JP3296985B2 - 超音波式積雪計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路の気象観測な
どに利用される超音波式積雪計に関し、特に、超音波の
減衰に対して受波ゲインを常に最適値に制御して積雪深
さを正確に計測することができるようにした超音波式積
雪計に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】まず、この種の超音波式積雪計の測定原
理を図５に基づいて説明する。地面ＧＬ上、高さＨの位
置に設置した超音波送受波器（以下、送受波器という）
１５から地面ＧＬに向けて超音波を発射し、雪面からの
反射波を受信するまでの往復の伝播時間（以下、反射時
間という）ｔと、その時の気温に対する音速Ｖを用い
て、下記（１）（２）式から積雪深さＤを計測する。な
お、気温の変化に伴う超音波の音速Ｖの変化を補償する
ために、支柱Ｐには温度Ｔを検出するための温度センサ
を内蔵した通風筒Ｗが取りつけられている。

【０００３】 Ｖ＝３３１．４５＋０．６１Ｔ （１） Ｄ＝｛Ｈ−（ｔ／２）・Ｖ｝ （２） ただし、 Ｖ：気温Ｔ℃時の音速（ｍ／ｓ) Ｔ：気温（℃） Ｄ：積雪深さ（ｍ） Ｈ：地面ＧＬから送受波器１５までの高さ（ｍ） ｔ：超音波の往復伝播時間（ｓ）

【０００４】図６および図７に、上記原理に基づいて構
成された従来の超音波式積雪計の一例を示す。図６は電
気回路のブロック図、図７は回路各部の動作波形図であ
る。回路は、大別して、地面に向けて超音波を発射し、
その反射波が戻ってくるまでの反射時間ｔを計測する伝
播時間計測系１と、気温Ｔを測定する気温計測系２と、
各系１，２の信号から積雪深さＤの演算を行なう制御部
３とに分けられる。

【０００５】伝播時間計測系１は、後述する制御部３の
タイミング発生手段３１から与えられる送波開始信号ａ
に従って例えば１００ｍｓの繰り返し周期で１ｍｓ幅の
間欠パルスｃを順次出力するパルス発生回路１１と、例
えば４０ｋＨｚの高周波信号（キャリア）ｄを出力する
発振器１２と、両者の信号を合成して１ｍｓ，４０ＫＨ
ｚのバースト波からなる送信信号ｅを出力するバースト
波発生回路１３と、送信信号ｅを増幅する増幅器１４
と、増幅器１４から出力される送信信号ｅを超音波に変
換して地面に向けて発射するとともに、その反射波を受
信する送受波器１５と、送受波器１５で受信した受波信
号ｆを増幅する増幅器１６と、受波信号ｆ中から４０ｋ
Ｈｚの高周波信号を除去して検波信号ｇとして出力する
検波回路１７と、前述のタイミング発生手段３１から与
えられる受信ゲート信号ｂによりゲートを開いて検波信
号ｇ中の雪面からの反射波検波信号ｉのみを通過させる
とともに、その反射波検波信号ｉの受波タイミングに対
応したゲインで増幅するＳＴＣ（利得時間制御：Sensit
ivty Time Contorol）回路１８と、ＳＴＣ回路１８で増
幅した反射波検波信号ｉをデジタルデータに変換して制
御部３に送るＡＤ変換回路１９とから構成されている。

【０００６】気温計測系２は、白金測温体などから構成
された温度センサ２０と、温度センサ２０の出力する温
度検知信号を増幅する増幅器２１と、増幅された温度検
知信号をアナログ信号からデジタルデータに変換するＡ
Ｄ変換回路２２とから構成されている。

【０００７】また、制御部３は、送波開始信号ａと受信
ゲート信号ｂとを発生するタイミング発生手段３１と、
伝播時間計測系１から送られてくるＡＤ変換された反射
波検波信号ｉを記憶する受信データ記憶手段３２と、受
信データ記憶手段３２に記憶された反射波検波信号ｉか
ら反射波の受波時間位置を検出する受波時間検出手段３
３と、該検出された受波時間位置と送波開始信号ａの送
信開始位置との時間差から超音波の反射時間ｔを算出す
る伝播時間演算手段３４と、前記気温計測系２からの温
度検知信号を用いてその時の超音波の音速Ｖを計算する
とともに、この音速Ｖと上記反射時間ｔを用いて積雪深
さＤを算出する積雪深さ演算手段３５とから構成されて
いる。

【０００８】上記構成になる従来の超音波式積雪計の動
作を簡単に説明すると、雪面（または地面）で反射した
超音波は送受波器１５に入力し、増幅器１６で増幅され
た後、検波回路１７で検波されてＳＴＣ回路１８に送ら
れる。ＳＴＣ回路１８は、タイミング発生手段３１から
与えられる受信ゲート信号ｂの間だけゲートを開くこと
によって検波信号ｇ中の雪面からの反射波検波信号ｉの
みを通過させ、その時の反射波検波信号ｉの受波タイミ
ングに対応したゲインで増幅した後、ＡＤ変換回路１９
でデジタルデータに変換し、制御部３の受信データ記憶
手段３２に送って記憶する。

【０００９】次に、受波時間検出手段３３は、図４
（Ｂ）に示すように、受信データ記憶手段３２に記憶さ
れた反射波検波信号ｉの最大レベル位置を反射波の受波
時間位置として検出し、伝播時間演算手段３４に送る。
伝播時間演算手段３４は、この検出された受波時間位置
と送波開始信号ａの送信開始位置との時間差から超音波
の反射時間ｔを算出する。次いで、積雪深さ演算手段３
５は、気温計測系２のＡＤ変換回路２２から送られてく
る気温Ｔのデータを用いて、その時の超音波の音速Ｖを
前記（１）式から求める。そして、最後に、前記得られ
た音速Ｖと反射時間ｔを用いて、前記（２）式から積雪
深さＤを算出し、その算出結果を出力回路４を介して外
部の表示器などへ出力し、所望の形式で表示あるいは記
録する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の超音波式積雪計におけるＳＴＣ回路１８は、図７の
一番下の波形図に示したように、そのゲインを直線的あ
るいは指数関数的に増加させ、それぞれの受波タイミン
グに対応したゲインとして信号増幅を行なっていた。

【００１１】しかしながら、雪面から反射してくる超音
波の減衰特性は、図８に示すように、その変化が極めて
大きく、上述したＳＴＣ回路では、その減衰を正確かつ
十分に補償することが難しかった。すなわち、超音波が
空中を１ｍ進むとその減衰量は半分になるため、例え
ば、図５において送受波器１５が地面ＧＬからＨ＝７ｍ
の高さに設置されているものとすると、その減衰量は
（１／２）の７乗の２倍（往復分）、すなわち、１／１
６３８３（−８４ｄＢ）にも達する。さらに、これに送
受波器１のホーン形状や伝播空間の気象状態、雪質など
が影響するため、その減衰量の変化はさらに不規則で大
きなものとなる。

【００１２】道路や市街地などにおける積雪量の観測の
場合、通常考えられる最大積雪量は地面ＧＬから２ｍ程
度までの高さであり、この範囲からの超音波の反射波情
報が極めて重要であるが、図８から明らかなように、超
音波はこの付近の減衰が一番急峻で激しい。このため、
従来のＳＴＣ回路を用いた受信信号のレベル制御ではそ
の急峻な変化に確実に追随することができず、図８中に
二点鎖線で示したような曲線となり，実際の減衰カーブ
に沿って正確に追従しながら受信ゲインを補償すること
が難しいという問題があった。

【００１３】また、送受波器１から道路面までの距離が
遠い場合には、前記減衰量はさらに大きくなるととも
に、自動車のエンジンノイズなどの外部雑音の影響を受
けて道路面近傍の積雪深さを正しく計測できない場合が
あるという問題もあった。

【００１４】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、増幅回路のゲイン決定にソフトウェアによ
るテーブル変換の概念を導入し、反射波の受波レベルが
伝播距離や気象条件などによって指数関数的に急峻に変
化しても、その急峻に変化する減衰特性に沿ってゲイン
特性を変化させて反射波の減衰を正確に補償し、受信信
号のレベル変動を極力小さくして積雪深さを正確に計測
できるようにした超音波式積雪計を提供することを目的
とする。

【００１５】さらに、測定に必要な最小時間だけ反射波
を受信することにより、自動車のエンジンノイズなどの
外部雑音の影響を極力抑え、積雪深さをより正確に計測
できるようにした超音波式積雪計を提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、超音波を地面に向けて発射
し、雪面からの反射時間を計測することにより積雪深さ
を測定するようにした超音波式積雪計において、監視エ
リアからの反射波をデジタルデータに変換して記憶する
記憶手段と、記憶した反射波の受波レベルを判定する受
波レベル判定手段と、反射波の受波レベルに対応するゲ
イン値を記憶したテーブル変換メモリと、テーブル変換
メモリの変換テーブルを参照することにより反射波の受
波レベルをゲイン値に変換するテーブル変換手段と、該
変換されたデジタルデータからなるゲイン値をアナログ
信号に変換するＤＡ変換回路と、回路ゲインを前記ＤＡ
変換回路から与えられるゲイン値に自動設定する受波ゲ
イン制御回路とを備えたことを特徴とするものである。

【００１７】上記請求項１記載の発明の場合、反射波の
受波レベルに対応した最適なゲイン値を変換テーブルに
よって持たせることができるので、どのように急峻に減
衰する反射波であってもそれに対応した極めて大きなゲ
イン値を用意しておくことができる。このため、図８中
に太線の点線で示したように、指数関数的に急峻に減衰
する反射波の受波レベルの減衰特性に沿ってゲイン補償
を行なうことができ、どのような気象状態においても積
雪深さを正確に測定することが可能となる。

【００１８】また、請求項２記載の発明は、前記受波レ
ベル判定手段からの受波タイミング信号により受信信号
のゲート時間を設定するタイミング発生手段を設けたこ
とを特徴とするものである。

【００１９】上記請求項２記載の発明の場合、測定に必
要な最小時間だけ反射波を受信するので、自動車のエン
ジンノイズなどの外部雑音の影響を抑えることができ、
積雪深さをより正確に測定することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１および図２は、本発明に係る
超音波式積雪計の一実施形態を示す。図１は電気回路の
ブロック図、図２は図１の回路の各部の動作波形図であ
る。図中、従来例（図６）と同一部分には同一の符号を
付し、その詳細な説明は省略する。なお、伝播時間計測
系１、気温計測系２、制御部３のうち、気温計測系２に
ついては従来例とまったく同一の回路構成になる。

【００２１】伝播時間計測系１において、従来例と異な
る部分は、ＤＡ変換回路１０、検波回路１７′および受
波ゲイン制御回路１８′である。ＤＡ変換回路１０は、
後述する制御部３のテーブル変換手段３７から送られて
くるデジタルデータからなるゲイン設定信号ｍをアナロ
グ信号に変換して受波ゲイン制御回路１８′に送る回路
である。

【００２２】検波回路１７′は、受波ゲイン制御回路１
８′からのイネーブル（実効）信号ＥＮによって検波動
作と非検波動作を超音波送受信の１周期毎に交互に繰り
返すもので、イネーブル信号ＥＮが与えられている時
は，送受波器１５で受信した受信信号ｆ中から４０ｋＨ
ｚの高周波信号を検波除去し、エンベロープ成分のみか
らなる検波信号ｇとして出力し、また、イネーブル信号
ＥＮが与えらていない時は、検波動作を停止して４０ｋ
Ｈｚが乗った受信信号ｆをそのまま出力するものであ
る。

【００２３】受波ゲイン制御回路１８′は、ＤＡ変換回
路１０を介して後述するテーブル変換手段３７から送ら
れてくるゲイン設定信号ｍに基づいて回路のゲインを最
適値に設定するとともに、イネーブル信号ＥＮを１周期
毎に交互に検波回路１７′に送出する。さらに、後述す
る制御部３のタイミング発生手段３１′から与えられる
受信ゲート信号ｈ，ｊによって検波回路１７′の出力信
号を選択的に通過させるためのゲートをＯＮ・ＯＦＦ制
御するものである。

【００２４】この受波ゲイン制御回路１８′は、前述し
た従来のＳＴＣ回路１８と異なり、その回路ゲインを徐
々に増やしていくものではなく，テーブル変換手段３６
から送られてくるゲイン設定信号ｍに基づいて回路ゲイ
ンを瞬時に指定値に設定する点に特徴を有する。このよ
うに、回路ゲインをテーブル変換手段３６によって直接
設定することにより、回路ゲインを極めて小さな値から
極めて大きな値まで瞬時に設定することが可能となり、
どのような受信レベルの変動や減衰に対しても対処する
ことが可能となる。

【００２５】一方、制御部３において、従来例と異なる
部分は、タイミング発生手段３１′、受波時間演算手段
３３′、テーブル変換メモリ３６、テーブル変換手段３
７および受波レベル判定手段３８である。

【００２６】タイミング発生手段３１′は、送波開始信
号ａをパルス発生回路１１と伝播時間演算手段３４に送
出するとともに、後述する受波レベル判定手段３８から
の受信タイミング信号ｎを受けて、受波ゲイン制御回路
１８′に対して図２中に示すような受信ゲート信号ｈ，
ｊを超音波の送受信の１周期毎に交互に送出するもので
ある。さらに、切り分け信号ｑを受信データ記憶手段３
２に送出し、受波レベル判定動作時には受信データを受
波レベル判定手段３８へ送出するとともに、反射時間演
算動作時には受信データを受波時間演算手段３３側へ送
出するものである。受信ゲート信号ｈはレベル判定のた
めのゲート信号であり、受信ゲート信号ｊは反射波の受
波位置を検出するためのゲート信号である。受波位置の
検出時に、時間幅の極めて狭い受信ゲート信号ｊを出力
することにより，前述した自動車のエンジンノイズなど
の外部雑音が受信信号中に紛れ込むことを防止でき、よ
り正確な反射時間の計測が可能となる。

【００２７】テーブル変換メモリ３６は、反射波ｉの受
波レベルとその受波レベルに対応するゲイン値を変換テ
ーブルとして格納したＲＯＭなどで構成された回路であ
る。この変換テーブルには、図８の減衰カーブの最大減
衰量（図示例では、１／１８０００）までを十分にカバ
ーする受波レベルとゲイン値の関係がテーブルとして格
納されている。

【００２８】テーブル変換手段３７は、受波レベル判定
手段３８から与えられる受波信号レベルに対応したゲイ
ン値を読み出し、ＤＡ変換回路１０へ送る回路である。
また、受波レベル判定手段３８は、タイミング発生手段
３１′の切り分け信号ｑによって受信データ記憶手段３
２から反射波検波信号ｉが送られてくると、該反射波検
波信号ｉから反射波の受波レベルを検出してテーブル変
換手段３７へ送るとともに、タイミング発生手段３１′
へ受信タイミング信号ｎを送出する回路である。

【００２９】受波時間演算手段３３′は、タイミング発
生手段３１′の切り分け信号ｑによって受信データ記憶
手段３２から反射波高周波信号ｋが送られてくると、後
述動作説明で詳述するように、該反射波高周波信号ｋを
波形分析し、超音波の反射波の受波時間位置を演算によ
って求める回路である。

【００３０】次に、上記構成になる超音波式積雪計の動
作を説明する。伝播時間計測系１のパルス発生回路１１
は、制御部３のタイミング発生手段３１′から送波開始
信号ａが与えられると、例えば１００ｍｓの繰り返し周
期で、１ｍｓ幅の間欠パルスｃを出力する。そして、バ
ースト波発生回路１３において、発振器１２から送られ
てくる例えば４０ｋＨｚの高周波信号（キャリア）ｄと
合成されて、１ｍｓ，４０ｋＨｚのバースト波からなる
送信信号ｅとなり、増幅器１４で増幅された後、送受波
器１５に送られ、超音波となって地面ＧＬ（図５参照）
に向けて発射される。

【００３１】雪面（または地面）で反射した超音波は再
び送受波器１５で受信され、増幅器１６で増幅された
後、受信信号ｆとして検波回路１７′に送られる。検波
回路１７′には、受波ゲイン制御回路１８′から超音波
送受信の１周期毎に交互にＯＮ・ＯＦＦするイネーブル
信号ＥＮが送られてきている。したがって、図２に示す
ように、検波回路１７′は，イネーブル信号ＥＮが
“１”のときは、受信信号ｆ中の４０ｋＨｚの高周波信
号を検波して除去し、エンベロープ成分のみからなる検
波信号ｇとして出力するとともに、イネーブル信号ＥＮ
が“０”のときは、受信信号ｆを検波することなくその
まま通過させる。

【００３２】そして、初めにタイミング発生手段３１′
から送られてくる受信ゲート信号ｈによってゲートを開
き、検波信号ｇ中の雪面からの反射波成分である反射波
検波信号ｉのみを通過させる。受波ゲイン制御回路１
８′は、回路のゲインをテーブル変換手段３７から与え
られるゲイン設定信号ｍで指定される値に設定し，検波
回路１７′から送られてくる受信信号ｆをこの回路ゲイ
ンで増幅する。次に、タイミング発生手段３１′から送
られてくる受信ゲート信号ｊによってゲートを開き、受
信信号ｆ中の雪面からの反射波成分である反射波高周波
信号ｋの一部のみを通過させる。これにより、これら反
射波検波信号ｉと反射波高周波信号ｋとを超音波送受信
の１周期毎に交互にＡＤ変換器１９へ出力する。ＡＤ変
換器１９は、この送られてくる反射波検波信号ｉと反射
波高周波信号ｋをデジタルデータに変換し、受信データ
記憶手段３２に送って記憶させる。

【００３３】受波レベル判定手段３８は、タイミング発
生手段３１′からの切り分け信号ｑに基づいて受信デー
タ記憶手段３２から前記記憶した反射波検波信号ｉが送
られてくると、図３に示すように、そのエンベロープの
最高値からその時の超音波の反射波の受波レベルを判定
し、テーブル変換手段３７へ送る。テーブル変換手段３
７は、この送られてきた受波レベルに対応した回路ゲイ
ン値をテーブル変換メモリ３６から読み出し、ＤＡ変換
回路１０に送る。ＤＡ変換回路１０は、この読み出され
たデジタルデータからなるゲイン値をアナログ信号に変
換した後、受波ゲイン制御回路１８′へ送り、受波ゲイ
ン制御回路１８′の回路ゲインを当該ゲイン値に設定す
る。このようなゲイン設定動作を１周期おきに繰り返す
結果、図２に示すｉとｋからなる波形が得られ、受波ゲ
イン制御回路１８′は、図８中に示したように、指数関
数的に急峻に減衰する反射波の受波レベルの減衰カーブ
に沿ってゲイン補償を行なうことができ、どのような気
象状態においても積雪深さを正確に測定することが可能
となる。

【００３４】さらに、受波レベル判定手段３８は、タイ
ミング発生手段３１′へ受信タイミング信号ｎを送出す
る。受信タイミング発生手段３１′は、この受信タイミ
ング信号ｎを受けて前述した受信ゲート信号ｊを生成
し、受波ゲイン制御回路１８′へ送出する。受信ゲート
ｊは、受信信号ｆ中の反射波高周波信号ｋのみを通過さ
せるために反射波の初期最大値を中心にして前後１ｍｓ
程度のパルス幅とされる。このように、ゲート信号ｊの
時間幅を可能な限り小さくすることにより、自動車のエ
ンジンノイズなどの外部雑音を拾うことを防止し、積雪
深さをより正確に計測することができる。

【００３５】一方、受波時間演算手段３３′は、タイミ
ング発生手段３１′からの切り分け信号ｑに基づいて受
信データ記憶手段３２から前記記憶した反射波高周波信
号ｋが送られてくると、この反射波高周波信号ｋから反
射波の受波位置を演算して求める。すなわち、図４
（Ａ）に前記反射波高周波信号ｋの波形を拡大して示す
ように、最大値の波頭を起点として、超音波を示す４
０ＫＨｚ±１０％以内の周波数範囲に入る波頭につい
て、予め設定した個数だけ前の波頭、例えば３つ前の波
頭の位置を求め、この波頭の位置を反射波の受波時
間位置として伝播時間演算手段３４に送る。そして、伝
播時間演算手段３４は、この受波位置と送波開始信号
ａの送出開始位置との時間差から雪面までの超音波の反
射時間（往復時間）ｔを算出する。

【００３６】なお、本来、反射波の正確な受波位置は、
図４（Ａ）中のＰ₀ 位置であるが、このＰ₀ 位置は信号
レベルが小さく、ノイズに埋まっているため、実際には
検出不可能である。正確な時間計測を行なうには、反射
波の受波位置はこのＰ₀ 位置にできるだけ近い位置とし
て検出することが望ましい。本発明の場合、反射波高周
波信号ｋの信号レベルが定常状態になった位置から所
定個数前の位置を反射波の受波位置として検出するよ
うにしているので、よりＰ₀ に近い値として検出するこ
とができる。これに対し、図６の従来装置の場合、図４
（Ｂ）に示すように、反射波検波信号ｉの最大レベル位
置を反射波の受波位置として検出せざるを得ない。この
ため、本発明の方がより高精度に反射波の受波位置を検
出することができる。

【００３７】積雪深さ演算手段３５は、気温計測系２の
ＡＤ変換回路２２から送られてくる気温Ｔを用いてその
時の超音波の音速Ｖを前記（１）式から求める。そし
て、この得られた音速Ｖと、前述のようにして得られた
反射時間ｔとを用いて、前記（２）式からその時の積雪
深さＤを算出する。そして、この算出結果を出力回路４
を介して外部の表示器などへ出力し、所望の形式で表示
あるいは記録する。

【００３８】前述した反射波検波信号ｉの受波レベルが
受波レベル判定手段３８の最小判定レベルＬ_MIN （図３
参照）に達しないほどに小さい場合には、受波レベル判
定手段３８は、テーブル変換手段３７、ＤＡ変換回路１
０を介して受波ゲイン制御回路１８′の回路ゲインを２
０ｄＢ単位で段々に増大していき、反射波検波信号ｉの
受波レベルが最小判定レベルＬ_MIN に達した時点でその
ゲインの増大動作を停止し、以降は前述した変換テーブ
ルを用いたゲイン制御に移行する。このようにすること
によって、どのような小さな受波レベルの場合であって
も，本発明によるゲイン制御を実行することができる。

【００３９】なお、上記のように反射波の受波レベルが
小さ過ぎて回路ゲインを最小判定レベルＬ_MIN まで増大
した場合には、その増大したゲイン分だけ変換テーブル
による変換ゲイン値が狂ってしまう。そこで，これを防
止するために、増大したゲイン値をテーブル変換手段３
７などに記憶させておき、以後における変換テーブルを
用いたゲイン制御動作時には、テーブル変換メモリ３６
から読み出された変換ゲイン値からこの増大ゲイン値を
差し引いた値を受波ゲイン制御回路１８′へ送出するよ
うにすればよい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によるときは、監視エリアからの反射波をデジタルデ
ータに変換して記憶する記憶手段と、記憶した反射波の
受波レベルを判定する受波レベル判定手段と、反射波の
受波レベルに対応するゲイン値を記憶したテーブル変換
メモリと、テーブル変換メモリの変換テーブルを参照す
ることにより反射波の受波レベルをゲイン値に変換する
テーブル変換手段と、該変換されたデジタルデータから
なるゲイン値をアナログ信号に変換するＤＡ変換回路
と、回路ゲインを前記ＤＡ変換回路から与えられるゲイ
ン値に自動設定する受波ゲイン制御回路とを備えること
により構成したので，反射波の受波レベルに対応した最
適なゲイン値を変換テーブルによって持たせることがで
きる。このため、指数関数的に急峻に減衰する反射波の
受波レベルの減衰特性に沿ってゲイン補償を行なうこと
ができ、どのような気象状態においても積雪深さを正確
に測定することができる。

【００４１】また、請求項２記載の発明によるときは、
前記受波レベル判定手段からの受波タイミング信号によ
り受信信号のゲート時間を設定するタイミング発生手段
を設けたので、測定に必要な最小時間だけ反射波を受信
することができ、自動車のエンジンノイズなどの外部雑
音の影響を極力抑え、積雪深さをより正確に計測するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超音波式積雪計の一実施形態のブ
ロック図である。

【図２】図１の回路の各部の動作波形図である。

【図３】受波レベルと判定レベルのしきい値との関係を
説明する説明図である。

【図４】図３の場合における受波タイミングの検出方法
の説明図である。

【図５】超音波式積雪計の原理説明図である。

【図６】従来例のブロック図である。

【図７】図６の回路の各部の動作波形図である。

【図８】超音波の減衰特性を示す図である。

【符号の説明】

１ 伝播時間計測系 ２ 気温計測系 ３ 制御部 ４ 出力回路 １０ ＤＡ変換回路 １１ パルス発生回路 １２ 発振器 １３ バースト波発生回路 １４ 増幅器 １５ 送受波器 １６ 増幅器 １７′ 検波回路 １８′ 受波ゲイン制御回路 １９ ＡＤ変換回路 ２０ 温度センサ ２１ 増幅器 ２２ ＡＤ変換回路 ３１′ タイミング発生手段 ３２ 受信データ記憶手段 ３３′ 受波時間演算手段 ３４ 伝播時間演算手段 ３５ 積雪深さ演算手段 ３６ テーブル変換メモリ ３７ テーブル変換手段 ３８ 受波レベル判定手段

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−191985（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−113877（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−115975（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−76076（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−155275（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−27386（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−27387（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭60−29908（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01W 1/00 - 1/18 G01F 23/28 G01S 7/529 G01S 15/88 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波を地面に向けて発射し、雪面から
   の反射時間を計測することにより積雪深さを測定するよ
   うにした超音波式積雪計において、 監視エリアからの反射波をデジタルデータに変換して記
   憶する記憶手段と、 記憶した反射波の受波レベルを判定する受波レベル判定
   手段と、 反射波の受波レベルに対応するゲイン値を記憶したテー
   ブル変換メモリと、 テーブル変換メモリの変換テーブルを参照することによ
   り反射波の受波レベルをゲイン値に変換するテーブル変
   換手段と、 該変換されたデジタルデータからなるゲイン値をアナロ
   グ信号に変換するＤＡ変換回路と、 回路ゲインを前記ＤＡ変換回路から与えられるゲイン値
   に自動設定する受波ゲイン制御回路とを備えたことを特
   徴とする超音波式積雪計。
2. 【請求項２】 前記受波レベル判定手段からの受波タイ
   ミング信号により受信信号のゲート時間を設定するタイ
   ミング発生手段を設けたことを特徴とする請求項１記載
   の超音波式積雪計。