JPH04252989A - 積雪計 - Google Patents
積雪計Info
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- JPH04252989A JPH04252989A JP41643590A JP41643590A JPH04252989A JP H04252989 A JPH04252989 A JP H04252989A JP 41643590 A JP41643590 A JP 41643590A JP 41643590 A JP41643590 A JP 41643590A JP H04252989 A JPH04252989 A JP H04252989A
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- snow
- depth
- gauge
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- snow gauge
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、積雪の深さ計測に利用
する。
する。
【０００２】本発明は、地表面付近の積雪深さの計測誤
差を少なくすることができる積雪計に関する。
差を少なくすることができる積雪計に関する。
【０００３】
【従来の技術】従来、この種の超音波円環振動子を用い
た積雪計は、図９にその測定原理を示すように、測定面
から隔たった空間から振動子の呼吸振動によって超音波
パルスを送信し、測定面での反射波を受信するときの伝
播時間を距離に換算して測定値（積雪深の値） として
いた。
た積雪計は、図９にその測定原理を示すように、測定面
から隔たった空間から振動子の呼吸振動によって超音波
パルスを送信し、測定面での反射波を受信するときの伝
播時間を距離に換算して測定値（積雪深の値） として
いた。
【０００４】すなわち、超音波が空中を伝播する速さは
、約３４０ｍ／ｓｅｃとほぼ一定であることから音波の
伝播時間が判れば伝播距離は求めることができる。超音
波送受信器２１から発射された超音波パルスは積雪面２
２で反射し、再び超音波送受信器２１で受信される。こ
の超音波パルスの往復伝播時間ｔ（ｓｅｃ）は、超音波
送受信器２１から地表面２３までの距離をＤ （ｍ）、
積雪の高さをＨ（ｍ）、空気中の音速をＣ（ｍ／ｓｅｃ
）とすると、
、約３４０ｍ／ｓｅｃとほぼ一定であることから音波の
伝播時間が判れば伝播距離は求めることができる。超音
波送受信器２１から発射された超音波パルスは積雪面２
２で反射し、再び超音波送受信器２１で受信される。こ
の超音波パルスの往復伝播時間ｔ（ｓｅｃ）は、超音波
送受信器２１から地表面２３までの距離をＤ （ｍ）、
積雪の高さをＨ（ｍ）、空気中の音速をＣ（ｍ／ｓｅｃ
）とすると、
【０００５】
【式１】 ｔ＝２（Ｄ−Ｈ）／Ｃ
となる。
【０００６】伝播速度ｔ（ｓｅｃ）を測定すれば、（１
） 式を用いて超音波送受信器２１から積雪面２２まで
の距離（Ｄ−Ｈ）を得ることができる。また、音速Ｃは
気温の関数であり、１℃当たり約 ０．２％変化する。 この気温による音速の変化は、温度計感部２４が測定し
た気温をＴ（℃）とし、０℃における音速（３３１．４
５ｍ／ｓｅｃ）をＣ０ とし、音速の温度係数（０．６
０７ｍ／ｓｅｃ） をαとすると、
） 式を用いて超音波送受信器２１から積雪面２２まで
の距離（Ｄ−Ｈ）を得ることができる。また、音速Ｃは
気温の関数であり、１℃当たり約 ０．２％変化する。 この気温による音速の変化は、温度計感部２４が測定し
た気温をＴ（℃）とし、０℃における音速（３３１．４
５ｍ／ｓｅｃ）をＣ０ とし、音速の温度係数（０．６
０７ｍ／ｓｅｃ） をαとすると、
【０００７】
【式２】 Ｃ＝Ｃ０ ＋αＴ
により補正することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述した動作原理に基
づく従来の積雪計は、雪の降り始めには密度が少ないた
めに超音波が雪面から内部に浸透する割合が大きく、そ
のために受波が乱れ、伝播時間を正確に検出できない問
題がある。特に、地表面付近での降り始めの雪や降り終
わりの雪の場合にその傾向が顕著に現れる。
づく従来の積雪計は、雪の降り始めには密度が少ないた
めに超音波が雪面から内部に浸透する割合が大きく、そ
のために受波が乱れ、伝播時間を正確に検出できない問
題がある。特に、地表面付近での降り始めの雪や降り終
わりの雪の場合にその傾向が顕著に現れる。
【０００９】図１０（ａ） 、（ｂ） および（ｃ）
は、受波の状態を示したもので、（ａ） の場合は積雪
のないときの受波の波形、（ｂ） はある程度雪が積も
ったときの受波の波形、（ｃ） は雪の降り始めの受波
の波形である。このように雪の降り始めでは超音波の浸
透する割合が大きいために反射位置が定まらず波形に乱
れがみられる。
は、受波の状態を示したもので、（ａ） の場合は積雪
のないときの受波の波形、（ｂ） はある程度雪が積も
ったときの受波の波形、（ｃ） は雪の降り始めの受波
の波形である。このように雪の降り始めでは超音波の浸
透する割合が大きいために反射位置が定まらず波形に乱
れがみられる。
【００１０】本発明はこのような問題を解決するもので
、地表面付近での積雪深の計測誤差をなくし、正確な測
定値を得ることができる積雪計を提供することを目的と
する。
、地表面付近での積雪深の計測誤差をなくし、正確な測
定値を得ることができる積雪計を提供することを目的と
する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、地表面に立設
されるパンザマストと、このパンザマストの先端近傍に
取付けられた超音波送受信器と、この超音波送受信器か
ら地表面に向けてパルス信号を送信させ、積雪面で反射
したパルス信号を受信し、その経過時間から積雪深さを
演算する演算制御手段とを備えた積雪計において、前記
パンザマストの内部または近傍に、積雪深さの小さい値
を検出する光反射形の積雪計を併設し、この光反射形の
積雪計の計測結果がそのレンジ内であるときにはこの光
反射形の積雪計の計測結果を選択し、前記計測結果がそ
のレンジを越えているときには前記演算制御手段の出力
値を選択する選択手段を備えたことを特徴とする。
されるパンザマストと、このパンザマストの先端近傍に
取付けられた超音波送受信器と、この超音波送受信器か
ら地表面に向けてパルス信号を送信させ、積雪面で反射
したパルス信号を受信し、その経過時間から積雪深さを
演算する演算制御手段とを備えた積雪計において、前記
パンザマストの内部または近傍に、積雪深さの小さい値
を検出する光反射形の積雪計を併設し、この光反射形の
積雪計の計測結果がそのレンジ内であるときにはこの光
反射形の積雪計の計測結果を選択し、前記計測結果がそ
のレンジを越えているときには前記演算制御手段の出力
値を選択する選択手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】光反射形の積雪計のレンジは１０センチメ
ートルまたはそれ以下であることが望ましい。
ートルまたはそれ以下であることが望ましい。
【００１３】
【作用】地表面に立設されたパンザマストの先端近傍に
取付けられた超音波送受信器、および超音波送受信器か
ら地表面に向けてパルス信号を送信し積雪面で反射した
パルス信号を受信してその経過時間から積雪の深さを演
算する演算制御手段を備えた積雪計と、パンザマストの
内部または近傍に設けられ積雪深さの小さい値を検出す
る光反射形積雪計とを併設し、光反射形積雪計の計測結
果が、あらかじめ定められた（例えば１０ｃｍ以下）
レンジ内であるときには光反射形積雪計の計測結果を選
択して積雪の深さとし、計測結果が定められたレンジを
越えているときには演算制御手段の出力値を選択して積
雪の深さとする。
取付けられた超音波送受信器、および超音波送受信器か
ら地表面に向けてパルス信号を送信し積雪面で反射した
パルス信号を受信してその経過時間から積雪の深さを演
算する演算制御手段を備えた積雪計と、パンザマストの
内部または近傍に設けられ積雪深さの小さい値を検出す
る光反射形積雪計とを併設し、光反射形積雪計の計測結
果が、あらかじめ定められた（例えば１０ｃｍ以下）
レンジ内であるときには光反射形積雪計の計測結果を選
択して積雪の深さとし、計測結果が定められたレンジを
越えているときには演算制御手段の出力値を選択して積
雪の深さとする。
【００１４】このように地表面付近の積雪は光反射形積
雪計で計測し、あらかじめ定められた深さ以上のレンジ
にかかる積雪は超音波形積雪計で計測することにより、
全計測レンジにおける積雪深さの値を正確に得ることが
できる。
雪計で計測し、あらかじめ定められた深さ以上のレンジ
にかかる積雪は超音波形積雪計で計測することにより、
全計測レンジにおける積雪深さの値を正確に得ることが
できる。
【００１５】
【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１および図２は本発明実施例の構成を示す図であ
る。
る。図１および図２は本発明実施例の構成を示す図であ
る。
【００１６】本発明実施例は、地表面２３に立設された
パンザマスト１と、このパンザマスト１の先端近傍に取
付けられた超音波送受信器２１と、この超音波送受信器
２１から地表面２３に向けてパルス信号を送信させ、積
雪面２２で反射したパルス信号を受信し、その経過時間
から積雪深さを演算する図外の演算制御手段とを備え、
さらに、本発明の特徴として、図１に示すようにパンザ
マスト１の内部、または図２に示すようにその近傍に、
積雪深さの小さい値を検出する光反射形積雪計３ を併
設し、この光反射形積雪計３の計測結果がそのレンジ内
であるときにはこの光反射形積雪計３の計測結果を選択
し、前記計測結果がそのレンジを越えているときには前
記演算制御手段の出力値を選択する図外の選択手段を備
える。光反射形積雪計３のレンジは１０センチメートル
またはそれ以下に設定される。
パンザマスト１と、このパンザマスト１の先端近傍に取
付けられた超音波送受信器２１と、この超音波送受信器
２１から地表面２３に向けてパルス信号を送信させ、積
雪面２２で反射したパルス信号を受信し、その経過時間
から積雪深さを演算する図外の演算制御手段とを備え、
さらに、本発明の特徴として、図１に示すようにパンザ
マスト１の内部、または図２に示すようにその近傍に、
積雪深さの小さい値を検出する光反射形積雪計３ を併
設し、この光反射形積雪計３の計測結果がそのレンジ内
であるときにはこの光反射形積雪計３の計測結果を選択
し、前記計測結果がそのレンジを越えているときには前
記演算制御手段の出力値を選択する図外の選択手段を備
える。光反射形積雪計３のレンジは１０センチメートル
またはそれ以下に設定される。
【００１７】図３は図２のＡ部拡大図である。本発明実
施例において併設される光反射形積雪計３は、図４に示
す光反射形積雪計と同じ構造、原理を有するもので、地
表面２３上１０ｃｍ程度までのレンジを検出するように
短く構成されたものである。検出ピッチａは測定精度に
見合った間隔で定められる。
施例において併設される光反射形積雪計３は、図４に示
す光反射形積雪計と同じ構造、原理を有するもので、地
表面２３上１０ｃｍ程度までのレンジを検出するように
短く構成されたものである。検出ピッチａは測定精度に
見合った間隔で定められる。
【００１８】ここで図４を参照して光反射形積雪計の構
成について説明する。光反射形積雪計は、地表面２３上
に立設された検出ポール３１と、この検出ポール３１の
地表面２３からの距離に対応する多数の検出点Ｔ１ 〜
Ｔｎ に配置され、その検出点Ｔ１ 〜Ｔｎ における
積雪の有無を出力信号として送出するセンサ３３と、こ
の出力信号を入力として積雪の深さを出力するプリント
基板により構成された回路手段３２とを備える。
成について説明する。光反射形積雪計は、地表面２３上
に立設された検出ポール３１と、この検出ポール３１の
地表面２３からの距離に対応する多数の検出点Ｔ１ 〜
Ｔｎ に配置され、その検出点Ｔ１ 〜Ｔｎ における
積雪の有無を出力信号として送出するセンサ３３と、こ
の出力信号を入力として積雪の深さを出力するプリント
基板により構成された回路手段３２とを備える。
【００１９】図５は回路手段３２の構成を示すブロック
図である。回路手段３２は、測定時刻に測定レンジ全長
にわたるセンサ３３の出力信号を取込むセンサ出力取込
み手段３２ａ と、このセンサ出力取込み手段３２ａ
により取込まれた測定レンジ全長にわたるセンサ３３の
出力信号をデータとして記憶する記憶手段３２ｂ と、
あらたに取込まれた前記データと少し前の測定時刻の前
記データと比較し、センサ３３ごとの変化のうち非合理
的な変化を自動的に除外する比較処理手段３２ｃ とを
備える。
図である。回路手段３２は、測定時刻に測定レンジ全長
にわたるセンサ３３の出力信号を取込むセンサ出力取込
み手段３２ａ と、このセンサ出力取込み手段３２ａ
により取込まれた測定レンジ全長にわたるセンサ３３の
出力信号をデータとして記憶する記憶手段３２ｂ と、
あらたに取込まれた前記データと少し前の測定時刻の前
記データと比較し、センサ３３ごとの変化のうち非合理
的な変化を自動的に除外する比較処理手段３２ｃ とを
備える。
【００２０】また、センサ３３は、図６に図４のＡ−Ａ
′断面で示すように、セパレータ３１ａ を介在して配
置された発光素子３３ａ 、および発光素子３３ａ の
出力光を受光する受光素子３３ｂ とを含む。
′断面で示すように、セパレータ３１ａ を介在して配
置された発光素子３３ａ 、および発光素子３３ａ の
出力光を受光する受光素子３３ｂ とを含む。
【００２１】本発明実施例では、このように構成された
光反射形積雪計を地表面２３上の小さいレンジを対象に
積雪の深さを計測するものとして図３に示すように配置
する。
光反射形積雪計を地表面２３上の小さいレンジを対象に
積雪の深さを計測するものとして図３に示すように配置
する。
【００２２】次に、このように構成された本発明実施例
の動作について説明する。
の動作について説明する。
【００２３】図７に示すように、仮に３ｃｍの積雪があ
ったものとすると、超音波送受信器２１から発射された
超音波が積雪層内に浸透してしまい、図７の■に示すよ
うな理想的な受信状態で反射されたときの伝播時間ｔ０
にはならず、同図■に示すような乱れのためにｔ１ の
遅れを生じ、実際に計測される伝播時間はｔ２ となる
。したがって実際の積雪の深さが３ｃｍあるにもかかわ
らず、例えば１センチとして計測され２ｃｍの測定誤差
を生じる。
ったものとすると、超音波送受信器２１から発射された
超音波が積雪層内に浸透してしまい、図７の■に示すよ
うな理想的な受信状態で反射されたときの伝播時間ｔ０
にはならず、同図■に示すような乱れのためにｔ１ の
遅れを生じ、実際に計測される伝播時間はｔ２ となる
。したがって実際の積雪の深さが３ｃｍあるにもかかわ
らず、例えば１センチとして計測され２ｃｍの測定誤差
を生じる。
【００２４】このような地表面付近の積雪の深さの測定
誤差をなくすため、図８に動作の流れを示すように、ま
ず、超音波送受信器２１から超音波によるパルス信号を
発信して伝播時間を計測するとともに、併設の光反射形
積雪計３からも光を送出して積雪の深さの計測を行う。 次いで、この計測により得られたデータに基づき積雪の
深さを演算し、光反射形積雪計３による測定結果が所定
のレンジ内にあるか否かを判断し、所定のレンジ内にあ
るときには超音波による積雪の深さの値は地表面２３付
近を測定した値であるとして光反射形積雪計３による計
測結果を選択する。
誤差をなくすため、図８に動作の流れを示すように、ま
ず、超音波送受信器２１から超音波によるパルス信号を
発信して伝播時間を計測するとともに、併設の光反射形
積雪計３からも光を送出して積雪の深さの計測を行う。 次いで、この計測により得られたデータに基づき積雪の
深さを演算し、光反射形積雪計３による測定結果が所定
のレンジ内にあるか否かを判断し、所定のレンジ内にあ
るときには超音波による積雪の深さの値は地表面２３付
近を測定した値であるとして光反射形積雪計３による計
測結果を選択する。
【００２５】また、光反射形積雪計３による計測結果が
所定のレンジを越えている場合には超音波による積雪の
深さの値が地表面２３の付近を測定したものではないと
して、超音波を用いた計測値を選択して積雪深の値とす
る。
所定のレンジを越えている場合には超音波による積雪の
深さの値が地表面２３の付近を測定したものではないと
して、超音波を用いた計測値を選択して積雪深の値とす
る。
【００２６】このように、地表面２３から１０ｃｍ以下
のレンジの積雪の場合には、光反射形積雪計３による測
定値を積雪の深さとし、１０ｃｍを越えたレンジの積雪
の場合は超音波による測定値を積雪の深さとすることに
より、全レンジにわたって積雪の深さを正確に測定する
ことが可能となる。
のレンジの積雪の場合には、光反射形積雪計３による測
定値を積雪の深さとし、１０ｃｍを越えたレンジの積雪
の場合は超音波による測定値を積雪の深さとすることに
より、全レンジにわたって積雪の深さを正確に測定する
ことが可能となる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、超
音波式積雪計と光反射形積雪計とを併設し、地表面付近
での測定に誤差を生じ易い超音波式積雪計による測定範
囲を設定しておき、その範囲以下のときには光反射形積
雪計による測定値を積雪の深さとし、その範囲以上のと
きには超音波式積雪計による測定値を積雪の深さとする
ことにより、全測定範囲にわたって正確な積雪深さの値
を得ることができる効果がある。
音波式積雪計と光反射形積雪計とを併設し、地表面付近
での測定に誤差を生じ易い超音波式積雪計による測定範
囲を設定しておき、その範囲以下のときには光反射形積
雪計による測定値を積雪の深さとし、その範囲以上のと
きには超音波式積雪計による測定値を積雪の深さとする
ことにより、全測定範囲にわたって正確な積雪深さの値
を得ることができる効果がある。
【図１】 本発明実施例の構成の一例を示す図。
【図２】 本発明実施例の構成の他の例を示す図。
【図３】 図２に示すＡ部拡大図。
【図４】 本発明実施例に係る光反射形積雪計の構成
を示す図。
を示す図。
【図５】 光反射形積雪計の回路手段の構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図６】 図４に示すセンサ部のＡ−Ａ′断面図。
【図７】 本発明実施例に係る超音波式積雪計の送波
および受波の状態を説明する図。
および受波の状態を説明する図。
【図８】 本発明実施例の動作の流れを示す流れ図。
【図９】 従来例超音波式積雪計の構成および測定を
説明する図。
説明する図。
【図１０】 （ａ） 、（ｂ） および（ｃ） は従
来例超音波式積雪計の送波および受波の状態を示す図。
来例超音波式積雪計の送波および受波の状態を示す図。
１ パンザマスト
３ 光反射形積雪計
２１ 超音波送受信器
２２ 積雪面
２３ 地表面
２４ 温度計感部
３１ 検出ポール
３１ａ セパレータ
３２ 回路手段 （プリント基板） ３２ａ
センサ出力取込み手段 ３２ｂ 記憶手段 ３２ｃ 比較処理手段 ３３ センサ ３３ａ 発光素子 ３３ｂ 受光素子
センサ出力取込み手段 ３２ｂ 記憶手段 ３２ｃ 比較処理手段 ３３ センサ ３３ａ 発光素子 ３３ｂ 受光素子
Claims (2)
- 【請求項１】 地表面に立設されるパンザマストと、
このパンザマストの先端近傍に取付けられた超音波送受
信器と、この超音波送受信器から地表面に向けてパルス
信号を送信させ、積雪面で反射したパルス信号を受信し
、その経過時間から積雪深さを演算する演算制御手段と
を備えた積雪計において、 前記パンザマストの内部ま
たは近傍に、積雪深さの小さい値を検出する光反射形の
積雪計を併設し、この光反射形の積雪計の計測結果がそ
のレンジ内であるときにはこの光反射形の積雪計の計測
結果を選択し、前記計測結果がそのレンジを越えている
ときには前記演算制御手段の出力値を選択する選択手段
を備えたことを特徴とする積雪計。 - 【請求項２】 この光反射形の積雪計のレンジは１０
センチメートルまたはそれ以下である請求項１記載の積
雪計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41643590A JPH0627874B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 積雪計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41643590A JPH0627874B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 積雪計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04252989A true JPH04252989A (ja) | 1992-09-08 |
| JPH0627874B2 JPH0627874B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=18524658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41643590A Expired - Lifetime JPH0627874B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 積雪計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627874B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11211846A (ja) * | 1998-01-22 | 1999-08-06 | Yokogawa Electric Corp | 積雪深計 |
| KR101538858B1 (ko) * | 2013-11-25 | 2015-07-23 | 서울대학교산학협력단 | 적설량 측정장치 |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP41643590A patent/JPH0627874B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0627874B2 (ja) | 1994-04-13 |
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