(57)【要約】【課題】検知電極上での降雪（雪融水）量を段階的に検知できるようにする。【解決手段】対向した一対の表面が電気絶縁された幹電極３、４に、所定の隙間でそれぞれ交互に対向するような配線パターンで形成された複数の枝電極３ａ、４ａを、表面が電気絶縁された接続部３ｂ、４ｂを介してそれぞれ電気的に接続し、各接続部３ｂ、４ｂの抵抗値を１００〜５００ｋΩの高抵抗値とし、一対の電極３、４及び各枝電極３ａ、４ａの抵抗値を数ｋΩの低抵抗値としたことにより、通電した各枝電極３ａ、４ａ間に雪融水が付着した際の導通状況に応じて流れる電気信号に基づいて雪融水が付着した枝電極３ａ、４ａの数を容易に特定することが可能となるので、検知電極２上での降雪（雪融水）量を段階的に検知できる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向した一対の表面が電気絶縁された電極に、所定の隙間でそれぞれ交互に対向するような配線パターンで形成された複数の枝電極を一体的に電気的に接続して構成され、通電した前記各枝電極間に雪融水が付着した際の導通状況に応じた電気信号を出力する検知電極と、
前記検知電極から出力される電気信号に基づいて降雪状況を判定する判定手段と、を備え、前記各枝電極はそれぞれ表面が電気絶縁された接続部を介して前記一対の電極に電気的に接続されており、
前記各接続部の抵抗値を高抵抗値とし、前記一対の電極及び前記各枝電極の抵抗値を低抵抗値とした、
ことを特徴とする降雪検知装置。
【請求項２】
前記各接続部の抵抗値は数百ｋΩ以上であり、前記一対の電極及び前記各枝電極の抵抗値は数ｋΩ以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載の降雪検知装置。
【請求項３】
対向した一対の電極に、所定の隙間でそれぞれ交互に対向するような配線パターンで形成された複数の枝電極を一体的に電気的に接続して構成され、通電した前記各枝電極間に雪融水が付着した際の導通状況に応じた電気信号を出力する検知電極と、
前記検知電極から出力される電気信号に基づいて降雪状況を判定する判定手段と、を備え、
前記各枝電極の抵抗値を高抵抗値とし、前記一対の電極の抵抗値を低抵抗値とした、
ことを特徴とする降雪検知装置。
【請求項４】
前記各枝電極の抵抗値は数百ｋΩ以上であり、前記一対の電極の抵抗値は数Ω以下である、
ことを特徴とする請求項３に記載の降雪検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロードヒーティング装置、融雪マットなどの融雪装置等に付属させて使用する降雪検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の降雪を検知する降雪検知装置として、基板の表面側に所定パターンの電極を配置すると共に基板の背面側にヒータを配置して、降雪で電極表面に付着した雪をヒータの発熱で融かして水にし、この水が隣接する電極間に付着することで、電極間が導通したときに流れる電気信号に基づいて降雪を検知するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−５２０６５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したような従来の降雪検知装置の電極として、例えば図６に示すように、複数の枝電極１０１ａ、１０１ｂがそれぞれ対向するような配線パターンを有する一対の電極１００ａ、１００ｂからなる検知電極１００が用いられている。
【０００５】
このような検知電極１００を用いた従来の降雪検知装置では、検知電極１００による降雪検知の感度は、一対の電極１００ａ、１００ｂの各枝電極１０１ａ、１０１ｂ間の隙間の幅及び検知面の面積が一定であるため固定されたものであった。
【０００６】
このため、上記したような従来の一対の電極１００ａ、１００ｂからなる検知電極１００では、各枝電極１０１ａ、１０１ｂ間に雪（雪融水）が付着した際の導通状況に応じて流れる電流に基づいて、降雪量が所定量よりも大きくなった場合に降雪状態にあると判断して検知信号を出力するだけで、検知電極１００上での降雪（雪融水）量を段階的に検知することができず、使用者の意図する降雪量に応じて融雪装置を作動させることができなかった。
【０００７】
そこで本発明は、検知電極上での降雪（雪融水）量を段階的に検知することができる降雪検知装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、対向した一対の表面が電気絶縁された電極に、所定の隙間でそれぞれ交互に対向するような配線パターンで形成された複数の枝電極を一体的に電気的に接続して構成され、通電した前記各枝電極間に雪融水が付着した際の導通状況に応じた電気信号を出力する検知電極と、前記検知電極から出力される電気信号に基づいて降雪状況を判定する判定手段と、を備え、前記各枝電極はそれぞれ表面が電気絶縁された接続部を介して前記一対の電極に電気的に接続されており、前記各接続部の抵抗値を高抵抗値とし、前記一対の電極及び前記各枝電極の抵抗値を低抵抗値としたことを特徴としている。
【０００９】
また、前記各接続部の抵抗値は数百ｋΩ以上であり、前記一対の電極及び前記各枝電極の抵抗値は数ｋΩ以下であることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、対向した一対の電極に所定の隙間でそれぞれ交互に対向するような配線パターンで形成された複数の枝電極を一体的に電気的に接続して構成され、通電した前記各枝電極間に雪融水が付着した際の導通状況に応じた電気信号を出力する検知電極と、前記検知電極から出力される電気信号に基づいて降雪状況を判定する判定手段と、を備え、前記各枝電極の抵抗値を高抵抗値とし、前記一対の電極の抵抗値を低抵抗値としたことを特徴としている。
【００１１】
また、前記各枝電極の抵抗値は数百ｋΩ以上であり、前記一対の電極の抵抗値は数Ω以下であることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１３】
〈実施の形態１〉
図１は、本発明の実施の形態１に係る降雪検知装置を示す概略構成図である。
【００１４】
この降雪検知装置１に設置される検知電極２は、直線状の複数の枝電極３ａ、４ａがそれぞれ接続されている対向配置された一対の表面が電気絶縁された幹電極３、４を有している。一対の幹電極３、４と各枝電極３ａ、４ａは、表面が電気絶縁された接続部３ｂ、４ｂを介して電気的に接続されている。隣接する枝電極３ａ、４ａ間の距離（隙間）は１．５ｍｍである。
【００１５】
検知電極２の一対の幹電極３、４と各枝電極３ａ、４ａ及び各接続部３ｂ、４ｂは、図１、図２に示すように、耐環境性等に優れたセラミック材からなる基板５の表面側に公知のエッチング法によって形成されており、基板５の裏面側には公知のエッチング法によって所定パターンの発熱電極６が形成されている。また、一対の幹電極３、４と各枝電極３ａ、４ａの抵抗値は数ｋΩ以下に調整され、幹電極３、４と各枝電極３ａ、４ａ間の接続部３ｂ、４ｂの抵抗値は１００〜５００ｋΩ程度の高抵抗に調整されている。
【００１６】
このように本実施の形態では、高抵抗に調整された接続部３ｂ、４ｂによって幹電極３、４と各枝電極３ａ、４ａとがインピーダンス的に分離された構成となっている。更に、幹電極３、４及び各接続部３ｂ、４の表面に絶縁材を塗布してこの両者の表面を電気絶縁しているので、降雪する雪粒が幹電極３、４と各枝電極３ａ、４ａ間の各接続部３ｂ、４ｂ上にも付着して、幹電極３、４と各枝電極３ａ、４ａが短絡状態になって各接続部３ｂ、４ｂの高抵抗が低抵抗になってしまうのを防止することができる。
【００１７】
検知電極２の一対の幹電極３、４には、検知電極２による降雪検知の状況に応じた電流を発生させる抵抗７、及び交流電源８が接続されている。また、抵抗７には比較器（コンパレータ）９が接続されている。
【００１８】
比較器（コンパレータ）９は、基準電圧と上記した検知電極２による降雪検知時に抵抗７に流れる電流により発生する検知電圧とを取り込んで比較し、その比較結果を制御装置（不図示）に出力して降雪状態にあるか否かを判定する。なお、比較器（コンパレータ）１２の基準電圧（基準信号）の値は、外気温等に応じて自動的に或いは使用者の設定によって可変することができる。
【００１９】
以下、本実施の形態における降雪検知動作について説明する。
【００２０】
降雪検知装置１のスイッチ（不図示）をオンすることにより交流電源８から降雪検知装置１に電力が供給される。そして、図１に示すように、所定角度で上向きに設置した表面側に検知電極２を有する基板５に降雪によって雪粒が付着すると、通電による発熱電極６の発熱によって基板５と共に検知電極２が加熱されることにより、付着した雪が融けて水滴（雪融水）１０となる。この水滴１０が隣接する枝電極３ａと４ａ間に付着して電気的に導通状態となり、枝電極３ａと４ａ間の抵抗の変化に応じて所定の電気が流れ、抵抗７に流れる電流により発生する検知電圧が比較器９に入力される。
【００２１】
そして、比較器９は、基準電圧（基準信号）と入力される検知電圧とを比較し、この比較結果に応じた検知信号を制御装置（不図示）に出力し、制御装置（不図示）から出力される制御信号に基づいてロードヒーティング装置等の融雪装置（不図示）を所定時間作動させる。
【００２２】
次に、本実施の形態の降雪検知について更に詳細に説明する。
【００２３】
図１に示すように、検知電極２上に降雪によって多数の雪粒が付着すると、通電による発熱電極６の発熱によって付着した雪が融けて各水滴１０となり、各枝電極３ａ、４ａ間に導通が生じる。この際の検知電極２における全抵抗は、図３（ａ）のように等価できる。図３（ａ）において、１１ａ、１１ｂは幹電極３、４の抵抗、１２ａ、１２ｂは各接続部３ｂ、４ｂの抵抗、１３ａ、１３ｂは各枝電極３ａ、４ａの抵抗、１４は各水滴１０の抵抗である。
【００２４】
上記したように、各接続部３ｂ、４ｂよりも低抵抗（数ｋΩ以下）の幹電極３、４と各枝電極３ａ、４ａ間は高抵抗（１００〜５００ｋΩ程度）の各接続部３ｂ、４ｂによって電気的に接続されているので、各枝電極３ａ、４ａがインピーダンス的に分離された構造となっている。よって、各枝電極３ａ、４ａの抵抗値は各接続部３ｂ、４ｂの抵抗値よりも大幅に小さいので、図３（ａ）に示した等価回路から図３（ｂ）に示す等価回路とみなすことができる。
【００２５】
これにより、例えば接続部３ｂ、４ｂの抵抗を２００ｋΩとした場合、各水滴１０の付着により導通した枝電極３ａ、４ａの数をｎとすると、図１に示すように各枝電極３ａ、４ａ間に水滴１０がそれぞれ付着した場合における全抵抗値（ｋΩ）は、
全抵抗値（ｋΩ）＝（２００＋水滴１０の抵抗＋２００）／ｎ＝（４００＋水滴１０の抵抗）／ｎ
となる。
【００２６】
水滴１０の抵抗はその粒径の大きさで変化するが、隣接する枝電極３ａ、４ａ間の距離（隙間）が１．５ｍｍなので、枝電極３ａ、４ａ間を導通する水滴１０の抵抗は数十ｋΩ以下であり、接続部３ｂ、４ｂの抵抗値よりも大幅に小さい。このため、全抵抗値は、導通した各接続部３ｂ、４ｂの数に応じて変化する。
【００２７】
これにより、図１において、導通による各枝電極３ａ、４ａ間の抵抗の変化に応じて所定の電気が流れ、抵抗７に流れる電流により発生する検知電圧を、比較器（コンパレータ）１２で基準電圧（基準信号）の値と比較することにより、制御装置（不図示）は比較器（コンパレータ）１２から入力される検知出力によって容易に導通した枝電極３ａ、４ａの数を特定することができる。
【００２８】
このように、制御装置（不図示）は比較器（コンパレータ）１２から入力される検知出力によって容易に導通した枝電極３ａ、４ａの数を特定することができるので、降雪状況をきめ細かく把握することができ、使用者の意図する降雪量に応じてロードヒーティング装置等の融雪装置（不図示）を作動させる制御が可能となる。
【００２９】
〈実施の形態２〉
図４は、本発明の実施の形態に係る降雪検知装置を示す概略構成図である。なお、図１に示した降雪検知装置と同一機能を有する部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３０】
本実施の形態の降雪検知装置１ａに設置される検知電極２ａは、直線状の複数の枝電極３ａ、４ａがそれぞれ接続されている対向配置された一対の幹電極３、４を有しており、一対の幹電極３、４の抵抗値は数Ω以下に調整され、各枝電極３ａ、４ａの抵抗値は１００〜５００ｋΩ程度の高抵抗に調整されている。隣接する枝電極３ａ、４ａ間の距離（隙間）は１．５ｍｍである。
【００３１】
検知電極２ａの一対の幹電極３、４と各枝電極３ａ、４ａは、耐環境性等に優れたセラミック材からなる基板５の表面側に公知のエッチング法によってそれぞれ抵抗値が異なるように形成されている。他の構成は実施の形態１と同様であり、本実施の形態ではそれらの説明は省略する。
【００３２】
次に、本実施の形態における降雪検知の詳細について説明する。
【００３３】
図４に示すように、検知電極２ａ上に降雪によって多数の雪粒が付着すると、通電による発熱電極（不図示）の発熱によって付着した雪が融けて各水滴１０となり、各枝電極３ａ、４ａ間に導通が生じる。この際の検知電極２における全抵抗は、幹電極３、４の抵抗が小さくほとんど無視することができるので図５のように等価できる。図５において、１３ａ、１３ｂは各枝電極３ａ、４ａの抵抗（高抵抗）、１４は各水滴１０の抵抗である。
【００３４】
これにより、各水滴１０の付着により導通した枝電極３ａ、４ａの数をｎとすると、図４に示すように各枝電極３ａ、４ａ間に水滴１０がそれぞれ付着した場合における全抵抗値（ｋΩ）は、
全抵抗値（ｋΩ）＝（枝電極３ａ、４ａの抵抗＋水滴１０の抵抗）／ｎ
となる。
【００３５】
水滴１０の抵抗はその粒径の大きさで変化するが、隣接する枝電極３ａ、４ａ間の距離（隙間）が１．５ｍｍなので、枝電極３ａ、４ａ間を導通する水滴１０の抵抗は数十ｋΩ以下であり、枝電極３ａ、４ａの抵抗値よりも大幅に小さい。このため、全抵抗値は、導通した各枝電極３ａ、４ａの数に応じて変化する。なお、枝電極３ａ、４ａが高抵抗のため、抵抗の変化量を大きくとることができ、変化量の比較が容易になる。
【００３６】
これにより、図１において、導通による各枝電極３ａ、４ａ間の抵抗の変化に応じて所定の電気が流れ、抵抗７に流れる電流により発生する検知電圧を、比較器（コンパレータ）１２で基準電圧（基準信号）の値と比較することにより、制御装置（不図示）は比較器（コンパレータ）１２から入力される検知出力によって容易に導通した枝電極３ａ、４ａの数を特定することができる。
【００３７】
このように、制御装置（不図示）は比較器（コンパレータ）１２から入力される検知出力によって容易に導通した枝電極３ａ、４ａの数を特定することができるので、降雪状況をきめ細かく把握することができ、使用者の意図する降雪量に応じてロードヒーティング装置等の融雪装置（不図示）を作動させる制御が可能となる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、表面が電気絶縁された各接続部の抵抗値を高抵抗値とし、一対の表面が電気絶縁された電極及び各枝電極の抵抗値を低抵抗値としたことにより、通電した各枝電極間に雪融水が付着した際の導通状況に応じて流れる電気信号に基づいて雪融水が付着した枝電極の数を容易に特定することが可能となるので、検知電極上での降雪（雪融水）量を段階的に検知でき、降雪状況をきめ細かく把握することができる。
【００３９】
また、請求項３に記載の発明によれば、各枝電極の抵抗値を高抵抗値とし、一対の電極の抵抗値を低抵抗値としたことにより、通電した各枝電極間に雪融水が付着した際の導通状況に応じて流れる電気信号に基づいて雪融水が付着した枝電極の数を容易に特定することが可能となるので、検知電極上での降雪（雪融水）量を段階的に検知でき、降雪状況をきめ細かく把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る降雪検知装置を示す概略構成図。
【図２】本発明の実施の形態１に係る降雪検知装置の検知電極を示す断面図。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態１における各枝電極に水滴（雪）が付着した場合における全抵抗を示す等価回路図。
【図４】本発明の実施の形態２に係る降雪検知装置を示す概略構成図。
【図５】本発明の実施の形態２における各枝電極に水滴（雪）が付着した場合における全抵抗を示す等価回路図。
【図６】従来例における降雪検知装置の検知電極を示す平面図。
【符号の説明】
１、１ａ　　　　降雪検知装置
２、２ａ　　　　検知電極
３、４　　　　　幹電極（電極）
３ａ、４ａ　　　枝電極
５　　　　基板
６　　　　発熱電極
７　　　　抵抗
８　　　　電源
９　　　　比較器（判定手段）
１０　　　水滴（雪融水）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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