JPH0717035Y2 - 降雪量計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、所定時間毎に積雪量を計測して降雪予報等に
役立てる降雪量計に係り、特に降雪の自然な状態での積
雪量を計測することができる降雪量計に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来から、除雪作業その他雪害対策のための参考資料に
利用する時間当たり又は一日当たりの降雪量を測定する
方法としては、降雨雪計のように雪をヒータ等で溶かし
て水にした状態で測定する方法や超音波式積雪深計又は
光学式三角測量方式を応用した積雪深計が知られてい
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、前者にあっては雪をヒータ等によって溶かし、
水の量として測定するものであるため降水量の測定には
有効ではあるが、降雪の判定に利用することはできな
い。そこで、降雪の判定には所定時間毎に測定者が物差
しで平板上に積もった雪の深さを測定し、その後に該平
板上の雪を取り除く作業を繰り返すというマニュアルな
方法で測定していた。従って、積雪測定に手間がかかる
ばかりでなく、積雪測定の自動化が困難で、きめの細か
い測定作業が実施することができなかった。

また、後者にあっては、積雪深計の測定誤差に加えて、
基準と成る雪面が常に雪圧により押圧され、その高さを
時々刻々変化しており、所定時間毎に測定した積雪深か
ら降雪量を正確に判断することができなかった。

本考案は、上記問題に鑑みて創案されたものであり、所
定高さに支持装着した積雪板上に堆積する積雪の積雪高
さを所定時間毎に自動的に計測すると共に、測定毎に積
雪板上の雪を反転落下させて積雪に対する雪圧の沈降影
響を最小に抑え、測定誤差の累積を排除した積雪量計を
提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案に係る降雪量計は、
一対の支柱間に上下支持高さを可変調節自在に成る積雪
板支持架台を取り付けると共に、該積雪板支持架台上に
回転駆動機構を内蔵した駆動装置を設け、該駆動装置の
回転軸にヒータ付積雪板を所定時間毎に反転自在に成る
ように支持し、かつ上記一方の支柱に上記積雪板の上方
へ順次光路を形成するように発光素子を複数段に配列し
て成る発光器を設置高さを自在に変更し得るように取り
付け、また、該発光器に対向するように発光素子を複数
段に配列して成る受光器を他方の支柱にその設置高さを
自在に変更し得るように取り付けて成り、上記積雪板上
に堆積した積雪により遮断される光路を検出し、その遮
断位置が最も高い光路に基づいて積雪量を計測すること
を要旨とするものである。

また、上記発・受光器が反転した下側の積雪板面に付着
した雪又は氷柱を検出した時に、該下側の積雪板に構成
したヒータを駆動することができる。

〔作用〕

而して、上記積雪量計の構成によれば、積雪板上に堆積
する積雪により遮断される光路を検出し、その遮断位置
が最も高い光路に基づいて積雪量の計測を行うものであ
るため測定者の人為的な計測作業に頼ることなく計測の
自動化を促進すると共に、複数の平行光線が遮断された
位置で積雪高さを計測しているため積雪板上に雪が平ら
に積もらなくても最も高い位置での測定をすることがで
きる。

また、受・発光器を積雪板の支持架台に装着し、該架台
の支柱に対する支持高さを可変調節することができ、こ
の支持架台の高さ位置に合わせて受・発光器の設置高さ
位置も可変調節し得るので、該支持架台を積雪の量に応
じて上下調節し、自然の積雪面に近い位置での計測を行
うことができ、降雪量データしての信頼性を向上するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本考案に係る積雪量計の好適な実施例を図面に従
って説明する。

第１図は本考案に係る積雪量計の概略構成図、第２図は
同じく受・発光器の外観構成図、第３図は同じく発光器
の発光ユニット構成図、第４図は受光器の受光ユニット
構成図である。

上記図面において、１は一対の支柱2,2間に配設し、該
支柱2,2に対して上下支持位置を可変調節自在（矢印Ａ
方向）に掛け渡して装着した積雪板支持架台であり、該
積雪支持架台１上に所定間隔を形成して対置した二枚構
成の積雪板3,3を装置する。この積雪板3,3は熱伝導性の
低い、例えば合成樹脂板の表面に着雪溶解用のヒータ
（図示していない）を装着し、その上にアルミ板等を被
覆する構造に成っており、該ヒータを駆動しない状態に
おいては、積雪板3,3上に堆積した雪を自然な着雪状態
に保存できるように成っている。また、該積雪板3,3
は、積雪板支持架台１上に構成し、減速機付電動機等の
回転駆動機構（図示していない）を内蔵した駆動装置4,
4の回転軸5,5に水平姿勢で、かつ適宜180度反転自在に
支持してある。而して、上記積雪板支持架台１を支柱2,
2に対して上下動（矢印Ｂ方向）させることにより積雪
板3,3の地表面からの設置高さを変更し、降雪量や地表
面の状態に対応した調整を可能にする構造に成ってい
る。

５は発光器、６は受光器であり、本実施例においては夫
々上記支柱2,2に固設し、上記積雪板3,3が水平に支持さ
れた状態で、上側に位置する積雪板３の上部に光路を形
成するように対向配置して成るものである。また、該発
光器５及び受光器６は、適宜支柱2,2に対して設置高さ
を変更し、積雪量の大小に対応することができるように
成っている。

上記発光器５は、本体７内に収容固設する基板８上にお
いて、水平方向に並列する複数個ずつ（図示例では４
個）の発光ダイオード，発光チップ等の発光素子5a,5a
…を該発光器５の高さ方向へ所定間隔を置いて複数段
（図示例では８段,1cm間隔）に配列して成り、また受光
器６は、上記受光器５に構成した発光素子5a,5a…に対
応し、該発光素子5a,5a…との間で相互に光路を形成す
べく、本体７内に収容固設する基板８上に複数個の発光
ダイオード，発光チップ等の受光素子6a,6a…を配列し
て成る。そして、発光素子5a,5a…及び受光素子6a,6a…
の前面には少なくとも高さ方向に配列する発光素子5a,5
a…群間又は受光素子6a,6a…群間を遮光する遮光板９を
装着し、更に受光器６側には赤外線用フィルタ10を装着
してある。

また、本体７の全面を開閉自在にする扉11で形成し、該
扉11における発光器５又は受光器６の上記発光素子5a,5
a…又は受光素子6a,6a…が覗く対面をガラス等の透光板
11aで被覆した透過窓とし構成すると共に、その周辺に
フード12を装着し、上記透光板11面に対する着雪を防止
する構造に成っている。発光器５及び受光器６の本体７
及び該本体７に装着する上記フード12の上部には、夫々
防雪屋根7a,12aを形成し、かつ該フード12にはヒータ
（図示していない）を内蔵する構造に成っている。

上記発光器５及び受光器６は、必ずしも上記支柱2,2に
固設構成する必要はなく、上記積雪板支持架台１上に同
様な配置により設置することも可能である。尚、13は、
上記積雪板支持架台１の近傍に配置した制御機である。

第５図は本考案に係る積雪量計の回路構成を示すブロッ
ク図である。

即ち、発光器５及び受光器６は、対として配置した発光
素子5a,5a…及び受光素子6a,6a…を高さ方向へ複数段備
え、これら複数対の発光素子5a,5a…と受光素子6a,6a…
が上記積雪板3,3の設置空間を挟んで対向位置され、水
平支持された該積雪板３上に赤外線光路Ｌを形成するよ
うに成ると共に、発光器５には送信タイミング回路14、
発光素子駆動回路15及び変調回路16、また受光器６には
受信タイミング回路17、受光増幅／検波回路18及びラッ
チ回路19を備え、上記積雪板支持架台１の近傍に配設し
た制御機13により制御動作するように構成してある。該
制御器13は、タイミング信号発生回路20及び信号処理回
路21を内蔵して成ると共に、適宜表示装置22側の記録プ
リンタ23及び／又は表示板24に計測値（積雪量）を出力
するように成っている。

以下に積雪量計の動作を説明する。

即ち、制御機13のタイミング信号発生回路20が発生する
基準信号に基づいて発光器５の送信タイミング回路14が
複数個の発光素子5a,5a…の内、何れの発光素子5aを点
灯させるのかを順次指定すると共に、同様に受光器６の
受光素子6a、6a…の内何れの受光素子6aが発光素子5aか
らの出力信号を受信するのかを順次指定する。この時、
発光素子5a及び受光素子6aは、同一高さ位置のものが対
として指定され、本実施例においては最下端位置から順
次同一番号で指定されるように成っており、該指定され
た発光素子5aは、発光素子駆動回路15を介し、変調回路
16の変調周波数（例えば50KHz）によって順以下から上
へ発光し、対応する受光素子6a間に赤外線光路Ｌを形成
する。

一方、受光素子6aの出力信号は、個別的に受光増幅／検
波回路18によって増幅及び検波されると共に、受信タイ
ミング回路17が指定する受光素子6aの出力信号のみを受
信し、所定時間内における信号受信パルスの数を判定し
て「受信有り」又は「受信なし」とする情報をラッチ回
路19へ送出する。該ラッチ回路19は、その受信情報を次
の情報が与えられるまでの間保持するものである。この
情報は、発光素子5aと受光素子6a間に形成された赤外線
光路Ｌが消失し、次に指定された発光素子5aと受光素子
6aとの間に赤外線光路Ｌが形成されることにより受光素
子6aが信号を出力し、ラッチ回路19が「信号有り」とす
る情報を更新する。而して、順次下から上へ高さ位置を
変えて赤外線光路Ｌを形成する動作を繰り返す。

ここで、本来形成されるべき赤外線光路Ｌが積雪によっ
て遮断されると、ラッチ回路19がそれまでの保持情報を
「信号なし」とする情報に書き変え、該情報が制御器13
の信号処理回路21に取り込まれる。そして、遮断された
赤外線光路Ｌの最も高い位置が順次保持され、該保持位
置に基づいて積雪量、即ち積雪板３面上における積雪高
さが算出され、表示装置22の表示板24に算出された上記
積雪高さ、即ち計測値を表示すると共に、記録プリンタ
23によって印字出力するように成っている。

次に、積雪板3,3の動作を説明する。

積雪板3,3は、設置箇所の天候条件に応じて動作時間を
設定し、又は上記制御機13の信号処理回路に21に取り込
まれた計測値を基準にした反転信号により、日毎の天候
条件の変動に応じて自動制御して180度反転駆動し、上
下の積雪板3,3を入れ換え動作をするものである。

而して、自動制御により積雪板3,3の動作駆動する場合
には、上側の積雪板３上に、例えば50cm積雪すると反転
し、一日の積雪量が50cm未満の場合には設定時刻に成る
と反転する。つまり一日の積雪量が50cm未満の場合に
は、その時の計測値を日降雪量とする。尚、本考案に係
る降雪量計に降雪検知器25を組合わせた場合には、降雪
信号が消滅して一定時間経過後に積雪板3,3を反転し、
各反転時の計測値を一日分加算して日降雪量と判定する
ことができる。尚、上記設定時刻は、時間毎に設定し時
間降雪量として計測するように構成することもできる。

本考案に係る上記積雪板3,3は、反転時に上側の積雪板
３上に堆積した雪を地上に落下させるものであるが、反
転した下側の積雪板３面に着雪した状態のままでは、次
の正確な測定が不可能に成るため、反転後に積雪板３に
構成した上記ヒータを駆動して積雪板３面から完全に落
雪させるように成っている。本実施例においては、発・
受光器5,6に構成する一番下側の発光素子5a及び受光素
子6aによって形成される赤外線光路Ｌが下側の積雪板３
の下面近傍を通過するように構成し、下側の積雪板３面
の着雪又は氷柱の発生等により該光路が遮断された時上
記ヒータを駆動するように構成し、季節変化によるヒー
タ駆動の必要性や常時駆動による上側積雪板３への熱影
響を排除する構造に成っている。

尚、上記実施例において、受光器６に受光／検波回路を
含む構造により説明しているが、これを制御機13に構成
し、また制御機13の各回路を受光器５又は受光器６に分
散構成し、かつ発光素子5a,5a…及び受光素子6a、6a…
の構成数を分解能に応じて増減変更する等、適宜変様実
施することができる。

〔発明の効果〕

本考案に係る積雪量計は、以上のように構成したから、
設置場所や天候条件に応じて正確な降雪量の測定ができ
ると共に、降雪量計の自動化が図れ、きめの細かい降雪
データの収集が可能に成る等、本考案実施後における実
用的効果に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る積雪量計の概略構成を示す斜視
図、 第２図は発・受光器の外観構成を示すものであり、 （ａ）は正面図、 （ｂ）は側面図、 第３図は発光ユニットの一構成例を示すものであり、 （ａ）は正面図、 （ｂ）は側面図、 第４図は受光ユニットの一構成例を示すものであり、 （ａ）は正面図、 （ｂ）は側面図、 第５図は回路構成を示すブロック図である。 １……積雪板支持架台、２……支柱 ３……積雪板、４……駆動装置 ５……発光器、5a……発光素子 ６……受光器、6a……受光素子 Ｌ……赤外線光路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の支柱間に上下支持高さを可変調節自
   在に成る積雪板支持架台を取り付けると共に、該積雪板
   支持架台上に回転駆動機構を内蔵した駆動装置を設け、
   該駆動装置の回動軸にヒータ付積雪板を所定時間毎に反
   転自在に成るように支持し、 かつ上記一方の支柱に上記積雪板の上方へ順次光路を形
   成するように発光素子を複数段に配列して成る発光器を
   設置高さを自在に変更し得るように取り付け、また、該
   発光器に対向するように発光素子を複数段に配列して成
   る受光器を他方の支柱にその設置高さを自在に変更し得
   るように取り付けて成り、 上記積雪板上に堆積した積雪により遮断される光路を検
   出し、その遮断位置が最も高い光路に基づいて積雪量を
   計測することを特徴とする降雪量計。
2. 【請求項２】上記発・受光器が反転した下側の積雪板面
   に付着した雪又は氷柱を検出した時に、該下側の積雪板
   に構成したヒータを駆動することを特徴とする請求項１
   記載の降雪量計。