアンテナマストが差し込まれる差込口を有し、前記軸方向の中途部において周壁を貫通するケーブル孔を有し、
給電線を有するとともに前記制御基板と融雪装置を接続するケーブルが、前記ケーブル孔を通って配設される、請求項3乃至6のいずれかに記載の降雪センサ。
The pole has a cover connected to one end side, an insertion port into which an antenna mast is inserted, and a cable hole penetrating a peripheral wall in the middle of the axial direction.
The snowfall sensor according to any one of claims 3 to 6, wherein a cable having a feeder line and connecting the control board and the snowmelt device is arranged through the cable hole.
請求項1乃至7のいずれかに記載の降雪センサと、
融雪機器と、
前記降雪センサに対して給電可能及び信号送受信可能に構成され、前記センサ制御部からの運転信号により前記融雪機器を運転する制御装置と、
を備える融雪装置。
The snowfall sensor according to any one of claims 1 to 7.
With snowmelt equipment,
A control device that is configured to be capable of supplying power and transmitting / receiving signals to the snowfall sensor and that operates the snowmelting device by an operation signal from the sensor control unit.
A snowmelt device equipped with.
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