JPH079395B2 - 視程測定方式 - Google Patents
視程測定方式Info
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- JPH079395B2 JPH079395B2 JP2153051A JP15305190A JPH079395B2 JP H079395 B2 JPH079395 B2 JP H079395B2 JP 2153051 A JP2153051 A JP 2153051A JP 15305190 A JP15305190 A JP 15305190A JP H079395 B2 JPH079395 B2 JP H079395B2
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Landscapes
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、気象観測装置に関するもので、特に交通機関
の安全運行に重要な資料となる視程の測定方式に関する
ものである。
の安全運行に重要な資料となる視程の測定方式に関する
ものである。
［従来の技術］ 従来の器械による視程計測の方式としては、投射された
光の大気中の透過率を測定する透過率測定方式および大
気中浮遊物からの反射率（後方散乱光強度）を測定する
反射率測定方式が知られている。以上の２つの方式によ
る従来の視程測定方式を説明すると、透過率測定方式
は、投光器および受光器をＰおよびDTのごとく一直線に
相対向配置し、投光器Ｐからの投射光が受光器DTに至る
までに減衰した比較即ち透過率から視程を求めるもので
ある。
光の大気中の透過率を測定する透過率測定方式および大
気中浮遊物からの反射率（後方散乱光強度）を測定する
反射率測定方式が知られている。以上の２つの方式によ
る従来の視程測定方式を説明すると、透過率測定方式
は、投光器および受光器をＰおよびDTのごとく一直線に
相対向配置し、投光器Ｐからの投射光が受光器DTに至る
までに減衰した比較即ち透過率から視程を求めるもので
ある。
一方、反射率測定方式は投光器および受光器をＰおよび
DRごとく両者の光軸が90度以下の角度で交差するように
配置し、投光器Ｐからの投射光により生ずる後方散乱光
の後方反射光量を受光器DRで受光してその積算値を測定
し、該積算値と視程との関係を表す該知の変換テーブル
より視程に換算する方法である。
DRごとく両者の光軸が90度以下の角度で交差するように
配置し、投光器Ｐからの投射光により生ずる後方散乱光
の後方反射光量を受光器DRで受光してその積算値を測定
し、該積算値と視程との関係を表す該知の変換テーブル
より視程に換算する方法である。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、視程測定において、前記透過率測定方式にお
ける透過率と視程の変換テーブル及び前記反射率測定方
式における反射光量積算値と視程の変換テーブルは、視
程障害要因が異なると（例えば、地吹雪、霧等）、一般
的にはその変換目盛が異なるので、視程を求める際に、
そのときの視程障害要因を判別してそのデータを入力す
る必要がある等、視程を求める変換処理が複雑になり、
かつ誤差も大きくなる。
ける透過率と視程の変換テーブル及び前記反射率測定方
式における反射光量積算値と視程の変換テーブルは、視
程障害要因が異なると（例えば、地吹雪、霧等）、一般
的にはその変換目盛が異なるので、視程を求める際に、
そのときの視程障害要因を判別してそのデータを入力す
る必要がある等、視程を求める変換処理が複雑になり、
かつ誤差も大きくなる。
本発明は以上に述べたごとき従来例における問題点を解
決する視程測定方式に関するものである。
決する視程測定方式に関するものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は従来例の光軸配置で使用されていない角度範囲
中の特定角度を投／受光軸の交差角度として用いること
により、問題点を解決せんとするものである。即ち透過
率測定方式における投／受光軸の直線上の配置（両者の
光軸がなす角度は180度）および反射率測定方式におけ
る投／受光軸の後側方反射の角度配置（両者の光軸がな
す角度が０度周辺から90度側方まで）を使用せずに、投
光軸と受光軸のなす角度が90度以上且つ直接光が入射し
ない前側方角度までの範囲中の更にごく一部の特定角度
を利用するものである。
中の特定角度を投／受光軸の交差角度として用いること
により、問題点を解決せんとするものである。即ち透過
率測定方式における投／受光軸の直線上の配置（両者の
光軸がなす角度は180度）および反射率測定方式におけ
る投／受光軸の後側方反射の角度配置（両者の光軸がな
す角度が０度周辺から90度側方まで）を使用せずに、投
光軸と受光軸のなす角度が90度以上且つ直接光が入射し
ない前側方角度までの範囲中の更にごく一部の特定角度
を利用するものである。
即ち、本願の発明者は、多くの測定データから、投光軸
と受光軸の交差角度を変えると受光器の信号出力対視程
を示す特性が変化し、また、上記交差角度が特定の角度
において、異なった視程障害要因に対して同一の視程に
おける受光器の信号出力が同一となることを見出した。
この特性を利用して、視程障害要因の種類に無関係に同
一処理により視程測定可能な視程測定方式を得たもので
ある。
と受光軸の交差角度を変えると受光器の信号出力対視程
を示す特性が変化し、また、上記交差角度が特定の角度
において、異なった視程障害要因に対して同一の視程に
おける受光器の信号出力が同一となることを見出した。
この特性を利用して、視程障害要因の種類に無関係に同
一処理により視程測定可能な視程測定方式を得たもので
ある。
［実 施 例］ 本発明に係る投光器と受光器の配置関係は第６図に示す
ＰとDFの位置関係に設定される。なお第６図は、実際に
は立体角により表現するのが好ましいが、図面を簡略化
するため本願においては図面上、上下および前後に対称
と考え角度表示を０度〜90度〜180度を用いて説明を行
なう。
ＰとDFの位置関係に設定される。なお第６図は、実際に
は立体角により表現するのが好ましいが、図面を簡略化
するため本願においては図面上、上下および前後に対称
と考え角度表示を０度〜90度〜180度を用いて説明を行
なう。
第１図に本発明の光軸配置を説明する。投光ビームはビ
ーム口径およびビームの広がりにより作り出される計測
空間を限定し、さらに受光視野は受光口径および視野角
によりこれをさらに限定する。即ち測定対象空間は限定
された平面上の四角形ABCDの領域の各光軸に対し360度
積分された容積となる。
ーム口径およびビームの広がりにより作り出される計測
空間を限定し、さらに受光視野は受光口径および視野角
によりこれをさらに限定する。即ち測定対象空間は限定
された平面上の四角形ABCDの領域の各光軸に対し360度
積分された容積となる。
第２図は本発明の実施列を説明する図である。投光器Ｐ
は白熱電球、キセノンフラッシュ、LED,レーザダイオー
ド等の光源を有し、ビーム光を投光する構造とし、受光
器Ｄはそれぞれの光源の波長特性、変調特性に適合した
感度を有する光電変換素子と受光視野を限定するための
光学系により構成され、そのぞれ必要な電気回路を具備
したものである。
は白熱電球、キセノンフラッシュ、LED,レーザダイオー
ド等の光源を有し、ビーム光を投光する構造とし、受光
器Ｄはそれぞれの光源の波長特性、変調特性に適合した
感度を有する光電変換素子と受光視野を限定するための
光学系により構成され、そのぞれ必要な電気回路を具備
したものである。
実施例に係る視程計は、地上に建てられた支柱Ｓおよび
アームＡに固定された投光器Ｐおよび受光軸Ｄを共に前
下方に向け、その交差する空間SAの領域内に存在する浮
遊粒子からの前方散乱光を測定せんとするものである。
アームＡに固定された投光器Ｐおよび受光軸Ｄを共に前
下方に向け、その交差する空間SAの領域内に存在する浮
遊粒子からの前方散乱光を測定せんとするものである。
交差空間内の浮遊粒子の径および個数が大なるほど受光
器Ｄにおける受光量は増大する。従って受光量が大なる
ほど視程が低い関係を示す事になる。
器Ｄにおける受光量は増大する。従って受光量が大なる
ほど視程が低い関係を示す事になる。
第４図は出力対視程の関係を両対数座標により示した一
例である。本図は粒子が同一の状態においてのカーブで
あり、先の第１図における光軸の挟角θをかえた場合の
受光器出力の変化を示している。
例である。本図は粒子が同一の状態においてのカーブで
あり、先の第１図における光軸の挟角θをかえた場合の
受光器出力の変化を示している。
次に、粒子の種類が異なる場合を第５図に示す。縦軸
（受光器出力）のみが対数である。実線は地吹雪のとき
の特性を示し、破線は霧のときの特性を示している。θ
が90度に近く比較的小さい場合、出力は低いが変化の度
合いは大きく従って狭い範囲の視程対応値が一定の受光
器出力範囲内で拡大して得られることが分かる。逆にθ
を大きくして直射光が受光されない範囲内で180度方向
に近づけたとき、出力レベルは増大するが視程に対する
変化の度合いは小さくなり、広い範囲の視程が一定の出
力範囲内で得られることが分かる。
（受光器出力）のみが対数である。実線は地吹雪のとき
の特性を示し、破線は霧のときの特性を示している。θ
が90度に近く比較的小さい場合、出力は低いが変化の度
合いは大きく従って狭い範囲の視程対応値が一定の受光
器出力範囲内で拡大して得られることが分かる。逆にθ
を大きくして直射光が受光されない範囲内で180度方向
に近づけたとき、出力レベルは増大するが視程に対する
変化の度合いは小さくなり、広い範囲の視程が一定の出
力範囲内で得られることが分かる。
また、第５図から明らかなように、地吹雪の場合の特性
と霧の場合の特性とは、特定の角度θＣで交わってお
り、このことは、投受光軸の挟角をθを当該特定角度θ
Ｃに設定することにより、例えば霧および地吹雪の両現
象に共通に使用できる単一の視程目盛りを得ることがで
きる。
と霧の場合の特性とは、特定の角度θＣで交わってお
り、このことは、投受光軸の挟角をθを当該特定角度θ
Ｃに設定することにより、例えば霧および地吹雪の両現
象に共通に使用できる単一の視程目盛りを得ることがで
きる。
第３図に、遮光体BP,BDの配置例を示す。BP,BDは投受光
軸軸上の前方且つ交差測定空間SAよりもさらに先に配置
する。BP,BDの表面は反射の度合いの低い黒色つや消し
または相手の光軸方向への反射が少ない角度に設定され
たルーバー状の構造等とする。地面、雪面または水面か
らの反射光による障害が予想される場合は、遮光体BP,B
Dを配置することによりこれらの障害を除去することが
できる。なお障害の状況に応じてBP,BDのどちらか一方
だけを配置してもよい。なお、後方散乱光を利用する従
来例の反射率測定方式においてはこのような遮光体を器
材に一体に配置することは原理的に不能であった。
軸軸上の前方且つ交差測定空間SAよりもさらに先に配置
する。BP,BDの表面は反射の度合いの低い黒色つや消し
または相手の光軸方向への反射が少ない角度に設定され
たルーバー状の構造等とする。地面、雪面または水面か
らの反射光による障害が予想される場合は、遮光体BP,B
Dを配置することによりこれらの障害を除去することが
できる。なお障害の状況に応じてBP,BDのどちらか一方
だけを配置してもよい。なお、後方散乱光を利用する従
来例の反射率測定方式においてはこのような遮光体を器
材に一体に配置することは原理的に不能であった。
［発明の効果］ 以上説明した通り本発明による視程計測方式は、視程障
害要因が異なっていても同一目盛の視程変換テーブルが
使用できるのであり、視程算出処理が極めて容易とな
り、いくつかの視程障害要因の発生が予測される環境下
における視程値の測定値の測定を一段と容易ならしめる
ことが可能となった。
害要因が異なっていても同一目盛の視程変換テーブルが
使用できるのであり、視程算出処理が極めて容易とな
り、いくつかの視程障害要因の発生が予測される環境下
における視程値の測定値の測定を一段と容易ならしめる
ことが可能となった。
本発明によれば気象計測上および交通運輸上特に必要さ
れる地点（例えば道路近傍）における有用な資料を収集
できることが期待される。
れる地点（例えば道路近傍）における有用な資料を収集
できることが期待される。
第１図〜第５図はいずれも本発明の実施例を説明する図
であり、第１図は光軸配置を示す図、第２図は構造図、
第３図は遮光体の配置を説明する図、第４図は受光出力
とと視程の関係を示すグラフ、第５図は受光器出力と投
受光軸挟角の関係を示すグラフ、また第６図は投光器と
受光器の配置関係を従来例と本発明とを対比させて示し
た図である。 （主な記号） Ｐ……投光器,D……受光器 Ｂ……遮光体,S……支柱 Ａ……アーム,SA……交差測定空間 θ……投受光光軸の挟角
であり、第１図は光軸配置を示す図、第２図は構造図、
第３図は遮光体の配置を説明する図、第４図は受光出力
とと視程の関係を示すグラフ、第５図は受光器出力と投
受光軸挟角の関係を示すグラフ、また第６図は投光器と
受光器の配置関係を従来例と本発明とを対比させて示し
た図である。 （主な記号） Ｐ……投光器,D……受光器 Ｂ……遮光体,S……支柱 Ａ……アーム,SA……交差測定空間 θ……投受光光軸の挟角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−51647（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−9256（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−66058（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭49−48794（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (2)
- 【請求項１】可視または可視に近い波長のビーム光を投
射する投光器と、上記ビーム光の受信に十分な感度を有
し、かつ限定された視野を有する受光器を、両者の光軸
が角度θで交差するように配置し、投光器の上記ビーム
光投射範囲と上記受光器の受光視野の重畳する空間領域
内に存在する浮流粒子からの散乱光の光量を測定するこ
とにより視程を求めるようにした視程測定方式におい
て、上記投光器の投光軸と上記受光器の受光軸との交差
角度θを、90度以上から上記ビーム光が上記受光器に直
接入射しない角度以下の範囲内にあって、受光器出力か
ら視程を求める変換目盛りが、異なる視程障害現象に対
して同一目盛りとなる特定の角度θＣに設定した視程測
定方式。 - 【請求項２】投光軸の軸上、受光軸の軸上のいずれか一
方又は双方で、ビーム光の投射範囲と受光視野との重畳
空間領域より遠方に遮光体を配置した請求項１に記載の
視程測定方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2153051A JPH079395B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 視程測定方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2153051A JPH079395B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 視程測定方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0450641A JPH0450641A (ja) | 1992-02-19 |
| JPH079395B2 true JPH079395B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=15553909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2153051A Expired - Lifetime JPH079395B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 視程測定方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079395B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111337431A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-06-26 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种相机测量大气能见度用的百叶窗式双层目标板 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH639769A5 (de) * | 1979-10-02 | 1983-11-30 | Fruengel Frank | Sichtweitenmessgeraet nach dem prinzip der vorwaertsstreuung und dessen verwendung. |
| JPS629256A (ja) * | 1985-07-06 | 1987-01-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 拡散反射輝度測定方法 |
| JPH0613481Y2 (ja) * | 1987-10-20 | 1994-04-06 | ヤマト消火器株式会社 | 煙感知器 |
-
1990
- 1990-06-12 JP JP2153051A patent/JPH079395B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0450641A (ja) | 1992-02-19 |
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