JP5876705B2 - Granular ice detector - Google Patents

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俊英 八津尾
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勇 岡▲崎▼
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孝明 佐藤
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株式会社ネクスコ・メンテナンス新潟
東日本高速道路株式会社
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Description

本発明は、例えば霰や雹などの粒状氷の降水を検知する粒状氷検知装置に関するものである。   The present invention relates to a granular ice detection device that detects precipitation of granular ice such as straw and straw.

例えば霰(あられ)や雹(ひょう)などの固形降水としての粒状氷は、局地的に且つ短時間(数分〜数十分)だけ集中して降水する場合が多く、よって、この粒状氷が降ることで例えば高速道路の路面状態は短時間で一変し、雪路面へと変化する。   For example, granular ice as solid precipitation such as hail and hail is often concentrated locally and for a short time (several minutes to several tens of minutes). For example, the road surface state of an expressway changes in a short time and changes to a snowy road surface.

具体的には、この粒状氷が降った後の路面は車の制動力を低下させる要因となるが、例えばトンネル出口付近の路面に粒状氷が降った場合、トンネル内の路面と全く路面状態が異なる為、トンネル内から出た直後の車の操作対応が遅れ非常に危険である。   Specifically, the road surface after the granular ice falls is a factor that reduces the braking force of the car.For example, when granular ice falls on the road surface near the tunnel exit, the road surface condition in the tunnel is completely different. Due to the difference, the handling of the car immediately after getting out of the tunnel is delayed and very dangerous.

そこで、従来においても、例えばトンネル出口付近など、経験上、粒状氷が降水する可能性の高い箇所に監視カメラを設置し、この監視カメラに映った映像により遠隔地にいる監視員が粒状氷の降水を確認した場合には、道路に設置した電光掲示板でその旨を表示して運転者に注意を促すことで対応しているが、実際には、その降水が粒状氷なのか雨や雪なのかを、監視員は映像だけでは直ちに判別しにくく、確認できるまでに時間がかかり、よって、その情報を運転者にリアルタイムで伝えることは難しい。また、24時間体制で監視を行っているため、監視員の負担が大きいという問題もある。   Therefore, in the past, surveillance cameras have been installed in places where there is a high possibility of precipitation of granular ice, for example, near the tunnel exit, and surveillance personnel at remote locations can detect When rain is confirmed, it is dealt with by displaying that fact on an electric bulletin board installed on the road to alert the driver. However, it is difficult for the monitoring staff to immediately discriminate whether or not this is the case, and it takes time to confirm the information. Therefore, it is difficult to convey the information to the driver in real time. In addition, since monitoring is performed 24 hours a day, there is a problem that the burden on the monitoring staff is heavy.

また、この監視カメラの他にも、例えば特開2001−305241号のような降雨センサーや降雪センサーなどの降水を検知する検知装置も種々提案されているが、いずれも雨や雪の降水を検知するものであり、これら雨や雪と区別して、霰や雹などの粒状氷の降水を迅速且つ高精度に検知できるものは未だ提案されていない。   In addition to this surveillance camera, various detection devices for detecting precipitation such as a rain sensor and a snow sensor as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-305241 have been proposed. However, it has not yet been proposed to detect the precipitation of granular ice such as hail and hail in a quick and highly accurate manner in distinction from rain and snow.

特開2001−305241号公報JP 2001-305241 A

本発明者等は、前述した問題点に着目し、種々の実験研究を繰り返し行い、その結果、例えば雨や雪との違いを確実に判別して粒状氷の降水を迅速且つ高精度に検知することができるなど、従来にない作用効果を発揮する画期的な粒状氷検知装置を開発した。   The present inventors pay attention to the above-mentioned problems and repeatedly conduct various experimental studies. As a result, for example, the difference between rain and snow is reliably discriminated and the precipitation of granular ice is detected quickly and accurately. We have developed an innovative granular ice detection device that has an unprecedented operational effect.

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。   The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

霰や雹などの粒状氷1の降水を検知する粒状氷検知装置であって、前記粒状氷1の降水を検知したい箇所Pに配される有天中空体2と、この有天中空体2に前記粒状氷1が衝突した際の衝撃振動を検出する振動センサー部3と、外気温を検出する温度センサー部4と、音を検出するマイク部5と、前記振動センサー部3,前記温度センサー部4及び前記マイク部5夫々からの情報に基づき前記粒状氷1の降水を判断する粒状氷判断部6とを有し、前記有天中空体2は、外層2aと該外層2aに間隙Sを介して設けられる内層2bとからなる中空壁構造を有する容器体であることを特徴とする粒状氷検知装置に係るものである。 A granular ice detection device for detecting precipitation of granular ice 1 such as ridges and ridges, wherein the celestial hollow body 2 is disposed at a location P where precipitation of the granular ice 1 is desired to be detected, and A vibration sensor unit 3 that detects impact vibration when the granular ice 1 collides, a temperature sensor unit 4 that detects outside air temperature, a microphone unit 5 that detects sound, the vibration sensor unit 3, and the temperature sensor unit 4 and possess a granular ice determination unit 6 for determining the precipitation of granular ice 1 based on information from the microphone unit 5, respectively, the Yuten hollow body 2, a gap S to the outer layer 2a and outer layer 2a The present invention relates to a granular ice detecting device characterized in that the container body has a hollow wall structure composed of an inner layer 2b provided .

また、請求項1記載の粒状氷検知装置において、前記有天中空体2の天壁部2Aは凸湾曲面に設定されていることを特徴とする粒状氷検知装置に係るものである。 Further, the granular ice detecting apparatus according to claim 1 Symbol placement, top wall 2A of the Yuten hollow body 2 are those relating to particulate ice detection apparatus characterized by being set to a convex curved surface.

また、請求項1,2いずれか1項に記載の粒状氷検知装置において、前記有天中空体2を振動させる振動発生部7を有することを特徴とする粒状氷検知装置に係るものである。 The granular ice detection device according to any one of claims 1 and 2 , further comprising a vibration generating unit 7 that vibrates the vacant hollow body 2.

また、請求項1〜いずれか1項に記載の粒状氷検知装置において、前記有天中空体2を加温する加温部8を有することを特徴とする粒状氷検知装置に係るものである。 Further, the granular ice detecting apparatus according to any one of claims 1 to 3, which relates to granular ice detecting apparatus characterized by having a heating unit 8 for heating the Yuten hollow body 2 .

また、請求項1〜いずれか1項に記載の粒状氷検知装置において、前記有天中空体2の外表面には撥水処理が施されていることを特徴とする粒状氷検知装置に係るものである。 Further, the granular ice detecting apparatus according to any one of claims 1-4, according to the particulate ice detecting apparatus characterized by water-repellent treatment is applied to the outer surface of the Yuten hollow body 2 Is.

本発明は上述のように構成したから、例えば雨や雪との違いを確実に判別して粒状氷の降水を迅速且つ高精度に検知することができ、しかも、簡易構造故にコスト安にして量産性に秀れるなど、従来にない作用効果を発揮する画期的な粒状氷検知装置となる。   Since the present invention is configured as described above, for example, the difference between rain and snow can be reliably discriminated, and precipitation of granular ice can be detected quickly and with high accuracy. It will be an epoch-making granular ice detection device that exhibits unprecedented effects such as excellent performance.

本実施例の使用状態説明図である。It is use condition explanatory drawing of a present Example. 本実施例に係る要部を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the principal part which concerns on a present Example. 本実施例に係る要部を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the principal part which concerns on a present Example. 本実施例に係る要部を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the principal part which concerns on a present Example. 本実施例に係る要部を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the principal part which concerns on a present Example. 本実施例に係る要部の説明図である。It is explanatory drawing of the principal part which concerns on a present Example. 本実施例に係る要部の説明図である。It is explanatory drawing of the principal part which concerns on a present Example. 本実施例に係る粒状氷検知装置により粒状氷の降水を検知する際のフロー図である。It is a flowchart at the time of detecting the precipitation of granular ice with the granular ice detection apparatus which concerns on a present Example.

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。   An embodiment of the present invention which is considered to be suitable will be briefly described with reference to the drawings showing the operation of the present invention.

例えば、粒状氷1が降水した際、振動センサー部3では、有天中空体2に粒状氷1が衝突した際の衝撃振動を検出し、この振動センサー部3で検出された情報は粒状氷判断部6へ送られ、また、温度センサー部4では、外気温を検出し、この情報は粒状氷判断部6へ送られ、また、マイク部5では、周囲の音を検出し、この情報は粒状氷判断部6へ送られる。   For example, when the granular ice 1 rains, the vibration sensor unit 3 detects the impact vibration when the granular ice 1 collides with the celestial hollow body 2, and the information detected by the vibration sensor unit 3 is used to determine the granular ice. The temperature sensor unit 4 detects the outside air temperature, and this information is sent to the granular ice determination unit 6, and the microphone unit 5 detects ambient sounds, and this information is granular. It is sent to the ice determination unit 6.

粒状氷判断部6では、前述した振動センサー部3からの情報,温度センサー部4からの情報及びマイク部5からの情報に基づき粒状氷1の降水か否かを判断する。   The granular ice determination unit 6 determines whether or not the granular ice 1 is rain based on the information from the vibration sensor unit 3, the information from the temperature sensor unit 4, and the information from the microphone unit 5.

具体的には、例えば振動センサー部3において、予め設定された所定値(振動数1000Hz)以上の振動を検出した場合、また、温度センサー部4において、予め設定された所定値(15℃〜−3℃)の温度を検出した場合、また、マイク部5において、予め設定された所定値(粒状氷1が降っていない通常時の環境音と異なる音(音高1000Hz以上))を検出した場合、これらの情報に基づき粒状氷判断部6では粒状氷1の降水であると判断する。   Specifically, for example, when the vibration sensor unit 3 detects a vibration that is equal to or higher than a predetermined value (frequency of 1000 Hz), the temperature sensor unit 4 detects a predetermined value (15 ° C.˜− When a temperature of 3 ° C.) is detected, or when a predetermined value (a sound different from the normal environmental sound where the granular ice 1 is not falling (pitch higher than 1000 Hz)) is detected in the microphone unit 5 Based on these pieces of information, the granular ice determination unit 6 determines that the granular ice 1 is raining.

つまり、本発明は、前述した3つの検出条件を満たした場合には粒状氷1の降水と判断し、3つの検出条件のうち一つでも検出条件を満たさない場合には粒状氷1の降水でないと判断するものであり、これらの情報に基づく判断により、粒状氷1の降水を高精度に検知することができ、しかも、高価な装置等必要なく簡易構造故にコスト安にして量産性に秀れる。   That is, the present invention determines that the precipitation of granular ice 1 is satisfied when the above-described three detection conditions are satisfied, and is not precipitation of granular ice 1 when at least one of the three detection conditions does not satisfy the detection condition. By judging based on these information, the precipitation of the granular ice 1 can be detected with high accuracy, and the cost is low and the mass production is excellent due to the simple structure without the need for expensive equipment. .

本発明の具体的な一実施例について図面に基づいて説明する。   A specific embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施例は、霰や雹などの粒状氷1の降水を検知する粒状氷検知装置であって、粒状氷1の降水を検知したい箇所Pに配される有天中空体2と、有天中空体2の内部に配され該有天中空体2に粒状氷1が衝突した際の衝撃振動を検出する振動センサー部3と、外気温を検出する温度センサー部4と、音を検出するマイク部5と、振動センサー部3,温度センサー部4及びマイク部5夫々からの情報に基づき粒状氷1の降水を判断する粒状氷判断部6とを有するものである。   The present embodiment is a granular ice detection device for detecting precipitation of granular ice 1 such as straw or straw, and has a heavenly hollow body 2 disposed at a location P where precipitation of granular ice 1 is desired to be detected, and heavenly hollow A vibration sensor unit 3 that detects impact vibrations when the granular ice 1 collides with the hollow hollow body 2 disposed inside the body 2, a temperature sensor unit 4 that detects outside air temperature, and a microphone unit that detects sound 5 and a granular ice determination unit 6 that determines the precipitation of the granular ice 1 based on information from the vibration sensor unit 3, the temperature sensor unit 4, and the microphone unit 5, respectively.

尚、本実施例に係る粒状氷1としての霰(あられ)は、雲から降る直径5mm未満の氷の粒のことであり、その他にも粒状氷1としての雹(ひょう)は、雲から降る直径5mm以上のものであり、本実施例の特性を発揮するものであれば適宜採用し得るものである。   Incidentally, the hail as the granular ice 1 according to the present embodiment is an ice particle having a diameter of less than 5 mm falling from the cloud, and the hail as the granular ice 1 falls from the cloud. Any one having a diameter of 5 mm or more and capable of exhibiting the characteristics of the present embodiment can be adopted as appropriate.

以下、本実施例に係る構成各部について詳細な説明をする。   Hereinafter, each component according to the present embodiment will be described in detail.

天有中空体2は、図1〜4に図示したように適宜な合成樹脂製の部材(硬質樹脂)を円形容器形状(ドーム形状)に成形したものであり、下端部から上端部にかけて先細り形状にして、この有天中空体2の天壁部2Aは凸湾曲面に設定されている。   The natural hollow body 2 is formed by forming an appropriate synthetic resin member (hard resin) into a circular container shape (dome shape) as shown in FIGS. 1 to 4 and is tapered from the lower end to the upper end. Thus, the ceiling wall portion 2A of the hollow hollow body 2 is set to have a convex curved surface.

また、天有中空体2は、凸湾曲面である天壁部2Aに連続する側壁部2Bが末広がり状となる傾斜面に設定されている。   In addition, the ceiling hollow body 2 is set to an inclined surface in which a side wall portion 2B continuous with the top wall portion 2A that is a convex curved surface becomes a divergent shape.

従って、天有中空体2は、天壁部2Aが凸湾曲面であるため各検出の障害となり得る積雪を可及的に防止し得るのは勿論、側壁部2Bが垂直面であった場合に比して、降ってくる粒状氷1を少しでも角度をつけて効率良く衝突させることができる。また、風向きに関係なく、どの方向からの粒状氷1の降水にも対応することができる。その他、鳥などの着座を防止できる。   Accordingly, since the ceiling wall 2A has a convex curved surface, the ceiling wall 2A can prevent as much snow as possible from being able to interfere with each detection, and of course, when the side wall 2B is a vertical surface. In comparison, the falling granular ice 1 can be made to collide efficiently with a slight angle. Moreover, it can respond to the precipitation of the granular ice 1 from which direction irrespective of a wind direction. In addition, sitting of birds and the like can be prevented.

また、天有中空体2は、図5に図示したように外層2aと該外層2aに間隙Sを介して設けられる内層2bとからなる中空壁構造を有しており、この構成から、天有中空体2に粒状氷1が衝突した際に生じる振動の効率的な伝達と内部の良好な空気振動が発生する。   Further, as shown in FIG. 5, the natural hollow body 2 has a hollow wall structure composed of an outer layer 2a and an inner layer 2b provided in the outer layer 2a with a gap S therebetween. Efficient transmission of vibration generated when the granular ice 1 collides with the hollow body 2 and good internal air vibration are generated.

従って、天有中空体2の外面に粒状氷1が衝突した際、この粒状氷1による衝撃(振動及び音)がより良好に伝わることになり、後述する振動センサー部3及びマイク部5での検出がより高精度に行われることになる。符号2cは外層2aと内層2bとの間に架設される架設部である。   Accordingly, when the granular ice 1 collides with the outer surface of the natural hollow body 2, the impact (vibration and sound) by the granular ice 1 is transmitted better, and the vibration sensor unit 3 and the microphone unit 5 described later Detection is performed with higher accuracy. Reference numeral 2c denotes an erected portion that is erected between the outer layer 2a and the inner layer 2b.

尚、有天中空体2の形状として錐形状(例えば円錐形状)を採用しても良く、本実施例の特性を発揮する構成であれば適宜採用し得るものである。   Note that a conical shape (for example, a conical shape) may be adopted as the shape of the hollow hollow body 2, and any configuration that exhibits the characteristics of the present embodiment can be adopted as appropriate.

また、有天中空体2の外表面には撥水処理が施されている。   Further, the outer surface of the hollow hollow body 2 is subjected to water repellent treatment.

従って、有天中空体2の表面に雪や雨が付着していると、これらが緩衝材となり振動センサー部3及びマイク部5による検出の障害となってしまうが、この点、本実施例は雪や雨の付着を可及的に防止することができ、より高精度な検知が可能となる。   Therefore, if snow or rain adheres to the surface of the hollow celestial body 2, these serve as cushioning materials and become obstacles to detection by the vibration sensor unit 3 and the microphone unit 5. In this respect, this example Snow and rain can be prevented as much as possible and detection with higher accuracy is possible.

また、有天中空体2は、図2〜4に図示したように下部開口部にベースとなる底体(閉塞底板体9)が設けられ、この閉塞底板体9の下面には複数(3つ)の取付部9aが突設されている。   2 to 4, the bottomed hollow body 2 is provided with a bottom body (closed bottom plate body 9) as a base at the lower opening, and a plurality (three pieces) are provided on the lower surface of the closed bottom plate body 9. ) Is protrudingly provided.

この取付部9aは粒状氷1の降水を検知したい箇所Pへ設置される設置部(設置台11)に取り付けられる。   This attachment part 9a is attached to the installation part (installation stand 11) installed in the location P which wants to detect the precipitation of the granular ice 1.

具体的には、図6に図示したように取付部9aは、止着ボルト12Aを貫通する孔9a’を有し、設置台11を貫通して突出状態となる止着ボルト12Aを貫挿させ、該止着ボルト12Aの先端部にナット12Bを螺着して取り付けられるものである。   Specifically, as shown in FIG. 6, the mounting portion 9a has a hole 9a ′ that penetrates the fastening bolt 12A, and the fastening bolt 12A that protrudes through the installation base 11 is inserted. The nut 12B is screwed onto the tip of the fastening bolt 12A.

また、取付部9aの下面には合成樹脂製の適度な弾性を有する部材13(ゴム)が設けられており、この弾性部材13を介して設置台11の上面に載置される。   Further, a member 13 (rubber) having an appropriate elasticity made of a synthetic resin is provided on the lower surface of the attachment portion 9a, and is placed on the upper surface of the installation table 11 via the elastic member 13.

従って、後述する振動発生部7が振動した際、設置台11に設置される有天中空体2は弾性部材13の弾性を利用して良好に振動することになり、この振動により有天中空体2へ雪や雨が付着することを防止することができる。   Therefore, when the vibration generating unit 7 to be described later vibrates, the ceiling hollow body 2 installed on the installation base 11 vibrates satisfactorily using the elasticity of the elastic member 13, and this vibration causes the ceiling hollow body. It is possible to prevent snow and rain from adhering to 2.

また、閉塞底板体9の上面には基板10(電子回路基板)が設けられている。   A substrate 10 (electronic circuit board) is provided on the upper surface of the closed bottom plate 9.

この基板10の上面には、振動発生部7,加温部8,振動センサー部3,温度センサー部4,マイク部5及び粒状氷判断部6などの各種電子部品が実装される。   Various electronic components such as a vibration generating unit 7, a heating unit 8, a vibration sensor unit 3, a temperature sensor unit 4, a microphone unit 5, and a granular ice determination unit 6 are mounted on the upper surface of the substrate 10.

振動発生部7は、図2に図示したように基板10に設けられる振動モーターである。   The vibration generator 7 is a vibration motor provided on the substrate 10 as shown in FIG.

本実施例では、後述する温度センサー部4により外気温が5℃以下であることを検知した際、振動発生部7が作動するように構成されている。   In this embodiment, the vibration generating unit 7 is configured to operate when it is detected by the temperature sensor unit 4 described later that the outside air temperature is 5 ° C. or lower.

従って、振動発生部7の作動により有天中空体2は振動し、該有天中空体2の表面に付着した雪や雨を振り落とすことができる。   Accordingly, the hollow hollow body 2 vibrates by the operation of the vibration generating unit 7, and snow and rain attached to the surface of the hollow hollow body 2 can be shaken off.

加温部8は、図2に図示したように基板10に設けられるヒーターである。   The heating unit 8 is a heater provided on the substrate 10 as shown in FIG.

本実施例では、後述する温度センサー部4により外気温が5℃以下であることを検知した際、加温部8が作動するように構成されている。   In the present embodiment, the heating unit 8 is configured to operate when it is detected by the temperature sensor unit 4 described later that the outside air temperature is 5 ° C. or less.

従って、加温部8が発熱して有天中空体2が内側から加温され、該有天中空体2の表面に付着した雪や雨を融かしたり蒸発させたりすることができる。   Therefore, the heating unit 8 generates heat, and the heavenly hollow body 2 is heated from the inside, so that snow and rain attached to the surface of the heavenly hollow body 2 can be melted or evaporated.

振動センサー部3は、図2,4に図示したように基板10に設けられる圧電素子であり、本実施例では複数(二つ)の振動センサー部3を有天中空体2の内面対向二箇所に貼着している。尚、振動センサー部3の数は適宜変更し得るものである。   The vibration sensor unit 3 is a piezoelectric element provided on the substrate 10 as shown in FIGS. 2 and 4, and in this embodiment, a plurality (two) of vibration sensor units 3 are arranged at two locations facing the inner surface of the heavend hollow body 2. It is stuck on. The number of vibration sensor units 3 can be changed as appropriate.

この振動センサー部3は、有天中空体2の表面の振動及び有天中空体2の内部空気の振動を電気信号に変換する。   The vibration sensor unit 3 converts the vibration of the surface of the heavenly hollow body 2 and the vibration of the internal air of the heavenly hollow body 2 into electrical signals.

本実施例では、この振動センサー部3において検出した衝撃振動が所定値(周波数が1000Hz)よりも大きい場合、後述する粒状氷判断部6で粒状氷1であると判断するように構成されている。粒状氷1が霰の場合の衝撃振動は、実験により得た数値としては概ね1000Hz〜1200Hz程度である。   In the present embodiment, when the impact vibration detected by the vibration sensor unit 3 is larger than a predetermined value (frequency is 1000 Hz), the granular ice determination unit 6 described later determines that it is granular ice 1. . The impact vibration when the granular ice 1 is a kite is about 1000 Hz to 1200 Hz as a numerical value obtained by experiments.

温度センサー部4は、図2,3に図示したように基板10に設けられており、閉塞底板体9を貫通して外部に突出状態に設けて構成されている。   The temperature sensor unit 4 is provided on the substrate 10 as illustrated in FIGS. 2 and 3, and is configured to penetrate the closed bottom plate 9 and project outside.

この温度センサー部4は、有天中空体2の外部の温度(外気温)を常時検出しており、具体的には、外気温を電気信号に変換する。   This temperature sensor unit 4 constantly detects the temperature (outside air temperature) outside the heavenly hollow body 2, and specifically converts the outside air temperature into an electrical signal.

本実施例では、この温度センサー部4において検出した温度が所定値(15℃〜−3℃)の場合、粒状氷判断部6で粒状氷1であると判断するように構成されている。   In this embodiment, when the temperature detected by the temperature sensor unit 4 is a predetermined value (15 ° C. to −3 ° C.), the granular ice determining unit 6 determines that the granular ice 1 is present.

また、この温度センサー部4により外気温が5℃以下であることを検知した際、前述した振動発生部7及び加温部8が作動するように構成されている。   Further, when the temperature sensor unit 4 detects that the outside air temperature is 5 ° C. or less, the vibration generating unit 7 and the heating unit 8 described above are configured to operate.

マイク部5は、図2に図示したように基板10に設けられている。   The microphone unit 5 is provided on the substrate 10 as shown in FIG.

このマイク部5は、コンデンサマイクであり、有天中空体2の内部に配され、周囲の音(有天中空体2内の音及び有天中空体2外の環境音)を常時検出している。   The microphone unit 5 is a condenser microphone, and is arranged inside the celestial hollow body 2 to constantly detect surrounding sounds (sound inside the celestial hollow body 2 and environmental sound outside the celestial hollow body 2). Yes.

具体的には、常時周囲の音を観測し、有天中空体2の表面に粒状氷1が衝突することにより発生する音を電気信号に変換する。常時観測されている環境音と比較回路で比較する。   Specifically, the surrounding sound is always observed, and the sound generated when the granular ice 1 collides with the surface of the heavenly hollow body 2 is converted into an electric signal. A comparison circuit compares the ambient sound that is constantly observed.

本実施例では、このマイク部5において検出した音が所定値(粒状氷1が降っていない通常時の環境音と異なる音(音高1000Hz以上/音圧20μPa以上))よりも大きい場合、粒状氷判断部6で粒状氷1であると判断するように構成されている。粒状氷1が霰の場合の音は、実験により得た数値としては概ね1000Hz〜1200Hz程度である。   In this embodiment, when the sound detected by the microphone unit 5 is larger than a predetermined value (a sound different from the normal environmental sound where the granular ice 1 is not falling (pitch of 1000 Hz or higher / sound pressure of 20 μPa or higher)), The ice determination unit 6 is configured to determine that it is granular ice 1. The sound when the granular ice 1 is a kite is approximately 1000 Hz to 1200 Hz as a numerical value obtained by experiments.

粒状氷判断部6は、図2に図示したように基板10の上面に実装される演算処理部(CPU)である。   The granular ice determination unit 6 is an arithmetic processing unit (CPU) mounted on the upper surface of the substrate 10 as shown in FIG.

この粒状氷判断部6は、前述した振動センサー部3,温度センサー部4及びマイク部5夫々からの情報に基づき粒状氷1の降水か否かを判断する。   The granular ice determination unit 6 determines whether or not the granular ice 1 is raining based on the information from the vibration sensor unit 3, the temperature sensor unit 4, and the microphone unit 5.

具体的には、図8にフロー図として図示したように、待機状態において、温度センサー部4及びマイク部5においては、外気温と周囲の音を常時検出している(検知準備)。   Specifically, as illustrated as a flowchart in FIG. 8, in the standby state, the temperature sensor unit 4 and the microphone unit 5 constantly detect the outside air temperature and surrounding sounds (detection preparation).

そして、この温度センサー部4及びマイク部5において外気温が所定値の温度(15℃〜−3℃)及び周囲の音が所定値以上(粒状氷1が降っていない通常時の環境音と異なる音(音高1000Hz以上))の音となり、有天中空体2に粒状氷1が衝突して振動センサー部3で所定値(振動数1000Hz)よりも大きな衝撃振動を検出した際、粒状氷判断部6において粒状氷1の降水と判断される。振動センサー部3での衝撃振動が所定値(振動数1000Hz)よりも低かった場合、粒状氷1でないと判断される。   And in this temperature sensor part 4 and the microphone part 5, the outside air temperature is a predetermined value (15 ° C. to −3 ° C.) and the surrounding sound is equal to or higher than a predetermined value (different from the normal environmental sound when the granular ice 1 is not falling) When the granular ice 1 collides with the celestial hollow body 2 and an impact vibration larger than a predetermined value (frequency 1000 Hz) is detected by the vibration sensor unit 3, the granular ice judgment is made. In part 6, it is determined as precipitation of granular ice 1. When the impact vibration in the vibration sensor unit 3 is lower than a predetermined value (frequency: 1000 Hz), it is determined that the ice is not granular ice 1.

また、その後も各検出部における検出は継続されており、例えば振動センサー部3で検出される値が所定値(振動数1000Hz)よりも低くなると粒状氷1が止んだと判断する。   Further, the detection in each detection unit is continued thereafter. For example, when the value detected by the vibration sensor unit 3 becomes lower than a predetermined value (frequency 1000 Hz), it is determined that the granular ice 1 has stopped.

その後、再び待機状態となる。   Then, it will be in a standby state again.

本発明者等は、実際に実験したところ、霰が降ったケースをサンプリングすると、この3つの検出条件(振動センサー部3,温度センサー部4及びマイク部5で得られる検出条件)が全て満たされた場合(設定された数値となった場合)、霰が降っている確率が極めて高いことを確認している。   As a result of actual experiments, the present inventors have sampled a case in which the wrinkle has fallen, and all three detection conditions (detection conditions obtained by the vibration sensor unit 3, the temperature sensor unit 4, and the microphone unit 5) are satisfied. (If the set value is reached), it has been confirmed that the probability of dredging is extremely high.

以上の構成から成る本実施例に係る粒状氷検知装置は、図1に図示したように粒状氷1の降水を検知したい箇所P(トンネルの出口付近)に設置される設置台11に設けられる。   The granular ice detecting apparatus according to the present embodiment having the above-described configuration is provided on an installation base 11 installed at a location P (near the exit of the tunnel) where precipitation of granular ice 1 is desired to be detected as shown in FIG.

また、この設置台11の下方部位(支柱11a)には、粒状氷検知装置で検知した情報を信号として管理センター14及び電光掲示装置15に配信する配信装置16が設けられている。   In addition, a distribution device 16 that distributes information detected by the granular ice detection device as a signal to the management center 14 and the electric bulletin board device 15 is provided in a lower part (the column 11a) of the installation table 11.

管理センター14では、管理用コンピュータ14aにより配信装置16から配信される粒状氷1の検知情報を受信して履歴保存したり、また、電光掲示装置15に表示内容を切り替える操作をしたり、電光掲示装置15における表示内容に誤りがないかを監視している。符号14bは警告灯及び警告音発生装置を具備した警告装置である。   The management center 14 receives the detection information of the granular ice 1 distributed from the distribution device 16 by the management computer 14a and saves the history, or performs an operation of switching the display contents to the electric bulletin board 15, The display contents on the device 15 are monitored for errors. Reference numeral 14b denotes a warning device including a warning light and a warning sound generator.

電光掲示装置15は、図1に図示したように自動車の運転手から確認し易い道路脇に設置され、配信装置16から配信された情報等が表示される。   As shown in FIG. 1, the electric bulletin board 15 is installed on the side of a road that can be easily confirmed by the driver of the automobile, and displays information distributed from the distribution device 16.

その他にも、電光掲示装置15は、管理センター14(管理用コンピュータ14a)から送信される信号を受けて種々の内容を表示することができる。   In addition, the electric bulletin board 15 can display various contents in response to a signal transmitted from the management center 14 (management computer 14a).

本実施例は上述のように構成したから、例えば雨や雪との違いを確実に判別して粒状氷1の降水を迅速且つ高精度に検知することができ、しかも、簡易構造故にコスト安にして量産性に秀れることになる。   Since the present embodiment is configured as described above, for example, the difference between rain and snow can be reliably determined to detect the precipitation of the granular ice 1 quickly and with high accuracy. It will be excellent in mass productivity.

また、本実施例は、有天中空体2は、外層2aと該外層2aに間隙Sを介して設けられる内層2bとからなる中空壁構造を有する容器形状体であるから、この間隙Sにより振動が反響して大きくなり、振動センサー部3及びマイク部5における検出が良好に行われることになる。   In the present embodiment, the hollow hollow body 2 is a container-shaped body having a hollow wall structure composed of an outer layer 2a and an inner layer 2b provided in the outer layer 2a via a gap S. Is reflected and becomes large, and the detection in the vibration sensor unit 3 and the microphone unit 5 is favorably performed.

また、本実施例は、有天中空体2の天壁部2Aは凸湾曲面に設定されているから、振動センサー部3及びマイク部5における検出の障害となり得る雪や雨が有天中空体2の外表面に付着することを防止することができる。   Further, in this embodiment, since the ceiling wall 2A of the celestial hollow body 2 is set to have a convex curved surface, snow and rain that may be a hindrance to detection in the vibration sensor unit 3 and the microphone unit 5 are present. 2 can be prevented from adhering to the outer surface.

また、本実施例は、有天中空体2を振動させる振動発生部7を有するから、この点においても振動センサー部3及びマイク部5における検出の障害となり得る雪や雨が有天中空体2の外表面に付着することを防止することができる。   Moreover, since the present Example has the vibration generation part 7 which vibrates the celestial hollow body 2, the snow and rain which may become the detection obstacle in the vibration sensor part 3 and the microphone part 5 also in this point are the celestial hollow body 2 Can be prevented from adhering to the outer surface.

また、本実施例は、有天中空体2を加温する加温部8を有するから、振動センサー部3及びマイク部5における検出の障害となり得る雪や雨が有天中空体2の外表面に付着することを防止することができる。   Moreover, since the present Example has the heating part 8 which heats the celestial hollow body 2, the snow and rain which may become a detection obstacle in the vibration sensor part 3 and the microphone part 5 are the outer surfaces of the celestial hollow body 2 Can be prevented from adhering to the surface.

また、本実施例は、有天中空体2の外表面には撥水処理が施されているから、振動センサー部3及びマイク部5における検出の障害となり得る雪や雨が有天中空体2の外表面に付着することを防止することができる。   Further, in this embodiment, since the outer surface of the heavenly hollow body 2 is subjected to water repellent treatment, snow and rain that may be a hindrance to detection in the vibration sensor unit 3 and the microphone unit 5 are present in the heavenly hollow body 2. Can be prevented from adhering to the outer surface.

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。   Note that the present invention is not limited to this embodiment, and the specific configuration of each component can be designed as appropriate.

P 箇所
S 間隙
1 粒状氷
2 有天中空体
2A 天壁部
2a 外層
2b 内層
3 振動センサー部
4 温度センサー部
5 マイク部
6 粒状氷判断部
7 振動発生部
8 加温部
P location S gap 1 granular ice 2 celestial hollow body 2A top wall 2a outer layer 2b inner layer 3 vibration sensor unit 4 temperature sensor unit 5 microphone unit 6 granular ice judgment unit 7 vibration generation unit 8 heating unit

Claims (5)

霰や雹などの粒状氷の降水を検知する粒状氷検知装置であって、前記粒状氷の降水を検知したい箇所に配される有天中空体と、この有天中空体に前記粒状氷が衝突した際の衝撃振動を検出する振動センサー部と、外気温を検出する温度センサー部と、音を検出するマイク部と、前記振動センサー部,前記温度センサー部及び前記マイク部夫々からの情報に基づき前記粒状氷の降水を判断する粒状氷判断部とを有し、前記有天中空体は、外層と該外層に間隙を介して設けられる内層とからなる中空壁構造を有する容器体であることを特徴とする粒状氷検知装置。 A granular ice detection device for detecting precipitation of granular ice such as ridges and ridges, wherein the celestial hollow body arranged at a location where precipitation of the granular ice is desired to be detected, and the granular ice collides with the celestial hollow body On the basis of information from the vibration sensor unit for detecting the impact vibration, the temperature sensor unit for detecting the outside air temperature, the microphone unit for detecting the sound, the vibration sensor unit, the temperature sensor unit, and the microphone unit. said a granular ice determining section for determining the precipitation of granular ice possess the Yuten hollow body is a container body having a hollow wall structure consisting of an inner layer which is provided with a gap in the outer layer and the outer layer The featured granular ice detector. 請求項1記載の粒状氷検知装置において、前記有天中空体の天壁部は凸湾曲面に設定されていることを特徴とする粒状氷検知装置。 In granular ice detecting apparatus according to claim 1 Symbol placement, granular ice detecting apparatus characterized by top wall portion is set to the convex curved surface of the Yuten hollow body. 請求項1,2いずれか1項に記載の粒状氷検知装置において、前記有天中空体を振動させる振動発生部を有することを特徴とする粒状氷検知装置。 The granular ice detection apparatus according to claim 1 , further comprising a vibration generating unit that vibrates the hollow body. 請求項1〜いずれか1項に記載の粒状氷検知装置において、前記有天中空体を加温する加温部を有することを特徴とする粒状氷検知装置。 The granular ice detecting device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising: a heating unit that heats the hollow hollow body. 請求項1〜いずれか1項に記載の粒状氷検知装置において、前記有天中空体の外表面には撥水処理が施されていることを特徴とする粒状氷検知装置。 The granular ice detecting device according to any one of claims 1 to 4 , wherein a water repellent treatment is applied to an outer surface of the hollow dome.
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