JPH06300861A - Solar cell type snow meter - Google Patents
Solar cell type snow meterInfo
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- JPH06300861A JPH06300861A JP5113856A JP11385693A JPH06300861A JP H06300861 A JPH06300861 A JP H06300861A JP 5113856 A JP5113856 A JP 5113856A JP 11385693 A JP11385693 A JP 11385693A JP H06300861 A JPH06300861 A JP H06300861A
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- G01W1/14—Rainfall or precipitation gauges
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、積雪の深さを測定する
のに好適なソーラセル式積雪計に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell type snow gauge suitable for measuring the depth of snow.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、積雪量(積雪の深さ)の測定装置
としては、各種のものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, various devices have been known as a device for measuring the amount of snow (depth of snow).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、それらは何れ
も測定結果が天候の変化に左右されるなど正確な測定が
困難であった。また、光学式積雪計のように、積雪量を
正確に測定できるものもあるが、多数の投光器及び受光
器を用いて複雑に構成されるため信頼性に問題があると
共に、高価になる不都合があった。However, in all of them, accurate measurement is difficult because the measurement result depends on the change of weather. In addition, although there are some that can accurately measure the amount of snow, such as an optical snow meter, since it is complicatedly configured by using a large number of light emitters and light receivers, there is a problem in reliability and an inconvenience that it becomes expensive. there were.
【0004】本発明は、上記事情に鑑み、積雪量の正確
な測定が容易で、かつ構造が簡単で安価なソーラセル式
積雪計を提供することを目的としている。In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a solar cell snow cover, which is easy to measure the snow cover accurately, has a simple structure, and is inexpensive.
【課題を解決するための手段】本発明は、本体(3)を
有し、前記本体(3)に、水平方向に一定の幅を有し、
かつ上下方向に伸延した形の第一の受光面(5a)を有
する第一の太陽電池(5)を、該第一の受光面(5a)
が外部光(10)を受け得る形で敷設し、前記本体
(3)に、前記第一の太陽電池(5)よりも上方に、第
二の受光面(6a)を有する第二の太陽電池(6)を、
該第二の受光面(6a)が外部光(10)を受け得る形
で敷設し、前記本体(3)に、前記第一の太陽電池
(5)の起電力を検出する第一起電力検出部(15)及
び、前記第二の太陽電池(6)の起電力を検出する第二
起電力検出部(16)を設け、前記第一起電力検出部
(15)及び前記第二起電力検出部(16)によって検
出された起電力に基づいて積雪量を演算判定する積雪量
判定部(17)を設け、前記積雪量判定部(17)によ
って演算判定された積雪量を外部に出力する出力手段
(19、11、20)を設けて構成される。なお、
( )内の番号等は、図面における対応する要素を示
す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記
載に限定拘束されるものではない。以下の作用の欄につ
いても同様である。The present invention comprises a body (3), said body (3) having a constant width in the horizontal direction,
And a first solar cell (5) having a first light receiving surface (5a) extending in the vertical direction, the first light receiving surface (5a)
Second solar cell having a second light receiving surface (6a) above the first solar cell (5) in the main body (3). (6)
A first electromotive force detector for laying the second light receiving surface (6a) so as to receive external light (10) and detecting the electromotive force of the first solar cell (5) in the main body (3). (15) and a second electromotive force detector (16) for detecting an electromotive force of the second solar cell (6), and the first electromotive force detector (15) and the second electromotive force detector ( 16) is provided with a snow amount determination unit (17) for determining the snow amount based on the electromotive force detected by the output unit (17) for outputting the snow amount calculated and determined by the snow amount determination unit (17) to the outside. 19, 11, 20) are provided. In addition,
Numbers in parentheses are for convenience of reference to corresponding elements in the drawings, and thus the present description is not limited to the description in the drawings. The same applies to the following action columns.
【0005】[0005]
【作用】上記した構成により本発明は、積雪量を計測す
る際に、外部光の強弱と積雪量に依存する第一の太陽電
池(5)の起電力と、外部光の強弱のみに依存する第二
の太陽電池(6)の起電力とを演算判定することによ
り、外部光の強弱による影響を補正する形で積雪量を演
算判定するように作用する。With the above-described structure, the present invention depends only on the electromotive force of the first solar cell (5) which depends on the intensity of external light and the amount of snow and the intensity of external light when measuring the amount of snow. By calculating and determining the electromotive force of the second solar cell (6), the amount of snow is calculated and determined in a manner that the influence of the intensity of external light is corrected.
【0006】[0006]
【実施例】図1は、本発明によるソーラセル式積雪計の
一例を示した断面図、図2は、図1のI矢視図、図3
は、図1に示すソーラセル式積雪計の演算装置内部の詳
細図である。1 is a cross-sectional view showing an example of a solar cell type snow cover according to the present invention, FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow I in FIG. 1, and FIG.
FIG. 2 is a detailed view of the inside of the computing device of the solar cell snow cover shown in FIG. 1.
【0007】積雪量(積雪の深さ)を測定すべき計測現
場1には、図1及び、図2に示すように、地盤40に立
設されたソーラセル式積雪計2が設けられており、ソー
ラセル式積雪計2は、水平断面が長方形状に形成された
中空筒状の本体筒3を有している。本体筒3は上下方向
に伸延しており、本体筒3の図中下端部には、図中下方
向に向かって楔状にとがった設置部3aが設けられてい
る。即ち、ソーラセル式積雪計2は、該ソーラセル式積
雪計2の設置部3aを、地表40aから地盤40に、下
方向に打ち込み、該設置部3aを地盤40中に埋設させ
た形で、地盤40に立設されている。As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a solar cell type snow gauge 2 erected on the ground 40 is provided at the measurement site 1 for measuring the amount of snow (depth of snow), The solar cell snow cover 2 has a hollow cylindrical main body cylinder 3 having a rectangular horizontal cross section. The main body cylinder 3 extends in the up-down direction, and a lower end portion of the main body cylinder 3 in the drawing is provided with an installation portion 3a that is wedge-shaped downward in the drawing. That is, the solar cell snow cover 2 has a configuration in which the installation portion 3a of the solar cell snow cover 2 is driven downward from the ground surface 40a to the ground 40, and the installation portion 3a is embedded in the ground 40. It is installed upright.
【0008】本体筒3は水平断面が長方形状に形成され
ている構造上、外面側に4つの鉛直方向に平行な平面が
形成されているが、これら4つの平面のうちの1つの平
面(即ち、図1では紙面右方向に面した平面、図2では
紙面手前方向に面した平面)は、セル敷設面3bとなっ
ている。本体筒3のセル敷設面3bには、複数個の同一
のソーラセル素子4が敷設されている。1個のソーラセ
ル素子4は長方形平板状に形成されており、長方形状の
表裏両板面のうち一方が受光面4a、他方が付着面4b
に形成されている。また、長方形状の受光面4aの互い
に平行な2組の辺のうち、1組の辺の長さは所定の長さ
L1に、他の1組の辺の長さは所定の長さL2になって
いる。ソーラセル素子4は、全ての素子4の各受光面4
aを図左方に向けた形で、しかも本体筒3のセル敷設面
3bとソーラセル素子4の付着面4bとが接着剤等によ
り互いに接着された形で敷設されており、ソーラセル素
子4は全て、受光面4aの所定の長さL2の辺が上下方
向に平行になる形で敷設されている。また、敷設されて
いるソーラセル素子4のうち、1個を除いた他の複数の
ソーラセル素子4は、第一ソーラセル5を構成してい
る。第一ソーラセル5を構成している複数のソーラセル
素子4は、上下方向一列に互いに隙間無く隣接した形で
(従って、受光面4aの所定の長さL1の辺においてソ
ーラセル素子4、4が互いに隣接する形で)敷設されて
おり、最も下側に位置するソーラセル素子4の受光面4
aの下端辺は地表40aのレベルと略等しく位置してい
る。また、第一ソーラセル5を構成している複数のソー
ラセル素子4は、上下方向に敷設されている順序で、電
気的に直列に接続されている。つまり、第一ソーラセル
5は、該第一ソーラセル5を構成している複数のソーラ
セル素子4の受光面4a全てを合わせた上下方向に連ら
なる一連の受光面5aを有する1個のソーラセル素子と
同じ機能を有している。なお、第一ソーラセル5を構成
するソーラセル素子4のうち、最もプラス側のソーラセ
ル素子4(即ち、最も上側或いは、最も下側のソーラセ
ル素子4)のプラス極即ち、第一ソーラセル5のプラス
極と、最もマイナス側のソーラセル素子4(即ち、最も
下側或いは、最も上側のソーラセル素子4)のマイナス
極即ち、第一ソーラセル5のマイナス極は、後述する演
算装置9に接続されている。Due to the structure in which the main body tube 3 has a rectangular horizontal cross section, four flat surfaces parallel to the vertical direction are formed on the outer surface side. One of these four flat surfaces (ie, The plane facing the right side of the paper in FIG. 1 and the plane facing the front of the paper in FIG. 2) are the cell laying surfaces 3b. A plurality of identical solar cell elements 4 are laid on the cell laying surface 3b of the main body cylinder 3. One solar cell element 4 is formed in a rectangular flat plate shape, and one of the rectangular front and back plate surfaces has a light receiving surface 4a and the other has an attachment surface 4b.
Is formed in. Further, of the two sets of parallel sides of the rectangular light-receiving surface 4a, the length of one set is a predetermined length L1 and the length of the other set is a predetermined length L2. Has become. The solar cell elements 4 are the light receiving surfaces 4 of all the elements 4.
The cell laying surface 3b of the main body cylinder 3 and the adhering surface 4b of the solar cell element 4 are laid on each other with an adhesive or the like. The light-receiving surface 4a is laid in such a manner that a side having a predetermined length L2 is parallel to the vertical direction. Further, among the installed solar cell elements 4, a plurality of other solar cell elements 4 excluding one constitute a first solar cell 5. The plurality of solar cell elements 4 forming the first solar cell 5 are adjacent to each other in a row in the up-down direction without a gap (therefore, the solar cell elements 4 and 4 are adjacent to each other on the side of the predetermined length L1 of the light receiving surface 4a). Light receiving surface 4 of the solar cell element 4 located at the lowermost side.
The lower end side of a is located substantially at the level of the ground surface 40a. Further, the plurality of solar cell elements 4 forming the first solar cell 5 are electrically connected in series in the order of being laid vertically. That is, the first solar cell 5 is a single solar cell element having a series of light-receiving surfaces 5a that are continuous in the vertical direction, including all the light-receiving surfaces 4a of the plurality of solar cell elements 4 that form the first solar cell 5. It has the same function. Among the solar cell elements 4 constituting the first solar cell 5, the positive pole of the most positive solar cell element 4 (that is, the uppermost or lowermost solar cell element 4), that is, the positive pole of the first solar cell 5. The negative pole of the solar cell element 4 on the most negative side (that is, the lowermost or uppermost solar cell element 4), that is, the negative pole of the first solar cell 5 is connected to the arithmetic unit 9 described later.
【0009】敷設されているソーラセル素子4のうち、
1個を除いた他の複数のソーラセル素子4は、上述した
ように第一ソーラセル5を構成しているが、残りの1個
のソーラセル素子4は、セル敷設面3bにおける第一ソ
ーラセル5よりも上方の位置に敷設されている。第一ソ
ーラセル5よりも上方に位置する単独のソーラセル素子
4は、基準ソーラセル6となっている。なお、基準ソー
ラセル6のプラス極とマイナス極は、後述する演算装置
9に接続されている。Of the installed solar cell elements 4,
The other plurality of solar cell elements 4 excluding one constitutes the first solar cell 5 as described above, but the remaining one solar cell element 4 is less than the first solar cell 5 on the cell laying surface 3b. It is laid in the upper position. The single solar cell element 4 located above the first solar cell 5 serves as a reference solar cell 6. The positive and negative poles of the reference solar cell 6 are connected to the arithmetic unit 9 described later.
【0010】また、本体筒3のセル敷設面3b側には、
該セル敷設面3bと略合同な形状の表裏両面をもつ透明
なガラス板からなる保護カバー7が、該セル敷設面3b
に整合対応した形で設けられており、保護カバー7は、
セル敷設面3b全面、従って、第一ソーラセル5及び、
基準ソーラセル6全てを覆う形で設けられている。な
お、保護カバー7は、該保護カバー7の全周囲において
防水性の接着剤7aで本体筒3のセル敷設面3b側と接
着固定されており、従って、保護カバー7とセル敷設面
3bの間(特に第一ソーラセル5及び、基準ソーラセル
6の位置)は、該接着剤7aによって、外部から雪や雨
による水の進入が防止されている。Further, on the cell laying surface 3b side of the main body cylinder 3,
The cell cover laying surface 3b is provided with a protective cover 7 made of a transparent glass plate having both front and back surfaces having substantially the same shape as the cell laying surface 3b.
The protective cover 7 is provided in a form corresponding to
The entire cell laying surface 3b, and thus the first solar cell 5 and
It is provided so as to cover all the reference solar cells 6. The protective cover 7 is adhered and fixed to the cell laying surface 3b side of the main body cylinder 3 with a waterproof adhesive 7a around the entire circumference of the protective cover 7, and therefore, between the protective cover 7 and the cell laying surface 3b. In particular (at the positions of the first solar cell 5 and the reference solar cell 6), the adhesive 7a prevents water from entering due to snow or rain from the outside.
【0011】また、本体筒3の上端3cには、上下方向
に伸延した形の送信用のアンテナ11が立設されてい
る。なお、アンテナ11は、後述する演算装置9に接続
されている。On the upper end 3c of the main body cylinder 3, a transmitting antenna 11 extending vertically is provided upright. The antenna 11 is connected to the arithmetic device 9 described later.
【0012】一方、ソーラセル式積雪計2の本体筒3の
内部には演算装置9が設けられている。演算装置9は、
図3に示すように、内部に主制御部12を有しており、
主制御部12には、バス線13を介して、第一起電力検
出部15、第二起電力検出部16、積雪量判定部17、
送信部19、表示部20がそれぞれ接続されている。ま
た、第一起電力検出部15には、第一ソーラセル5のプ
ラス極とマイナス極が接続されている(つまり、第一ソ
ーラセル5は、第一起電力検出部15において演算装置
9に接続されている。)。また、第二起電力検出部16
には、基準ソーラセル6のプラス極とマイナス極が接続
されている(つまり、基準ソーラセル6は、第二起電力
検出部16において演算装置9に接続されている。)。
また、送信部19には、アンテナ11が接続されている
(つまり、アンテナ11は、送信部19において演算装
置9に接続されている。)。なお、表示部20は、本体
筒3の内部からセル敷設面3b側の外部に貫通し露出し
た形で形成されており、従って、表示部20は、該ソー
ラセル式積雪計2の外部から該保護カバー7を通して目
視することができる。On the other hand, an arithmetic unit 9 is provided inside the main body cylinder 3 of the solar cell snow cover 2. The arithmetic unit 9 is
As shown in FIG. 3, it has a main controller 12 inside,
The main control unit 12 includes a first electromotive force detection unit 15, a second electromotive force detection unit 16, a snow accumulation amount determination unit 17, and a bus line 13,
The transmission unit 19 and the display unit 20 are connected to each other. Further, the positive electrode and the negative electrode of the first solar cell 5 are connected to the first electromotive force detection unit 15 (that is, the first solar cell 5 is connected to the arithmetic device 9 in the first electromotive force detection unit 15). .). In addition, the second electromotive force detection unit 16
Is connected to the positive and negative poles of the reference solar cell 6 (that is, the reference solar cell 6 is connected to the arithmetic unit 9 in the second electromotive force detection unit 16).
The antenna 11 is connected to the transmitter 19 (that is, the antenna 11 is connected to the arithmetic unit 9 in the transmitter 19). The display unit 20 is formed so as to penetrate from the inside of the main body cylinder 3 to the outside on the cell laying surface 3b side and be exposed. Therefore, the display unit 20 is protected from the outside of the solar cell type snow gauge 2. It can be seen through the cover 7.
【0013】計測現場1及び、ソーラセル式積雪計2
は、以上のように構成されている。また、ソーラセル式
積雪計2は、上述のように構造が簡単であるため安価で
ある。A measurement site 1 and a solar cell type snow cover 2
Is configured as described above. Further, the solar cell snow cover 2 is inexpensive because of its simple structure as described above.
【0014】なお、ソーラセル式積雪計2を計測現場1
に設置する場合には、ソーラセル式積雪計2の本体筒3
の設置部3aを地盤40に鉛直に打ち込んで、本体筒3
を地盤40に立設させる形で設置する。計測現場1に、
上述のように設置されたソーラセル式積雪計2を用い
て、計測現場1の積雪量(積雪の深さ)を求めるには、
次のように行う。今、計測現場1には、図1及び、図2
に示すように、降雪により略水平な層状の積雪41が形
成されており、従って、ソーラセル式積雪計2の一部
は、該積雪41の中に埋まっている。なお、ソーラセル
式積雪計2に敷設された第一ソーラセル5のうち最も上
に位置したソーラセル素子4は、推定される最多量の積
雪41が形成された際にも該積雪41の中に完全に埋ま
ることがないように、地表40aから、第一ソーラセル
5のうち最も上に位置したソーラセル素子4の上端辺ま
での高さが予め設定されている。地表40aから、第一
ソーラセル5のうち最も上に位置したソーラセル素子4
の上端辺までの高さは、ソーラセル素子4の上下方向の
長さL2の個数倍(即ち、第一ソーラセル5中のソーラ
セル素子4の個数倍)であるから、つまり、第一ソーラ
セル5のうち最も上に位置したソーラセル素子4が、推
定される最多量の積雪41が形成された際にも該積雪4
1の中に完全に埋まることがないように、第一ソーラセ
ル5を構成するのソーラセル素子4の個数或いは、ソー
ラセル素子4の所定の長さL2が予め設定されている。
それ故、今、第一ソーラセル5の一部が積雪41の中に
埋まっている。また今、計測現場1は、太陽光線10の
照射を受けており、従って、第一ソーラセル5の受光面
5aのうち積雪41の積雪表面41aより上に位置した
部分では、透明な保護カバー7を通して太陽光線10の
照射を受けている。つまり、第一ソーラセル5のうち積
雪表面41aより上側の部分では発電が行われている。
一方、第一ソーラセル5のうち積雪41に埋まった部分
即ち、積雪表面41aより下側の部分には、積雪41に
よって太陽光線10が遮断され、太陽光線10がほとん
ど到達しない。つまり、第一ソーラセル5のうち積雪表
面41aより下側の部分では発電が行われていない。以
上のように、第一ソーラセル5のプラス極とマイナス極
との間には、第一ソーラセル5のうち積雪表面41aよ
り上側の部分により発電されることによって電圧V1が
発生している。また、基準ソーラセル6は、第一ソーラ
セル5よりも上方に位置しているので、積雪表面41a
より上に位置している。よって、基準ソーラセル6は、
透明な保護カバー7を通して受光面6a(即ち、基準ソ
ーラセル6であるソーラセル素子4の受光面4a)に太
陽光線10の照射を受けている。つまり、基準ソーラセ
ル6では発電が行われている。従って、基準ソーラセル
6のプラス極とマイナス極との間には電圧V2が発生し
ている。The solar cell type snow cover 2 is installed at the measurement site 1
When installed on a solar cell snow cover 2 main body cylinder 3
The installation portion 3a of the main body 3 is driven vertically into the ground 40,
Is installed so as to stand on the ground 40. In measurement site 1,
Using the solar cell snow cover 2 installed as described above, to obtain the amount of snow (depth of snow) at the measurement site 1,
Do the following: Now, in the measurement site 1, FIG. 1 and FIG.
As shown in FIG. 3, a substantially horizontal layered snow cover 41 is formed by snowfall, and therefore, a part of the solar cell snow cover 2 is buried in the snow cover 41. It should be noted that the solar cell element 4 located at the uppermost position of the first solar cells 5 laid in the solar cell snow cover 2 is completely contained in the snow 41 even when the estimated maximum amount of snow 41 is formed. The height from the ground surface 40a to the upper end side of the uppermost solar cell element 4 of the first solar cells 5 is preset so as not to be filled. The solar cell element 4 located at the top of the first solar cell 5 from the ground surface 40a
Since the height to the upper end side of the solar cell element 4 is the number times the vertical length L2 of the solar cell element 4 (that is, the number of solar cell elements 4 in the first solar cell 5), that is, Even when the solar cell element 4 located at the top is formed with the estimated maximum amount of snow 41,
The number of the solar cell elements 4 constituting the first solar cell 5 or the predetermined length L2 of the solar cell elements 4 is set in advance so as not to be completely embedded in 1.
Therefore, a part of the first solar cell 5 is now buried in the snow 41. In addition, the measurement site 1 is now being irradiated with the sun rays 10, and therefore, in the light receiving surface 5a of the first solar cell 5, the portion located above the snow surface 41a of the snow 41 passes through the transparent protective cover 7. It is receiving sunlight 10. That is, power generation is performed in a portion of the first solar cell 5 above the snow surface 41a.
On the other hand, the portion of the first solar cell 5 that is buried in the snow 41, that is, the portion below the snow surface 41a is blocked by the snow 41, and the sun 10 hardly reaches. That is, no power is generated in the portion of the first solar cell 5 below the snow surface 41a. As described above, the voltage V1 is generated between the positive electrode and the negative electrode of the first solar cell 5 by the power generation by the portion of the first solar cell 5 above the snow surface 41a. Further, since the reference solar cell 6 is located above the first solar cell 5, the snow surface 41a
It is located above. Therefore, the reference solar cell 6 is
The light receiving surface 6a (that is, the light receiving surface 4a of the solar cell element 4 which is the reference solar cell 6) is irradiated with the sun rays 10 through the transparent protective cover 7. That is, the reference solar cell 6 is generating power. Therefore, the voltage V2 is generated between the positive pole and the negative pole of the reference solar cell 6.
【0015】一方、演算装置9では、主制御部12が一
定の時間T1毎に、第一起電力検出部15及び、第二起
電力検出部16に起電力検出動作の開始命令を与える。
即ち、第一起電力検出部15は、起電力検出動作の開始
命令を受けて第一ソーラセル5の電圧V1を検出し、電
圧V1の測定値D1を電気信号として主制御部12に伝
送する。また、第二起電力検出部16は、起電力検出動
作の開始命令を受けて基準ソーラセル6の電圧V2を検
出し、電圧V2の測定値D2を電気信号として主制御部
12に伝送する。次いで、主制御部12は、第一起電力
検出部15及び、第二起電力検出部16からの電気信号
を、積雪量判定部17に伝送すると共に、積雪量判定部
17に所定の演算を行うように命令する。On the other hand, in the arithmetic unit 9, the main control unit 12 gives a command to start the electromotive force detection operation to the first electromotive force detection unit 15 and the second electromotive force detection unit 16 at regular time intervals T1.
That is, the first electromotive force detection unit 15 receives the start command of the electromotive force detection operation, detects the voltage V1 of the first solar cell 5, and transmits the measured value D1 of the voltage V1 to the main control unit 12 as an electric signal. Further, the second electromotive force detection unit 16 receives the start command of the electromotive force detection operation, detects the voltage V2 of the reference solar cell 6, and transmits the measured value D2 of the voltage V2 to the main control unit 12 as an electric signal. Next, the main control unit 12 transmits the electric signals from the first electromotive force detection unit 15 and the second electromotive force detection unit 16 to the snow amount determination unit 17, and also performs a predetermined calculation on the snow amount determination unit 17. To order.
【0016】即ち、積雪量判定部17は、演算の命令を
受けて、所定の演算を行う。ここで、測定値D1、D2
の数値をそれぞれDa、Dbとし、長さL2の数値をL
bとし、第一ソーラセル5を構成するソーラセル素子4
の個数をA個とし、また、所定の該演算による結果値C
1の数値をCaとすると、該演算は、 Ca=Lb・(AーDa/Db) の形で表せる。 即ち、測定値D1と測定値D2の比は、第一ソーラセル
5の受光面5aのうち太陽光線10を受けている有効な
受光面5aの面積値と基準ソーラセル6の受光面6aの
面積値の比に等しい。また、有効な受光面5aの面積値
と受光面6aの面積値の比は、有効な受光面5aの上下
方向の長さの値と受光面6aの上下方向の長さL2の値
の比に等しい(なぜなら、受光面5a、受光面6a共
に、水平方向の長さが長さL1であるから。)。よっ
て、Da/Dbは、有効な受光面5aの上下方向の長さ
の値を長さL2の数値であるLbで割算した値となる。
更に、Da/DbとLbとを掛け算して、有効な受光面
5aの上下方向の長さの数値であるLb・Da/Dbを
得る。次いで、全受光面5aの上下方向の長さの数値即
ち、LbとAを掛け算した値から、このLb・Da/D
bを引き算して結果値C1の数値であるCaを得る。よ
って、結果値C1は、積雪表面41aよりも下側の受光
面5aにおける上下方向の長さを表しており、結果値C
1は、積雪41の深さの値即ち、積雪41の量の値を示
している。That is, the snow accumulation determination section 17 receives a calculation instruction and performs a predetermined calculation. Here, the measured values D1 and D2
Let Da and Db be the numerical values of L, and the numerical value of the length L2 is L
b, the solar cell element 4 constituting the first solar cell 5
Is A, and the result value C of the predetermined calculation is
When the numerical value of 1 is Ca, the calculation can be expressed in the form of Ca = Lb · (A−Da / Db). That is, the ratio of the measured value D1 to the measured value D2 is the area value of the effective light receiving surface 5a of the first solar cell 5 that receives the sun rays 10 and the area value of the light receiving surface 6a of the reference solar cell 6. Equal to the ratio. Further, the ratio of the area value of the effective light receiving surface 5a and the area value of the light receiving surface 6a is the ratio of the value of the vertical length of the effective light receiving surface 5a to the value of the vertical length L2 of the light receiving surface 6a. Equal to each other (because both the light-receiving surface 5a and the light-receiving surface 6a have the length L1 in the horizontal direction). Therefore, Da / Db is a value obtained by dividing the value of the effective length of the light receiving surface 5a in the vertical direction by Lb which is the numerical value of the length L2.
Further, Da / Db is multiplied by Lb to obtain Lb · Da / Db, which is a numerical value of the effective length of the light receiving surface 5a in the vertical direction. Next, from the numerical value of the vertical length of all the light-receiving surfaces 5a, that is, the value obtained by multiplying Lb by A, this Lb · Da / D
Subtract b to obtain Ca, which is the numerical value of the result value C1. Therefore, the result value C1 represents the vertical length of the light-receiving surface 5a below the snow surface 41a.
1 indicates the depth value of the snow cover 41, that is, the amount of the snow cover 41.
【0017】次いで、積雪量判定部17において所定の
演算を行い、以上のように得られた結果値C1は、電気
信号として主制御部12に伝送される。その後、主制御
部12は、積雪量判定部17からの電気信号を、送信部
19に伝送すると共に、送信部19に、結果値C1を表
す電気信号を出力送信するように命令する。送信部19
は、出力送信の命令を受けて、結果値C1を表す電気信
号を、アンテナ11に伝送し、該電気信号をアンテナ1
1から空中に電波送信する。また、主制御部12は、積
雪量判定部17からの電気信号を、表示部20にも伝送
すると共に、表示部20に、結果値C1を数値として表
示するように命令する。表示部20は、表示の命令を受
けて結果値C1を数値として表示する。つまり、ソーラ
セル式積雪計2の外部から表示部20を目視して積雪量
を確認することもできる。Next, a predetermined calculation is performed in the snow amount determination section 17, and the result value C1 obtained as described above is transmitted to the main control section 12 as an electric signal. After that, the main control unit 12 transmits the electric signal from the snow amount determination unit 17 to the transmission unit 19 and instructs the transmission unit 19 to output and transmit the electric signal representing the result value C1. Transmission unit 19
Receives an output transmission command, transmits an electric signal representing the result value C1 to the antenna 11, and transmits the electric signal to the antenna 1.
Radio waves are transmitted from 1 to the air. Further, the main control unit 12 transmits the electric signal from the snow amount determination unit 17 to the display unit 20 and also instructs the display unit 20 to display the result value C1 as a numerical value. The display unit 20 receives the display instruction and displays the result value C1 as a numerical value. That is, the amount of snow can be confirmed by visually observing the display unit 20 from the outside of the solar cell snow cover 2.
【0018】続いて、主制御部12が、上述した起電力
検出動作の開始命令を第一起電力検出部15及び、第二
起電力検出部16に与えた後、一定の時間T1後に、主
制御部12は、再び第一起電力検出部15及び、第二起
電力検出部16に起電力検出動作の開始命令を与える。
こうして、第一起電力検出部15は、再び第一ソーラセ
ル5の電圧V1を検出し、電圧V1の測定値D1を電気
信号として主制御部12に伝送し、第二起電力検出部1
6は、再び基準ソーラセル6の電圧V2を検出し、電圧
V2の測定値D2を電気信号として主制御部12に伝送
する。次いで、主制御部12は、第一起電力検出部15
及び、第二起電力検出部16からの電気信号を、積雪量
判定部17に伝送すると共に、積雪量判定部17に所定
の演算を行うように命令し、積雪量判定部17は、演算
の命令を受けて、所定の演算を行い結果値C1を得る。
次いで、結果値C1は、電気信号として主制御部12に
伝送され、主制御部12は送信部19に、結果値C1を
表す電気信号を出力送信するように命令する。送信部1
9は、出力送信の命令を受けて、結果値C1を表す電気
信号をアンテナ11から空中に電波送信する。また、主
制御部12は、表示部20に結果値C1を数値として表
示させる。以降も続けて、前回の起電力検出動作の開始
命令の後、一定の時間T1後に、主制御部12が起電力
検出動作の開始命令を与える形で、主制御部12は、一
定時間T1毎に積雪41の量を計測し、該量を示す結果
値C1を表す電気信号を電波送信する。Then, after the main control unit 12 gives the above-mentioned start command of the electromotive force detection operation to the first electromotive force detection unit 15 and the second electromotive force detection unit 16, after a certain time T1, the main control unit 12 performs the main control. The unit 12 again gives an instruction to start the electromotive force detection operation to the first electromotive force detection unit 15 and the second electromotive force detection unit 16.
In this way, the first electromotive force detection unit 15 again detects the voltage V1 of the first solar cell 5, transmits the measured value D1 of the voltage V1 to the main control unit 12 as an electric signal, and the second electromotive force detection unit 1
6 again detects the voltage V2 of the reference solar cell 6 and transmits the measured value D2 of the voltage V2 to the main controller 12 as an electric signal. Next, the main controller 12 includes the first electromotive force detector 15
In addition, the electric signal from the second electromotive force detection unit 16 is transmitted to the snow amount determination unit 17, and the snow amount determination unit 17 is instructed to perform a predetermined calculation. Upon receiving the instruction, a predetermined operation is performed to obtain a result value C1.
Then, the result value C1 is transmitted to the main control unit 12 as an electric signal, and the main control unit 12 commands the transmission unit 19 to output and transmit the electric signal representing the result value C1. Transmitter 1
In response to the output transmission command, the radio wave 9 transmits an electric signal representing the result value C1 from the antenna 11 to the air. The main control unit 12 also causes the display unit 20 to display the result value C1 as a numerical value. After that, the main control unit 12 gives a start command of the electromotive force detection operation after a predetermined time T1 after the previous start command of the electromotive force detection operation. Then, the amount of snow 41 is measured, and an electric signal representing a result value C1 indicating the amount is transmitted by radio wave.
【0019】なお、ソーラセル式積雪計2より電波送信
された電気信号は、計測現場1から離れた地点に存在す
る積雪データの集計場所で受信される。積雪データの集
計場所では、一定時間T1毎に送信されてくる積雪量の
データをもとに計測現場1近辺の積雪状況を把握する。The electric signal transmitted from the solar cell type snow cover 2 by radio waves is received at the snow cover data collection place existing at a point away from the measurement site 1. At the place where the snowfall data is collected, the snowfall condition near the measurement site 1 is grasped based on the snowfall amount data transmitted at every constant time T1.
【0020】以上のように、ソーラセル式積雪計2に
は、水平方向に一定の幅L1を有し、かつ上下方向に伸
延した形の受光面5aを有する第一ソーラセル5が敷設
されており、該第一ソーラセル5よりも上方に、基準ソ
ーラセル6が敷設されている。また、ソーラセル式積雪
計2には、第一ソーラセル5の起電力を検出する第一起
電力検出部15及び、基準ソーラセル6の起電力を検出
する第二起電力検出部16が設けられており、第一起電
力検出部15及び前記第二起電力検出部16によって検
出された起電力に基づいて積雪量を演算判定する積雪量
判定部17が設けられている。そして、積雪量判定部1
7によって演算判定された積雪量を外部に出力する送信
部19、アンテナ11、表示部20が設けられている。
ところで、第一ソーラセル5による起電力は、天候(晴
天、曇天等)の変化による太陽光線10の強弱に依存す
ると共に、該第一ソーラセル5の受光面5aのうち積雪
41に埋まった部分が遮光されるため、積雪41の深さ
即ち、積雪量に依存する。また、基準ソーラセル6によ
る起電力は、天候の変化による太陽光線10の強弱には
依存するが、該基準ソーラセル6の受光面6aが積雪4
1により遮光されないため、該基準ソーラセル6の起電
力は積雪量に依存しない。よって、積雪量は、第一ソー
ラセル5の起電力と基準ソーラセル6の起電力とを演算
判定することにより、太陽光線10の強弱による影響を
補正する形で求められる。つまり、ソーラセル式積雪計
2を用いると、天候の変化による太陽光線10の強弱に
左右されず、正確な積雪量の計測が可能となる。As described above, the solar cell snow cover 2 is provided with the first solar cell 5 having a constant width L1 in the horizontal direction and having the light-receiving surface 5a extending vertically. A reference solar cell 6 is laid above the first solar cell 5. Further, the solar cell snow cover 2 is provided with a first electromotive force detection unit 15 that detects the electromotive force of the first solar cell 5, and a second electromotive force detection unit 16 that detects the electromotive force of the reference solar cell 6. A snowfall amount determination unit 17 is provided for calculating and determining the snowfall amount based on the electromotive forces detected by the first electromotive force detection unit 15 and the second electromotive force detection unit 16. Then, the snow amount determination unit 1
A transmitter 19, an antenna 11, and a display 20 for outputting the snowfall amount calculated and determined by 7 to the outside are provided.
By the way, the electromotive force generated by the first solar cell 5 depends on the intensity of the sun rays 10 due to changes in the weather (clear weather, cloudy weather, etc.), and the portion of the light-receiving surface 5a of the first solar cell 5 that is buried in the snow 41 is shaded. Therefore, it depends on the depth of the snow cover 41, that is, the amount of snow cover. Further, the electromotive force generated by the reference solar cell 6 depends on the intensity of the sun rays 10 due to the change in weather, but the light receiving surface 6a of the reference solar cell 6 is covered with snow 4
Since it is not shaded by 1, the electromotive force of the reference solar cell 6 does not depend on the amount of snow. Therefore, the amount of snowfall is obtained by calculating and determining the electromotive force of the first solar cell 5 and the electromotive force of the reference solar cell 6 to correct the influence of the intensity of the sun rays 10. That is, when the solar cell type snow cover 2 is used, it is possible to measure the amount of snow accurately without being affected by the intensity of the sunbeams 10 due to changes in the weather.
【0021】なお、上述の実施例においては、太陽光線
10を利用して積雪量を測定する場合即ち、昼間に積雪
量を測定する場合について述べたが、ソーラセル式積雪
計2の本体筒3の外部に電灯等を設置することにより、
夜間に積雪量を測定することも可能である。In the above-mentioned embodiment, the case where the amount of snowfall is measured by using the sun rays 10, that is, the case where the amount of snowfall is measured in the daytime is described, but the main body tube 3 of the solar cell type snow cover 2 is described. By installing an electric light etc. outside,
It is also possible to measure the amount of snow cover at night.
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、本体筒
3等の本体を有し、前記本体に、水平方向に一定の幅を
有し、かつ上下方向に伸延した形の受光面5a等の第一
の受光面を有する第一ソーラセル5等の第一の太陽電池
を、該第一の受光面が外部光を受け得る形で敷設し、前
記本体に、前記第一の太陽電池よりも上方に、受光面6
a等の第二の受光面を有する基準ソーラセル6等の第二
の太陽電池を、該第二の受光面が外部光を受け得る形で
敷設し、前記本体に、前記第一の太陽電池の起電力を検
出する第一起電力検出部15等の第一起電力検出部及
び、前記第二の太陽電池の起電力を検出する第二起電力
検出部16等の第二起電力検出部を設け、前記第一起電
力検出部及び前記第二起電力検出部によって検出された
起電力に基づいて積雪量を演算判定する積雪量判定部1
7等の積雪量判定部を設け、前記積雪量判定部によって
演算判定された積雪量を外部に出力する送信部19、ア
ンテナ11、表示部20等の出力手段を設けて構成した
ので、積雪量を計測する際には、外部光の強弱と積雪量
に依存する第一の太陽電池の起電力と、外部光の強弱の
みに依存する第二の太陽電池の起電力とを演算判定する
ことにより、天候の変化等による外部光の強弱による影
響を補正する形で積雪量が演算判定される。つまり、本
発明によるソーラセル式積雪計を用いると、正確な積雪
量の計測が可能となる。また、上述の効果に付け加え
て、本発明は構造が簡単であるため信頼性が高く、また
安価に製作し得る。As described above, according to the present invention, the light receiving surface 5a has a main body such as the main body tube 3 and has a constant width in the horizontal direction and extends in the vertical direction. A first solar cell such as a first solar cell 5 having a first light receiving surface such as is laid in a form in which the first light receiving surface can receive external light, Also above, the light receiving surface 6
A second solar cell such as a reference solar cell 6 having a second light receiving surface such as a is laid so that the second light receiving surface can receive external light, and the main body of the first solar cell is A first electromotive force detector such as a first electromotive force detector 15 that detects an electromotive force, and a second electromotive force detector such as a second electromotive force detector 16 that detects an electromotive force of the second solar cell are provided. Snowfall amount determination unit 1 for calculating and determining the snowfall amount based on the electromotive forces detected by the first electromotive force detection unit and the second electromotive force detection unit
The snow accumulation amount determining unit such as 7 is provided, and the output unit such as the transmitting unit 19, the antenna 11, and the display unit 20 that outputs the snow accumulation amount calculated and determined by the snow accumulation amount determining unit to the outside is provided, and thus the snow accumulation amount is configured. When measuring, by calculating and determining the electromotive force of the first solar cell that depends on the intensity of external light and the amount of snow, and the electromotive force of the second solar cell that depends only on the intensity of external light. The amount of snow is calculated and determined by correcting the influence of the intensity of external light due to changes in the weather. That is, the use of the solar cell snow cover according to the present invention makes it possible to accurately measure the snow cover. In addition to the above effects, the present invention has a simple structure and thus is highly reliable and can be manufactured at low cost.
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【図1】図1は、本発明によるソーラセル式積雪計の一
例を示した断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an example of a solar cell snow cover according to the present invention.
【図2】図2は、図1のI矢視図である。FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow I in FIG.
【図3】図3は、図1に示すソーラセル式積雪計の演算
装置内部の詳細図である。FIG. 3 is a detailed view of the inside of the computing device of the solar cell snow cover shown in FIG.
3……本体(本体筒) 5……第一の太陽電池(第一ソーラセル) 5a……第一の受光面(受光面) 6……第二の太陽電池(基準ソーラセル) 6a……第二の受光面(受光面) 11……出力手段(アンテナ) 15……第一起電力検出部 16……第二起電力検出部 17……積雪量判定部 19……出力手段(送信手段) 20……出力手段(表示部) 3 ... Main body (main body cylinder) 5 ... First solar cell (first solar cell) 5a ... First light receiving surface (light receiving surface) 6 ... Second solar cell (reference solar cell) 6a ... Second Light receiving surface (light receiving surface) 11 ... Output means (antenna) 15 ... First electromotive force detection section 16 ... Second electromotive force detection section 17 ... Snow amount determination section 19 ... Output means (transmission means) 20 ... … Output means (display)
Claims (1)
に伸延した形の第一の受光面を有する第一の太陽電池
を、該第一の受光面が外部光を受け得る形で敷設し、 前記本体に、前記第一の太陽電池よりも上方に、第二の
受光面を有する第二の太陽電池を、該第二の受光面が外
部光を受け得る形で敷設し、 前記本体に、前記第一の太陽電池の起電力を検出する第
一起電力検出部及び、前記第二の太陽電池の起電力を検
出する第二起電力検出部を設け、 前記第一起電力検出部及び前記第二起電力検出部によっ
て検出された起電力に基づいて積雪量を演算判定する積
雪量判定部を設け、 前記積雪量判定部によって演算判定された積雪量を外部
に出力する出力手段を設けて構成したソーラセル式積雪
計。1. A first solar cell having a main body, wherein the main body has a first light receiving surface having a constant width in a horizontal direction and extending vertically. The light receiving surface is laid so as to receive external light, and a second solar cell having a second light receiving surface is provided in the main body above the first solar cell, and the second light receiving surface is external. It is laid so as to receive light, and the main body has a first electromotive force detection unit that detects an electromotive force of the first solar cell and a second electromotive force detection unit that detects an electromotive force of the second solar cell. A snowfall amount determination unit for determining the snowfall amount based on the electromotive force detected by the first electromotive force detection unit and the second electromotive force detection unit is provided, and the snowfall amount calculated and determined by the snowfall amount determination unit. A solar cell type snow meter constructed by providing an output means for outputting the amount to the outside.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5113856A JPH06300861A (en) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | Solar cell type snow meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5113856A JPH06300861A (en) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | Solar cell type snow meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06300861A true JPH06300861A (en) | 1994-10-28 |
Family
ID=14622795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5113856A Pending JPH06300861A (en) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | Solar cell type snow meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06300861A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008020260A (en) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Forestry & Forest Products Research Institute | Temperature-sensitive snow depth meter and its measuring method |
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CN105716560A (en) * | 2016-02-26 | 2016-06-29 | 东南大学 | Device for detecting thickness of ice and snow on road |
CN109654980A (en) * | 2019-02-28 | 2019-04-19 | 湖南科技大学 | Visual accumulated snow depth measuring instrument and use method |
-
1993
- 1993-04-16 JP JP5113856A patent/JPH06300861A/en active Pending
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CZ306905B6 (en) * | 2013-06-11 | 2017-09-06 | Česká zemědělská univerzita v Praze | A method of determining the snow water content in a snow layer and a device for implementing this method |
CN105716560A (en) * | 2016-02-26 | 2016-06-29 | 东南大学 | Device for detecting thickness of ice and snow on road |
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