JPS5845585A - 冠水探知器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は道路等の冠水状態を探知する冠水探知器に関
する。

大雨が降るとしばしば道路に水がたまって冠水状態とな
り、交通障害を起こすことがある。従来は道路が冠水状
態であるか否かは道路監視罠が目で確認し１通報を行な
っている。そのため冠水の発生と検知・通報に時間的な
ずれが生じ、適切な交通対策がとれないという欠点があ
った。

それゆえにこの発明の目的は上記した従来の冠水探知の
欠点を解消し、冠水状態を自動的に探知し得る冠水探知
器を提供するにある。

以上の目的を達成するためにこの発明の冠水探知器は、
超音波の伝播速度が空気中よりも水中の方がはるかに速
いという性質を利用している。すなわちこの発明の冠水
探知器は、超音波送受波器を測定雰囲気中におき、伝播
時間が基準値よシも小さい場合に冠水状態であるとして
探知出力を出すようにしている。

以下１図面に示す実施例によシこの発明の詳細な説明す
る。

第１図はこの発明の冠水探知器が設置される一例の概略
図である。図において路側１に超音波送波器２と超音波
受波器３が設置されている。この送波器２．受波器３は
道路４が水をかぶると水没する位置に設けられている。

送波器２よシ超音波が発せられ受波器３で受信される。

超音波の伝送路は通常空気でおおわれているが、道路４
が冠水すると伝送路も水没し超音波の伝送速度が空気中
の場合よシも大（４倍程度）となるので送受波器間の超
音波の伝播時間が小さくなる。この伝播時間が基準時間
よりも小となることで冠水状態が探知される。なお超音
波送波器２及び超音波受波器５は、車両５の通過を妨げ
ない程度に小形にされている。

第２図はこの発明の１実施例を示す冠水探知器の回路ブ
ロック図である。

超音波発振回路６で発振された超音波信号は。

論理積回路７の入力の一端に加えられるように接続され
ている。また基準クロック発生回路９で発生された基準
クロック信号は、送波パルス・リセットパμス発生用の
カウンタ１ｏに加えられるように接続されている。カウ
ンタ１ｏはＭｌクロック信号が分周された送波パルスを
論理積回路７の他端に加えるように構成されている。し
たがって論理積回路７は送波パルスがカウンタ１ｏより
加えられる毎に間欠的に超音波発振回路６よ如の超音波
信号を出力に導出する。論理積回路７の出方端は電力増
幅回路８を介して超音波送波器２に接続されている。

一方超音波受波器６は電圧増幅回路１１の入力端に接続
され、さらに縦続して検波回路１２．波形整形回路１３
が順次接続されている。そして波形整形回路１６からは
超音波受波器３で受信した信号から超音波成分が除去さ
れだパルヌ信号が導出されこの信号が、フリップフロッ
プ回路１４のリセット入力端Ｒに加えられるように接続
されている。またフリップフロップ回路１４のセット入
力端Ｓにはカウンタ１０よシ送波パルスが加えられるよ
うに接続されている。フリップフロップ回路１４の出力
端Ｑは論理積回路１６の入力の一端に接続され、また時
間計測用の基準クロック発生回路１５の出力が論理積回
路１６の入力の吐端に接続されている。論理積回路１６
の出力端は時間計測用のカウンタ１７の入力端に接続さ
れている。

またカウンタ１０よりのリセットパルスがカウンタ１７
のリセット入力端Ｒに加えられるように接続されている
。カウンタ１７のカウント出力端はデジタルコンパレー
タ１８の入力の一端に接続され、一方基準時間を設定す
る設定回路１９の出力もデジタルコンパレータ１８の入
力の他端に接続されている。デジタルコンパレータ１８
は時間計測用のカウンタ１７よシの計時信号ｔｉ　　が
設定回路１９よシ加えられる基準時間信号ｔｏよりも小
なるときに（Ａ（Ｂのとき）出力信号を導出する。

この出力信号が冠水探知信号である。

第３図に、第２図に示す実施例回路の各部のタイム信号
波形を示している。第３図においてＴ１〜Ｔ２の期間は
道路が水をかぶっていない状態における信号波形を示し
ており、Ｔ２〜Ｔ３の期間は道路が水をかぶっている状
態での信号波形を示している。次に第３図を参照して第
２図実施例回路の動作を説明する。

動作が開始されると超音波発振回路６は第６図ａに示し
た連続した超Ｕ波信号を発生する。論理積回路７は超音
波発振回路６よシの超音波信号ａとカウンタ１０よりの
送波パルスｂを受けて超音波信号ａを送波パルスｂでサ
ンプリングし間欠的な超音波信号Ｃを導出する。この間
欠的な超音波信号Ｃは電力増幅回路８で増幅され超音波
送波器２より信号ｄとして送出される。送信信号ｄは第
３図ｄに示すように超音波エコーのため尾を引いた信号
波形となっている。超音波送波器２よシ送信された信号
ｄは超音波受波器３で受信されるが。

道路が水をかぶっていない状態下では超音波の伝播路は
空気中なので伝播速度は比較的遅く、送信信号ｄが発射
されてから時間ｔ１の後に超音波受波器３に受信される
。受信された信号は電圧増幅回路１１で増幅され受波信
号ｅを得る。この受波信号ｅは超音波信号成分を含んで
いるので、検波回路１２で検波され超音波信号の除去さ
れた検波信号ｆを得る。さらにこの検波信号ｒを波形整
形回路１３で整形し受波パルス信号ｇを得る。この受波
パルス信号ｇがフリップフロップ回路１４に加えられフ
リップフロッグ回路１４をリセットする。フリップフロ
ップ回路１４は受波パルスｇでリセットされる前にカウ
ンタ１０よシの送波パルスｂによってセットされている
。そのためフリツブフロップ回路１４は送波パルヌから
受波パルスまでの期間すなわちｔｌの間セット状態にあ
シ。

セット出力１を導出する。このセット出力ｉが論理積回
路１６の入力の一端に加えられているので論理積回路１
６はセット出力ｉの加えられている間、基準クロック発
生回路１５よシのクロックパルスを信号ｊとして導出す
る。導出された信号ｊは時間計測用のカウンタ１７に加
えられる。カウンタ１７は送波パルスｂの発せられる直
前にカウンタ１０によって発せられるリセットパルスｈ
によってリセットされているので、論理積回路１６より
のクロックパルスをカウントする。そしてそのカウント
出力をデジタルコンパレータ１８に加える。デジタルコ
ンパレータ１８は設定回路１９よりの基準時間信号ｔｏ
と比較する。基準時間は空気中の伝播時間よりもやや小
さく設定しであるのでｔｌ　＞　ｔＯとなり、Ａ）Ｂで
あるからコンパレータ１８には出力が導出されない。す
なわち冠水探知信号は発せられない。

もし道路が冠水すると、超音波送波器２から送信された
超音波は水中を伝播することになり、伝播速度が非常に
大となる。したがって送波信号ｄを発射して受波信号ｅ
を得るまでの時間がｔ２と非常に短かくなる。そのため
フリップフロップ回路１４のセット出力ｉの幅も小さく
、上記と同様にしてカウンタ１７で論理積回路１６より
のクロックパルスをカウントとすると、その値は冠水し
ていない状態でのカウント値よシも非常に小となシ、基
準時間・直ｔｏと比較してもｔ　２＜ｔ　Ｏとなる。そ
れゆえコンパレータ１８も入力に加えられる信−号はＡ
（Ｂとなり、その出力にハイレペμ信号が導出される。

この信号が冠水探知信号であるから、これによシ超音波
送受波器が水をかぶったこと、すなわち道路が冠水した
ことを検知することができる。

以上のようにこの発明の冠水探知器によれば。

超音波送波器よシ送波された超′音波が受波器に到達す
る時間を計測し、あらかじめ設定した基準時間と比較し
、計測時間の方が小の場合道路が冠水したとするもので
あるから、すべて自動的に冠水状態を検知することがで
き、道路監視員等は不要となる。また道路が冠水すれば
直ちに冠水検知信号を出力するので冠水に対する遅れの
力い対応策をとることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の冠水探知器が道路に設置される一例
を示す概略図、第２図はこの発明の一実施例を示す冠水
探知器の回路ブロック図、第５図は第２図実施例の動作
を説明するためのタイム信号波形である。 １：路側、　２：超音波送波器、　３：超音波受波器、
　４：道路、　６：超音波発振回路。 ７・１６：論理積回路、　８：電波増幅回路。 ９・１５；基準クロック発生回路。 １０；カウンタ（送波パルスーリセットパｐヌ用）、　
　１１：電波増幅回路、　　１−２：検波回路、　１３
：波形整形回路、　１４：フリツプフロツプ回路、　　
１７：カウンタ（時間カウント用）、　　　１８：デジ
タルコンパレータ。 １９：設定回路。 ％　１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波信号源と、超音波信号源よシの信号を送信
   する送波器と、との送波器よりの超音波を受信する受波
   器と、前記送波器より送波された超音波が受波器に到達
   する時間を計測する手段と、基準時間設定手段とを備え
   、前記計測手段による時間が前基準時間設定手段の基準
   時間よりも小さいか否かによシ冠水を検知することを特
   徴とする冠水探知器。