JPH058487U - 照度検出器付降雪センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本案は、外来光による誤動作が防止できる、
降雪条件の整った場合だけ動作するので誤動作が防げ
る、降雪センサの機能が向上するなどの効果を発揮でき
る照度検出器付降雪センサの提供を目的とするものであ
る。 【構成】 レンズホルダー１に集光レンズ３及び赤外線
投光レンズ６をそれぞれ取付け、各々レンズの反対側に
はそれぞれ赤外線の雪片反射受光用フォトトランジスタ
２と、赤外発光ダイオード４を取付け、赤外発光ダイオ
ード４と赤外線の雪片反射受光用フォトトランジスタ２
のそれぞれの電極にはプリント基板９を接続し、また、
レンズホルダー１の集光レンズ３と赤外線投光レンズ６
の中間に、照度検出用フォトトランジスタ５を配し、そ
れらの前面には透明アクリルまたはガラス７で蓋を施
し、集光レンズ３前面は一定の赤外線波長が通過しやす
く、他の波長は通過しにくい赤外線フィルター１１を集
光レンズ３と透明アクリルまたはガラス７のパネル間に
挿入した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本案は、照度検出器付降雪センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種のものにあっては、下記のようなものになっている。 １．特定波長の赤外線を発光する発光ダイオードを電気発振回路に組入れて発 光させ空中に放射する。 ２．赤外線の空中放射にはレンズを透して放射し、特定赤外線波長の空間領域 を作る。 ３．特定赤外線波長の空間領域を通過する物体に輻射し、反射光を集光レンズ で集める。 ４．特定赤外線の波長感度の高いフォトトランジスタにより受光し電気増幅回 路で増幅した直流電圧を信号として取出す。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術で述べたものにあっては、下記のような問題点を有していた。 １．特定赤外線波長の空間領域を通過する物体は、光を反射する物体であれば 物体の区別なく反射する。 ２．特定赤外線波長を含む街路灯及び車のライトなどを受光する。 ３．建物ガラス窓及び壁面で反射する太陽光などを受光する。

【０００４】 本願は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、そ の目的とするところは、次のようなことのできるものを提供しようとするもので ある。 冬期間に降雪を検出しようとする場合の条件として、第一に大気の温度条件が 凍結温度に極めて近いこと、第二に水分を充分に保有する雪雲が、検出しようと する天空を覆っていることの条件が必要である。 以上の条件が整った場合のみ、降雪検出器の機能が発揮できるような性能にす ることが必要である。 それは赤外線を利用して、昼夜を問わず降雪片を検出する場合の条件である。 一般に赤外線の反射を利用する場合、反射光を効率よく集光ならしめるためには 、光束を強くすることが一般的な考えである。 すなわち、光の強さは距離の２乗に反比例するからで、光に近いところの光束 が弱ければ、その光の到達距離も小さく、また、反射光も極めて弱いものとなる 。 赤外線式降雪検出器は、この極めて弱い反射光を効率よく集光し、降雪の信号 をうまく取出すために、感度を最高度まで高める必要がある。 しかしながら、降雪センサの受光感度を上げると、太陽の光が強い時などは誤 動作の原因となる。 そこで、降雪の条件である空間の明るさ、照度以下の場合のみセンサを動作さ せればよい。 ある明るさを検出できる照度検出器を併用することで、感度を最高度に高める ことが可能である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のものは下記のようになるものである。 すなわち本願のものは、框体８の中に配されたレンズホルダー１に集光レンズ ３及び赤外線投光レンズ６をそれぞれ取付け、各々レンズの反対側にはそれぞれ 赤外線の雪片反射受光用フォトトランジスタ２と、赤外発光ダイオード４を取付 け、赤外発光ダイオード４と赤外線の雪片反射受光用フォトトランジスタ２のそ れぞれの電極にはプリント基板９を接続し、また、レンズホルダー１の集光レン ズ３と赤外線投光レンズ６の中間に、照度検出用フォトトランジスタ５を配し、 それらの前面には透明アクリルまたはガラス７で蓋を施し、集光レンズ３前面は 一定の赤外線波長が通過しやすく、他の波長は通過しにくい赤外線フィルター１ １を集光レンズ３と透明アクリルまたはガラス７のパネル間に挿入した照度検出 器付降雪センサである。 この場合、赤外線フィルター１１は、特定の赤外線波長が通過しやすく、他の 波長は通過しにくいものとすることができる。

【０００６】

【実施例】

実施例について図面を参照して説明する。 イは本案の照度検出器付降雪センサである。 図２のような框体８の中にレンズホルダー１を配して、レンズホルダー１に集 光レンズ３及び赤外線投光レンズ６をそれぞれ取付け、各々レンズの反対側には それぞれ赤外線の雪片反射受光用フォトトランジスタ２と、赤外発光ダイオード ４を取付ける。 赤外発光ダイオード４と赤外線の雪片反射受光用フォトトランジスタ２のそれ ぞれの電極にはプリント基板９が取付けられる。 また、レンズホルダー１の集光レンズ３と赤外線投光レンズ６の中間に、照度 検出用フォトトランジスタ５を配し、それらの前面を大気の中の塵埃、雨、雪な どから防ぐために、透明アクリルまたはガラス７で蓋をする。 その時、集光レンズ３前面は特定の赤外線波長が通過しやすく、他の波長は通 過しにくい赤外線フィルター１１を集光レンズ３と透明アクリルまたはガラス７ のパネル間に挿入する。

【０００７】 図中、１０は照度検出用フォトトランジスタ５とプリント基板９とを連結する シールドケーブルで、Ｒ₁ ，Ｒ₂ ，Ｒ₃ ，Ｒ₄ ，Ｒ₅ ，Ｒ₆ ，Ｒ₇ ，Ｒ₈ ，Ｒ₉ ，Ｒ₁₀，Ｒ₁₁，Ｒ₁₂，Ｒ₁₃，Ｒ₁₄，Ｒ₁₅，Ｒ₁₆，Ｒ₁₇，Ｒ₁₈，Ｒ₁₉はそれぞれ炭 素皮膜抵抗器を示し、Ｃ₁ ，Ｃ₂ ，Ｃ₃ ，Ｃ₄ はそれぞれ電解コンデンサを示し 、ＩＣ₁ ，ＩＣ₃ は増幅器、ＩＣ₂ ，ＩＣ₄ は電圧比較器、ＩＣ₅ はＮＯＲゲー ト回路集積器、Ｑ₁ ，Ｑ₂ ，Ｑ₃ ，Ｑ₄ はＮＰＮ型トランジスタ、Ｂは外気温検 出用サーミスタ素子、Ｃは赤外線の雪片反射受光用フォトトランジスタ、ＶＲは 可変抵抗器をそれぞれ示す。

【０００８】 以上のような部品の構成の照度検出器付降雪センサの動作を説明する。 プリント基板９上の発振回路から直流電圧を赤外発光ダイオード４のカソード に印加し、カソードに特定の変調パルスを加えると、赤外発光ダイオード４は、 赤外線変調光を発光し、赤外線投光レンズを経て空中に放射される。 また、照度検出用フォトトランジスタ５はシールドケーブル１０により、プリ ント基板９上の図３で示す増幅回路と接続される。 今、空間の明るさが降雪条件の明るさ以上である場合、プリント基板９上の増 幅回路の出力は、赤外線の雪片反射受光用フォトトランジスタ２の回路を強制的 にＯＦＦとし、入力を無視することができる。 また、反対に降雪を検出しようとする空間の明るさが、降雪条件の明るさ以下 の場合、降雪片で反射された反射光は、集光レンズ３を経て、レンズホルダー１ 内の増幅回路で電気信号として取出される。

【０００９】 次に、照度センサの詳細について説明する。 回路図に示すように、照度検出用フォトトランジスタＡのコレクターを、増幅 器ＩＣ₁ の仮想アースに接続し、ベースに発生する、空間の明るさに比例した電 圧を増幅する。 回路図におけるＳ点の電圧を基準電圧とし、電圧比較器ＩＣ₂ を動作させ、Ｓ 点の基準電圧の調整で、降雪条件の空間の明るさを検出できる。

【００１０】

【考案の効果】

本考案は、上述の通り構成されているので次に記載する効果を奏する。 １．外来光による誤動作が防止できる。 ２．降雪条件の整った場合だけ動作するので、誤動作が防げる。 ３．降雪センサの機能が向上する。 ４．降雪センサの利用によるシステム（ロードヒーティング）など省エネルギ ーの役目を果たす。

【図面の簡単な説明】

【図１】照度検出器付降雪センサの正面図である。

【図２】Ｘ−Ｘ線断面図である。

【図３】増幅回路図である。

【符号の説明】

イ 照度検出器付降雪センサ １ レンズホルダー ２ 赤外線の雪片反射受光用フォトトランジスタ ３ 集光レンズ ４ 赤外発光ダイオード ５ 照度検出用フォトトランジスタ ６ 赤外線投光レンズ ７ 透明アクリルまたはガラス ８ 框体 ９ プリント基板 １０ シールドケーブル １１ 赤外線フィルター Ｒ₁ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₂ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₃ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₄ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₅ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₆ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₇ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₈ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₉ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₁₀ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₁₁ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₁₂ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₁₃ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₁₄ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₁₅ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₁₆ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₁₇ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₁₈ 炭素皮膜抵抗器 Ｒ₁₉ 炭素皮膜抵抗器 Ｃ₁ 電解コンデンサ Ｃ₂ 電解コンデンサ Ｃ₃ 電解コンデンサ Ｃ₄ 電解コンデンサ ＩＣ₁ 増幅器 ＩＣ₃ 増幅器 ＩＣ₂ 電圧比較器 ＩＣ₄ 電圧比較器 ＩＣ₅ ＮＯＲゲート回路集積器 Ｑ₁ ＮＰＮ型トランジスタ Ｑ₂ ＮＰＮ型トランジスタ Ｑ₃ ＮＰＮ型トランジスタ Ｑ₄ ＮＰＮ型トランジスタ Ａ 照度検出用フォトトランジスタ Ｂ 外気温検出用サーミスタ素子 Ｃ 赤外線の雪片反射受光用フォトトランジスタ ＶＲ 可変抵抗器

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 框体（８）の中に配されたレンズホルダ
   ー（１）に集光レンズ（３）及び赤外線投光レンズ
   （６）をそれぞれ取付け、各々レンズの反対側にはそれ
   ぞれ赤外線の雪片反射受光用フォトトランジスタ（２）
   と、赤外発光ダイオード（４）を取付け、赤外発光ダイ
   オード（４）と赤外線の雪片反射受光用フォトトランジ
   スタ（２）のそれぞれの電極にはプリント基板（９）を
   接続し、また、レンズホルダー（１）の集光レンズ
   （３）と赤外線投光レンズ（６）の中間に、照度検出用
   フォトトランジスタ（５）を配し、それらの前面には透
   明アクリルまたはガラス（７）で蓋を施し、集光レンズ
   （３）前面は一定の赤外線波長が通過しやすく、他の波
   長は通過しにくい赤外線フィルター（１１）を集光レン
   ズ（３）と透明アクリルまたはガラス（７）のパネル間
   に挿入したことを特徴とする照度検出器付降雪センサ。
2. 【請求項２】 赤外発光ダイオードのカソードに、特定
   周波数で変調されたパルス波を加えると、赤外発光ダイ
   オードは、赤外線の変調光になって空中に放射され、ま
   た、照度検出用フォトトランジスタ（５）はシールドケ
   ーブル（１０）により、プリント基板（９）上の増幅回
   路と接続されることで、空間の明るさが降雪条件の明る
   さ以上である場合、プリント基板（９）上の増幅回路の
   出力は、赤外線の雪片反射受光用フォトトランジスタ
   （２）の回路を強制的にＯＦＦとし、入力を無視するこ
   とができ、また、反対に降雪を検出しようとする空間の
   明るさが、降雪条件の明るさ以下の場合、降雪片で反射
   された反射光は、集光レンズ（３）を経て、レンズホル
   ダー（１）内の増幅回路で増幅された後に、赤外発光ダ
   イオードに加わる変調波と同期をとり電気信号として取
   出され、一方、照度検出用フォトトランジスタ（Ａ）の
   コレクターを増幅器（ＩＣ₁ ）の仮想アースに接続し、
   ベースに発生する空間の明るさに比例した、微少電圧の
   変化を増幅し、Ｓ点の電圧を基準電圧とし、電圧比較器
   （ＩＣ₂ ）を動作させ、Ｓ点の基準電圧を調整すること
   によって、降雪条件である空間の明るさを検出できるよ
   う構成されている請求項１記載の照度検出器付降雪セン
   サ。
3. 【請求項３】 赤外線フィルター（１１）は、特定の赤
   外線波長が通過しやすく、他の波長は通過しにくいもの
   である請求項１あるいは請求項２記載の照度検出器付降
   雪センサ。