JPS592550Y2 - 積雪計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は遠隔地等の地点における積雪深を自動計測する
ための積雪計に関し、測定精度の向上をはかることを目
的とするもので゛ある。

一般に一定の高さから超音波を地面に向けて発射し、送
波から受渡までの時間間隔を得れば、積雪深を測定でき
る。

従来のこの種測定方式としては第１図に示す信号シーケ
ンスのものが知られている。

同図において、イは超音波トーンバースト波の送波タイ
ミング信号、口は受波のタイミングを定めるゲート信号
、ハは受渡整流信号で、図中ａは受渡と比較する閾値電
圧より大の時生ずる受波パルス、ホは送波から受波まで
の測定時間となるゲート信号であり、送波タイミング信
号の立上りと受渡パルスの立上り信号によって作られる
。

すなわちこの第１図に示す測定方式は、超音波の送波か
ら受波までの時間を測りそのまま積雪深のデータとして
読み取る方式である。

しかし、実際に降雪のある屋外でこのような音波を用い
た測容器を運用した場合、雪の種類による受渡振幅の大
幅な変化（実験では３０〜４０ ｄＢの変化がある。

）、また風による雑音の増大があるため、正確な測定を
行なうことができない。

たとえば吹雪のような場合には受波振幅の減少による受
渡なし状態、また風による雑音から受波前に受波パルス
が立ち上るという誤動作を行なうこともある。

第２図にこのような場合の例を示した。

第２図において、イル二はそれぞれ第１図イル二に対応
する。

図中Ａは正常な場合、Ｂは受渡が減少し、閾値に到らな
かった場合、Ｃは雑音により受波パルスが多数立ち上っ
た例を示したものである。

本考案は第２図に示すような積雪計に起り得る誤動作を
防いだものであり以下一実施例として示す、第３図によ
りその説明をおこなう。

同図において、１は送波用クロック発生回路、２はクロ
ック発生回路１のクロックと同期したトーンバーストを
発生する発振回路、３は送波出力増幅回路、４は送受波
器、５は送波用クロック発生回路１の送波用クロックに
同期した受渡ゲート用クロック信号の発生回路、６は発
生回路５のクロックと同期した同期形受波アンプ、７は
整流回路、８はコンパレータ回路、９は受渡が正常か否
かを検定する検定回路、１０は送波から受波までの時間
を測定するカウンタ、１１は発生回路５と検定回路９の
出力によってコントロールされ、カウンタ１０の出力を
通過させるゲート回路、１２は出力端子で゛ある。

なお第１図の信号シーケンスと第３図の各回路間には一
部に対応関係があり、第１図イは発生回路１の出力、口
は発生回路５の出力、ハは整流回路７の出力、二はコン
パレータ回路８の出力で゛ある。

上記対応に示すように、超音波信号は発生回路１、発振
回路２、増幅回路３により作られ、送受波器４により送
液される。

受渡信号は発生回路５により第１図口に示すタイミング
間のみ増幅されて、その値が整流され、コンパレータ回
路８を通してパルス化される。

ここで受波信号が正常か否かを検定するには回路８の後
段に設けられた検定回路９、ゲート回路１１の働きによ
る。

この検定回路９の動作状態を第５図に示す。

同図において、Ｐｌは発生回路１の出力、Ｐｌはコンパ
レータ回路８の出力、Ｐ３は検定回路の出力を示すもの
である。

また第４図は検定回路９の具体構成を示すもので１３，
１５．１８はそれぞれＡＮＤ回路、１６はインバータ、
１４は２ｂｉｔのカウンタである。

この回路の動作は第５図に示すようにＰｌがＨの時リセ
ットされ、その後Ｐ２がＨになると出力が１度Ｈになり
、その後更にＰｌがＨになった場合は出力がＬになるも
ので゛ある。

より詳細に説明すれば、発生回路１の出力がＨになると
カウンタ１４は００となる。

その後コンパレータ８にＨパルスがくると、ＡＮＤ回路
１３は両信号共にＨのためカウンタ１４を１つあげ、こ
のカウンタ１４は０１となる。

次にコンパレータ回路の出力８がＨになるとカウンタ１
４はさらにＩＵＰされ１０となる。

この状態以後はＨパルスが入っても１３のＡＮＤゲート
での一致がとれず、カウンタ１４は進まない。

検定回路９の出力はカウンタの内容が０１の時のみＨで
あり、他の条件でなしとなる。

従がって、第２図で示す各モードとこの回路との対応を
とると、第２図Ａに示す受渡パルスが１つの場合の出力
はＨ１受渡パルスがないＢの条併及び受波パルスが２つ
以上あるＣの条件では出力がＬとなる。

この検定回路９の出力と発生回路５の出力の立下りのＡ
ＮＤをとってカウンタ１０と出力を出力端子１２へ出力
するのがゲート回路１１の動作である。

以上述べたように、本考案によれば超音波積雪計におい
て、受渡タイミング間での受渡パルスの数がなし、１つ
のみ、２つ以上の３条件を判別して検出することにより
、連用時に発生する誤動作を有効にかつ簡単にとり去る
ことができ、測定精度の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の積雪計にもとすく信号波形図、第２図は
同積雪計による異常信号波形図、第３図は本考案の一実
施例による積雪計のブロック図、第４図はその一部の具
体構成図、第５図は動作状態を示す図である。 ９・・・・・・検定回路、１４・・・・・・カウンタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 超音波の送波から受渡までの時間間隔から雪面までの距
   離を測り、積雪深を測定する積雪計において、受渡の存
   在を検出する回路に、１回の送波タイミング中に得た受
   渡信号の振幅が一定レベルを越える回数をカウントする
   カウンタ、この回数が１回の場合のみ正常な受渡を行な
   ったと判定する回路を設けた積雪計。