JPS5857715B2 - 降雪感知器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、積雪層内部の回折散乱光の特性を応用したも
ので雪が降ったら消雷パイプ等の消雷装置を自動的に作
動せしめ、逆に雪が止んだら自動的に消雷装置を停止す
るよう確実に指令を出す消雷装置の自動制御などに必要
で便利な降雪感知器に係るものにして、添付図面を参照
にしてその構成を詳述すると次の通りである。

融雪水が流れ去るように例えば傾斜した受雪板１上に、
発光体Ａ例えば市販商品名ＴＬＲ−１０２の径３７′ｒ
／ＴＬの発光ダイオード受光体Ｂ例えば市販商品名ＴＰ
Ｓ−６０３の径３％のフォトトランジスタとを雪がない
とき発光体Ａから放射された光が受光体Ｂの受光範囲内
に入らないように適当な間隔例えば８朋程度の間隔を置
いて設置し、受雪板１の近くに受雪板１上の降雪を融か
すヒーターＣを設備せしめたことを特徴とするものであ
る。

図面のものは指向特性の主軸が受雪板１に対して垂直に
なっている場合を図示している。

また発光体Ａ、と受光体Ｂが受雪板１面に突出している
場合を示しているが、突出させる必要はなく、受雪板１
がガラスやプラスチックなどのような透明板の場合には
発光体Ａと受光体Ｂとは板肉に埋設しても良いし、裏面
や裏面の下方に設置しても良い。

発光体Ａが発する光が赤外線以外の光線の場合、商用電
源周波数５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ以外の周波数（実施例
２０００Ｈｚ）で変調し点滅させる。

このことにより太陽光や照明光なとの外乱光と異なる光
信号を雪の層を介して受光体Ｂに送信することになる。

但し、発光体Ａから放射される光が赤外線の場合は点滅
させる必要はない。

また発光体Ａを連続して発光状態にすると発光体Ａが発
熱することにより、次々に降ってくる雪が融かされて発
光体Ａと受光体Ｂとの間に雪の層が形成されなくなる恐
れがあるため例えば２０〜３０秒発光したら２〜３分休
止するというような間欠発光が望ましい。

また発光体Ａは受光体Ｂの受信強度をより大きくするた
め（信号対雑音比を改善するため）に受光体Ｂの周辺に
複数個設置しても良い。

受雪板１の近く例えは裏面に受雪板１上の降雪を融かす
ヒーターＣを設備する。

このヒーターＣは発光体Ａ、受光体Ｂの真下に設備する
と発光体Ａ、受光体Ｂの極く近い付近の受雪板１上の降
雪を先に融かし、離れた個所の降雪は遅れて融は出すの
で受雪板１上でドーム状になり、降雪状態であるにや拘
らず発光体Ａと受光体Ｂ付近には積雪せず、降雪感知が
不能となる恐れがあるため発光体Ａ、受光体Ｂより少し
離れた所より加熱するように設備して発光体Ａ、受光体
Ｂ付近の降雪が最後に融けるようにする。

図面のものは受雪板１の両側に膨山部を形成し、この膨
出部内で且発光体Ａ、受光体Ｂから離れたところにヒー
ターＣを設けて発光体Ａと受光体Ｂの周囲が空洞に融け
ないようにした場合を図示している。

また受光体Ｂには発光体Ａから発光される変調した光の
みを検出して増幅するための電子回路例えばバンドパス
フィルター回路と交流増幅回路を接続し、太陽光や照明
光なとの外乱光には感じないようにすることが必要であ
る。

尚雨滴が発光体Ａ、受光体Ｂ付近に落下する瞬間に発光
体Ａからの光が水滴によって反射、又は屈折し短時間受
光体Ｂに入ることがあるが、長時間連続して受光体Ｂに
入ることはないので、この時間を考慮して回路決定すれ
ば雨滴と雪との判別はできることになる。

在来の降雪感知器は第４図に示すように受雪板面上の一
側に送光部を設け、他側に受光部を設け、この送光部と
受光部との間の受雪板上の降雪が送光部からの光線を遮
断した時に消電装置が作動する光線遮断方式が採用され
ているものがあるが、この光線遮断方式は送光部と受光
部の距離が一定値通例約１０ｃｒｆＬ以上でなければ送
光部からの光線が完全に遮断されない上送光部と受光部
の各レンズへの着雪やレンズ系保護のためのカバーへの
冠雪やまきだれなどにより光線が遮断され、誤動作が生
じる欠点があり、複雑な融雪機構が必要となり、これら
のことが総合されて検出部全体が大型となり重量も大き
くなる。

且その支持構造物も大掛かりとなり、簡便さにおいても
保安維持についても問題があった。

本発明は、このような在来法の欠点を回折散乱光を利用
することにより解決し小型、軽量、高感度化したもので
ある。

次に本発明の原理について説明すると、第３図に示すよ
うに雪のブロックＩ、［を隣接させ、雪のブロックＩの
底面から光線を照射した場合の透過光、散乱光について
説明すると、雪のブロック■の底面に光線を照射すると
上面から透過光が放射され、この照射光線の進行方向と
直角な面から一次散乱光が放射され、この一次散乱光は
雪のブロック１．Ｉｆの接触面からの雪のブロック■内
に入り、雪のブロックＨの右側面から二次透過光として
放射され、この一次散乱光の進行方向と直角な面から二
次散乱光が放射されることになる。

即ち雪のブロックＩの底面から照射された光線は１８０
度進路を変えて雪のブロック■の底面へ放射されたこと
になる。

本発明はこの光の回折散乱光を捕捉して降雪を感知せし
めるもので、上述のように構成したから受雪板１面に雪
が積もると発光体Ａから照射された光のうち前記回折散
乱効果により１８０度向きを変えた回折散乱光が指向特
性の主軸が平行に設置されている受光体Ｂに届くことに
なる。

即ち受光体Ｂが発光体Ａからの回折散乱光を受光するこ
とになり、この受光により降雪を感知することができる
のである。

受光体Ｂが発光体Ａからの回折散乱光を受光すると増幅
回路及び継電器回路により例えば消電装置のモーター又
はヒーターを作動せしめて消電を開始することになるが
、同時に発光体Ａと受光体Ｂの付近に設備したヒーター
Ｃが作動し、このヒーターＣの熱により受雪板１上の積
雪が一定時間抜融解せしめられることになる。

このヒーターＣにより受雪板１上の積雪が融解すれば発
光体Ａからの光は直進光だけとなって回折散乱光が生じ
ないため発光体Ａからの光は受光体Ｂに届かないことに
なり、モーター作動は停止せしめられるが、雪が続いて
降っていれば再び積った降雪を感知して消電を続けるこ
とになる。

従って例えばヒーターＣに５分作動したら停止するよう
なタイマーを付設するか若しくは消電作業の速度とヒー
ターＣの融雪の速さがほぼ等しくなるようにヒーター容
量を決定する。

このようにして降雪感知を反復することになるが、この
際受雪板１は融雪水が流れ去るように設けであるから融
けた雪水は迅速に除去されることになり、この融雪水に
よる誤動作もないし、且積雪状態も受雪板１を凹型構造
などに設計すれば風雪時の場合も比較的雪を捕捉し易く
、且平面状の受雪板１の積雪よりも発光体Ａ、受光体Ｂ
付近の積雪を良好に出来ることになるので、それだけ少
ない降雪量（数％）でも確実に降雪を感知し得ることに
なる。

以上のように本発明は小型、軽量、高感度にして確実に
雪を感知する秀れた実用性を発揮する便利な降雪感知器
となる。

【図面の簡単な説明】 第１図は一実施例を示す斜面図、第２図は断面図、第３
図は回折散乱光の経路を示す説明図、第４図は従来法の
説明図である。 Ａ・・・・・・発光体、Ｂ・・・・・・受光体、Ｃ・・
・・・・ヒーター ト・・・・・受雪板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 融雪水が流れ去るように設けた受雪板上に、発光体
   Ａと受光体Ｂとを雪がないとき発光体Ａから放射された
   光が受光体Ｂの受光範囲内に入らないように適当な間隔
   を置いて設置し、受雪板の近くに受雪板上の降雪を融か
   すヒーターＣを設備せしめたことを特徴とする降雪感知
   器。