(57)【要約】【課題】  積もった雪の質の影響による誤検出を回避して、積雪を高い信頼性で検出することが出来る、融雪装置に用いて好適な超音波式積雪センサーを提供すること。【解決手段】  積雪がない状況下での基準距離に比して、測定距離が小さくなった場合に積雪があると判定する第一の積雪判断手段に加えて、測定距離が大きくなった場合に積雪があると判定する第二の積雪判断手段を採用し、更に積雪判定を一層安定化させるために、超音波の受波信号レベルの認識下限を設定して小さなレベルの受波信号を考慮しないようにする受波フィルタ手段を採用した。【選択図】  図２
2007071551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積雪の検知対象面に対して上方に離隔して対向配置されて、該検知対象面に向けて超音波を送波する送波手段と、
前記検知対象面に対して上方に離隔して対向配置されて、前記送波手段から送波された超音波の該検知対象面による反射波を受波する受波手段と、
前記超音波の前記送波手段による送波から前記受波手段による受波までの時間を計測し、得られた計時結果から該超音波の伝播経路の測定距離情報を求める演算手段と、
前記検知対象面に積雪がない状態下で、前記送波手段および前記受波手段と該検知対象面との間における前記超音波の伝播経路の前記測定距離情報を前記演算手段で求め、得られた該測定距離情報を基準距離情報として記憶する基準値記憶手段と、
前記測定距離情報が前記基準距離情報に比して小さい場合に、該測定距離情報と該基準距離情報との差に基づいて積雪の有無を判断する第一の積雪判断手段と、
前記受波手段で受波される前記超音波の大きさの下限レベルを設定して、該下限レベル以下の大きさの該超音波の受波を考慮させない受波フィルタ手段と、
該受波フィルタ手段の作用で受波を確認できないために、前記測定距離情報が前記基準距離情報に比して大きくなった場合には、積雪があると判断する第二の積雪判断手段と、
該第一及び第二の積雪判断手段による積雪の有無の判断結果を出力する出力手段と
を、含んで構成されていることを特徴とする超音波式積雪センサー。
【請求項２】
前記第一の積雪判断手段において、前記測定距離情報と前記基準距離情報の差の絶対値としてのＯＮ側作動値とＯＦＦ側作動値をそれぞれ判定基準値に採用し、且つ、該ＯＮ側作動値を該ＯＦＦ側作動値よりも大きく設定すると共に、前記検知対象面の積雪が検知されていない状態下では該測定距離情報と該基準距離情報の差の絶対値が該ＯＮ側作動値を超えた場合に積雪があると判断する一方、該検知対象面の積雪が検知されている状態下では該測定距離情報と該基準距離情報の絶対値が該ＯＦＦ側作動値を下回った場合に積雪が無いと判断するようにした請求項１に記載の超音波式積雪センサー。
【請求項３】
前記受波フィルタ手段に設定された前記下限レベルよりも大きな超音波の受波に基づいて前記演算手段で得られた前記測定距離情報が、前記基準距離情報よりも大きな場合には、得られた該測定距離情報を採用しない不感帯処理手段を設けた請求項１又は２に記載の超音波式積雪センサー。
【請求項４】
前記検知対象面を加温する加温手段と、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の超音波式積雪センサーと、
該超音波式積雪センサーから出力される積雪の有無の判断結果に基づいて、前記加温手段における加温作動を制御する加温作動制御手段と
を、設けて、該加温手段の加温作動によって該検知対象面を融雪するようにしたことを特徴とする融雪装置。
【請求項５】
前記加温作動制御手段において、前記超音波式積雪センサーによって積雪が無いと判断された状況下でも前記加温手段を作動させて前記検知対象面を加温する凍結検知モードを設けて、
該凍結検知モードの作動時における前記第二の積雪判断手段による積雪の有無の判断に基づいて該検知対象面の凍結の有無を判断し、
かかる凍結の有無の判断結果を前記出力手段で出力すると共に、
前記加温作動制御手段において、該出力手段による凍結の有りの判断結果に基づいて前記加温手段を加温作動させて該検知対象面の凍結を解消するようにした請求項４に記載の融雪装置。
【請求項６】
前記超音波式積雪センサーの前記出力手段によって出力された前記判断結果が積雪有りで、前記加温作動制御手段による前記加温手段の前記加温作動が行われている状態下で該判断結果が積雪無しの判断結果に至った場合に、
予め設定された所定のオフディレイ時間だけ前記加温制御手段による前記加温手段の加温作動を継続させることでオフディレイ作動を行わせるオフディレイ作動手段を設けると共に、
該判断結果が積雪有りから積雪無しの判断結果に至った時点から予め設定された監視時間の間だけ、該判断結果として積雪有りの信号が再び所定時間に亘って継続して出力されることがないかを監視するオフディレイカウント監視手段を設けて、
該オフディレイカウント監視手段により再び積雪有りの信号が所定時間に亘って継続して確認できなかった場合には、前記判断結果が積雪有りから積雪無しの判断結果に至った時点を前記オフディレイ作動手段におけるオフディレイ作動の継続時間のカウント開始点とする一方、
該オフディレイカウント監視手段により再び積雪有りの信号が所定時間に亘って継続して確認できた場合には、前記オフディレイ作動手段におけるオフディレイ作動をキャンセルして、前記加温作動制御手段による前記加温手段の前記加温作動に戻るようにした請求項４又は５に記載の融雪装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外の駐車場や屋根等における積雪を検出する超音波式積雪センサーとそれを用いた融雪装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
屋外の駐車場や車道，歩道，庭，更に建築物の屋根などでは、積雪が問題となる場合がある。そこで、従来から、積雪の有無を自動的に検出し得る積雪センサーが提案されている。また、積雪センサーによる積雪の有無の検出信号を利用して、積雪があった場合には自動的に融雪まで行う融雪装置も提案されている。
【０００３】
ところで、従来の積雪センサーとしては、例えば特許文献１（特開平０６−３４６２号公報）に記載されているように、水滴センサーとヒータを利用して降雪を検出するものが知られている。また、別の積雪センサーとして、例えば特許文献２（特開平１０−１４２３５２号公報）に記載されているように、超音波の積雪面による反射を利用して積雪を検出するものも知られている。
【０００４】
しかしながら、前者の水滴センサーによる積雪センサーは、積雪の程度を検出できないだけでなく、水滴や粉塵等による誤作動が多いなどという問題があり、実用レベルで要求される性能を満足し得るものではなかった。また、後者の超音波センサーによる積雪センサーも、積雪面で反射された超音波の受信レベルだけから積雪の有無を判定しているに過ぎないことから、積雪の程度を検出できず、しかも、雪質や凍結の有無等の条件で超音波の受信レベルが大きく変化することから、誤差が大きく実用化が困難であった。
【０００５】
なお、特許文献３（特開平０９−２６９２５７号公報）には、積雪面で反射される超音波を用いて基準位置から積雪面までの距離を求めることにより、積雪の有無だけでなく積雪深まで検出する積雪深計が開示されている。
【０００６】
ところが、このような積雪深計について、本発明者が検討したところ、新雪の特に粉雪状態やみぞれ雪状態での積雪では、検出された積雪深がマイナス値や０値となって誤作動するおそれのあることが明らかとなった。このような誤作動は、積雪が多孔質構造となって吸音してしまい、有効な距離測定が行われ難いことなどに起因するものと考えられる。しかも、このような積雪深計では、路面凍結等のように表面が薄い氷層となっていることを検出することが極めて困難である。蓋し、超音波式の距離センサーでは、一般に、数ｍの距離測定に際して１〜２ｃｍ程度の測定誤差が発生することから、数ｍｍ程度の氷層を検出することが難しいからである。
【０００７】
【特許文献１】特開平０６−３４６２号公報
【特許文献２】特開平１０−１４２３５２号公報
【特許文献３】特開平０９−２６９２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここにおいて、本発明は上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、駐車場や道路，屋根等における積雪を高精度に検出することが出来る新規な構造の超音波式積雪センサーを提供することにある。
【０００９】
さらに、本発明は、かかる超音波式積雪センサーを利用した新規な構造の融雪装置を提供することも、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、前述の如き課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面の記載、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【００１１】
（超音波式積雪センサーに関する本発明）
超音波式積雪センサーに関する本発明の特徴とするところは、以下の（ａ）〜（ｈ）の構成を含んで構成したことにある。
（ａ）積雪の検知対象面に対して上方に離隔して対向配置されて、該検知対象面に向けて超音波を送波する送波手段、
（ｂ）前記検知対象面に対して上方に離隔して対向配置されて、前記送波手段から送波された超音波の該検知対象面による反射波を受波する受波手段、
（ｃ）前記超音波の前記送波手段による送波から前記受波手段による受波までの時間を計測し、得られた計時結果から該超音波の伝播経路の測定距離情報を求める演算手段、
（ｄ）前記検知対象面に積雪がない状態下で、前記送波手段および前記受波手段と該検知対象面との間における前記超音波の伝播経路の前記測定距離情報を前記演算手段で求め、得られた該測定距離情報を基準距離情報として記憶する基準値記憶手段、
（ｅ）前記測定距離情報が前記基準距離情報に比して小さい場合に、該測定距離情報と該基準距離情報との差に基づいて積雪の有無を判断する第一の積雪判断手段、
（ｆ）前記受波手段で受波される前記超音波の大きさの下限レベルを設定して、該下限レベル以下の大きさの該超音波の受波を考慮させない受波フィルタ手段、
（ｇ）該受波フィルタ手段の作用で受波を確認できないために、前記測定距離情報が前記基準距離情報に比して大きくなった場合には、積雪があると判断する第二の積雪判断手段、
（ｈ）該第一及び第二の積雪判断手段による積雪の有無の判断結果を出力する出力手段
【００１２】
このような本発明に従う構造とされた超音波式積雪センサーにおいては、第一の積雪判断手段と第二の積雪判断手段が、互いに異なる基準で積雪の有無を判断する。即ち、積もった雪の質が締まっていたり凍っているような場合（表面が凝固状態又はざらめ雪状となっているものを含む）には、超音波の反射率が比較的に大きい。それ故、第一の積雪判断手段により、積雪の有無を充分な精度で検出することが可能となる。一方、積もった雪の質がみぞれ雪状又はシャーベット状の場合、或いは粉雪のような場合には、超音波の反射率が小さくなる。その場合には、第二の積雪判断手段により、積雪を検出することが出来る。
【００１３】
しかも、本発明では、受波フィルタ手段が設けられていることから、超音波の反射率が小さい場合に、僅かなレベルで検出された超音波による誤作動を回避し、第一及び第二の積雪判断手段によって積雪の有無を安定して判断できるのである。
【００１４】
また、本発明では、超音波を利用して検出された距離情報に基づいて積雪の有無が判定されることから、従来の水滴センサーを利用した積雪センサーに比して、粉塵や水滴等による誤作動も防止される。
【００１５】
なお、測定距離情報や基準距離情報は、送波手段および受波手段と検知対象面との間における超音波の伝播経路の距離に関連する情報であれば良く、超音波の伝播計時結果に基づいた情報である。即ち、距離情報として直接認識できる演算値であっても良いが、例えば時間情報であっても良い。測定距離情報と基準距離情報は、相互に比較できるように同じ単位の情報である。
【００１６】
また、かくの如き超音波式積雪センサーに関する本発明では、その演算手段において、超音波の伝播経路の測定距離情報を求めるに際して、気温による超音波の伝播速度の変化を考慮して補正を行うことが望ましい。
【００１７】
ところで、かくの如き超音波式積雪センサーに関する本発明では、次の構成が、好適に採用され得る。
【００１８】
すなわち、上述の第一の積雪判断手段において、測定距離情報と基準距離情報の差の絶対値としてのＯＮ側作動値とＯＦＦ側作動値をそれぞれ判定基準値に採用し、且つ、ＯＮ側作動値をＯＦＦ側作動値よりも大きく設定すると共に、検知対象面の積雪が検知されていない状態下では測定距離情報と基準距離情報の差の絶対値がＯＮ側作動値を超えた場合に積雪が有ると判断する一方、検知対象面の積雪が検知されている状態下では測定距離情報と基準距離情報の差の絶対値がＯＦＦ側作動値を下回った場合に積雪が無いと判断するようにした構成が、好適に採用されることとなる。
【００１９】
このような構成とされた第一の積雪判断手段を採用することにより、第一の積雪判断手段による積雪の有無を、一層高精度に判定することが可能となる。なお、かかるＯＦＦ側作動値：Ｈ０は、超音波センサーによる距離測定誤差を考慮して、０ｃｍ＜Ｈ０＜５ｃｍの範囲の値に設定されることが望ましい。また、ＯＮ側作動値：Ｈ１は、落葉等の異物による誤作動回避などを考慮して、１ｃｍ＜Ｈ１＜１０ｃｍの範囲の値に設定されることが望ましい。
【００２０】
さらに、本発明に係る超音波式積雪センサーにおいては、前記受波フィルタ手段に設定された前記下限レベルよりも大きな超音波の受波に基づいて前記演算手段で得られた前記測定距離情報が、前記基準距離情報よりも大きな場合には、得られた該測定距離情報を採用しない不感帯処理手段を設けることが、望ましい。
【００２１】
このような不感帯処理手段を採用することにより、超音波式積雪センサーにおける積雪の有無の判断結果を、一層安定して得ることが可能となる。即ち、例えば積雪が無い状態下で、粉雪等が僅かに（例えば１ｃｍ〜数ｃｍ）積もったり、或いは風によって余所から粉雪等が運ばれて来て僅かに積もったりした場合には、演算手段によって求められた測定距離情報が基準距離情報よりも大きくなる場合がある。このような現象は、粉雪等の積雪が多孔質構造を有するために、その中に入り込んだ超音波が積雪内で大きな伝播経路を経てから反射されて、それが受波手段で検出されることに起因すると考えられる。
【００２２】
ここにおいて、上述の如き不感帯処理手段を採用することにより、粉雪等の積雪に起因して基準距離情報よりも大きな測定距離情報が検出されてしまうことに起因する信頼性の低下を回避することが可能となる。
【００２３】
なお、好適には、不感帯処理手段において、受波手段で検知する超音波の遅れ時間の上限値が設定される。即ち、かかる上限値に至っても、未だ、受波手段で超音波が検出されない場合には、受波を確認できなかったものとして、第二の積雪判断手段により積雪があると判断することが出来る。これにより、受波手段で何時までも超音波の検出を待つ必要がなくなり、早期の判定が可能となるし、外部のノイズ等による悪影響も出来るだけ回避することが可能となる。
【００２４】
かかる上限値としては、例えば超音波による測距が可能な大気中での上限距離か、それに近い値が好適に採用される。また、この不感帯処理手段において、測定距離情報が採用されない場合には、積雪有無の判断結果は、その前の判断結果（例えば、第一又は第二の積雪判断手段で有効に判断されたものの中で直前の判断結果）が、維持されることが、望ましい。
【００２５】
（融雪装置に関する本発明）
融雪装置に関する本発明の特徴とするところは、以下の（ｉ）〜（ｋ）の構成を含んで構成したことにある。
（ｉ）前記検知対象面を加温する加温手段、
（ｊ）上述の本発明に従う構造とされた超音波式積雪センサー、
（ｋ）該加温手段における加温作動を、該超音波式積雪センサーから出力される積雪の有無の判断結果に基づいて制御する加温作動制御手段
【００２６】
このような本発明に従う構造とされた融雪装置においては、積雪を高精度に安定して検出し得る上述の超音波式積雪センサーによる積雪判定の結果に従って加温手段を作動制御することにより、積雪の有無に対して効率的に融雪作動を行うことが出来る。その結果、積雪を速やかに解消して、積雪による不具合を未然に防止することが出来ると共に、積雪の無い状況下における融雪装置の無駄な作動を回避して、省エネルギーが実現される。
【００２７】
なお、加温手段としては、例えば検知対象面下に対して電熱ヒータを直接に配設する他、検知対象面下に通水パイプを敷設して、石油やガス，電気等の加温手段で得られた温水をそこに通水するようにした構成等が何れも採用可能である。
【００２８】
また、融雪装置の作動態様は特に限定するものでないが、例えば、積雪検出された場合に予め設定された所定時間に亘って加熱作動する態様や、積雪が無くなったと判定されるに至るまで加熱作動する態様などが、何れも採用可能である。
【００２９】
さらに、通水パイプに通水する場合には、少なくとも昼間は、加温手段を作動させていない状況下でも通水循環させることが望ましい。蓋し、日向に配設された通水パイプ中の水の太陽熱による温度上昇を、日陰の部分まで作用させて、通水パイプの配設領域の全体に亘って融雪状態の均一化を図ること等が可能となる。これにより、融雪むらの軽減等も図られ得る。
【００３０】
ところで、かくの如き融雪装置に関する本発明では、次の構成が、好適に採用され得る。
【００３１】
すなわち、前記加温作動制御手段において、前記超音波式積雪センサーによって積雪が無いと判断された状況下でも前記加温手段を作動させて前記検知対象面を加温する凍結検知モードを設けて、該凍結検知モードの作動時における前記第二の積雪判断手段による積雪の有無の判断に基づいて該検知対象面の凍結の有無を判断し、かかる凍結の有無の判断結果を前記出力手段で出力すると共に、前記加温作動制御手段において、該出力手段による凍結の有りの判断結果に基づいて前記加温手段を加温作動させて該検知対象面の凍結を解消するようにした構成が、好適に採用される。
【００３２】
このような凍結検知モード等を採用することにより、第一及び第二の積雪判断手段では検出困難な程に薄い凍結層が検知対象面に発生している場合であっても、かかる凍結の有無を効果的に検出することが出来る。そして、凍結の発生を検出して、速やかに凍結を解消させることが可能となるのである。
【００３３】
けだし、本発明者が多くの実験と研究、検討を行った結果、路面等に凍結がある場合には、そこを加温手段で加温させてやることで、水蒸気を発生させることが出来る。そして、超音波式積雪センサーが設置された領域で水蒸気を発生させることにより、そこに送波された超音波に対してじょう乱のような現象が発生する。その結果、超音波が、その経路上で乱反射や散乱のような状態となり、充分な大きさの超音波を受波することが出来なくなる。従って、前述の如く、受波フィルタ手段の作用により第二の積雪判断手段が受波を確認できないことに基づいて、該第二の積雪判断手段により積雪有りの判定が為されることとなる。
【００３４】
このような状況下で出力される積雪有りの判定結果は、即ち、凍結の検出信号と判断することが出来るのである。即ち、加温手段で検知対象面を加温する前には、積雪無しの判定結果が出力されていた状態下で、加温手段で検知対象面を加温した結果、積雪有りの判定結果に変化した状況下では、かかる積雪有りの判定結果が、検知対象面における凍結有りを示すものとなるのである。
【００３５】
そして、かかる判定結果に基づいて、加温手段を作動させることにより、検知対象面の凍結を解消せしめることが可能となる。
【００３６】
特に本態様では、外気温度を検出する温度センサーを設けると共に、外気温度よりも３０度以上高い温度、好ましくは４０度〜５０度高い温度に加温し得る加温手段が好ましい。このような外気温度との差温度を加温手段に設定することにより、検知対象面から蒸気が一層効率的に発生することが、本発明者によって確認されている。具体的には、温水を埋設管路に通水するタイプの加熱装置では、外気温度より４０℃以上高い温水を通水することにより、凍結発生時において第二の積雪判断手段で凍結状態を検知し得るに充分な量の蒸気を生ぜしめることが可能である。
【００３７】
なお、本発明では、何らかの契機によって、積雪が検知されていない状況下でも加温手段を作動させることが必要となる。かかる作動の契機は特に限定されるものでないが、例えば予め設定された時刻や時間間隔で加温手段を作動させたり、外気温度が所定値以下になった場合に作動させること等が考えられる。
【００３８】
さらに、本発明に従う構造とされた融雪装置では、次のような態様が、好適に採用され得る。即ち、前記超音波式積雪センサーの前記出力手段によって出力された前記判断結果が積雪有りで、前記加温作動制御手段による前記加温手段の前記加温作動が行われている状態下で該判断結果が積雪無しの判断結果に至った場合に、予め設定された所定のオフディレイ時間だけ前記加温制御手段による前記加温手段の加温作動を継続させることでオフディレイ作動を行わせるオフディレイ作動手段を設けると共に、該判断結果が積雪有りから積雪無しの判断結果に至った時点から予め設定された監視時間の間だけ、該判断結果として積雪有りの信号が再び所定時間に亘って継続して出力されることがないかを監視するオフディレイカウント監視手段を設けて、該オフディレイカウント監視手段により再び積雪有りの信号が所定時間に亘って継続して確認できなかった場合には、前記判断結果が積雪有りから積雪無しの判断結果に至った時点を前記オフディレイ作動手段におけるオフディレイ作動の継続時間のカウント開始点とする一方、該オフディレイカウント監視手段により再び積雪有りの信号が所定時間に亘って継続して確認できた場合には、前記オフディレイ作動手段におけるオフディレイ作動をキャンセルして、前記加温作動制御手段による前記加温手段の前記加温作動に戻るようにした態様が、好適に採用される。
【００３９】
このような態様に従えば、オフディレイ作動手段により、融雪したと判断された後も所定時間の加温作動が継続されることで、完全な融雪が実現され得る。特に、温水を通水する加温手段を採用した場合には、温水エネルギーを効率的に使用して完全な融雪が実現可能となる。なお、オフディレイ作動の時間は適当に設定され得るものであり、例えば３０分〜６時間等の適当な範囲で設定変更可能とすることが出来る。
【００４０】
しかも、本態様では、オフディレイカウント監視手段を採用したことにより、降雪状況下で融雪されることで、積雪よりも早い融雪が行われている場合等において、積雪の判断結果として積雪有りと無しが短い時間間隔で繰り返す場合に、加温手段のオン・オフが繰り返されて不安定な作動状態となってしまうことを、避けることが出来る。なお、オフディレイカウント監視手段によって、再び積雪有りの信号が継続して確認できたと判断される時間基準（所定時間の値）としては、例えば１分前後が好適に採用されるが、かかる所定時間の値も、降雪状態や環境等に応じて適宜に設定可能である。
【００４１】
なお、積雪が無い状態から、超音波式積雪センサーの出力手段により積雪が有りと判断された場合にも、同様な趣旨から、直ちに加温手段をＯＮ作動させるよりも、所定のオンディレイ時間を設定し、このオンディレイ時間の経過後でも未だ積雪が有りと判断されていることを条件として、加温手段をＯＮ作動させるようにしても良い。このように加温手段のＯＮ作動に際しても、例えば１分等のオンディレイ時間を設定することで、積雪の誤検出に起因する加温手段の無駄な作動や、自然融雪する程度の降雪で過敏に反応して加温手段が無駄に作動してしまうことを、防止することが可能となる。勿論、このようなオンディレイ時間の設定は、本発明において必須のものではない。
【発明の効果】
【００４２】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた超音波式積雪センサーにおいては、第一及び第二の積雪判断手段が互いに異なる基準で積雪の有無を判定することにより、積雪の状態に拘わらず、積雪の有無を高精度に安定して判定することが可能となる。
【００４３】
また、このような超音波式積雪センサを用いた、本発明に従う構造の融雪装置においては、積雪を高精度に検知して融雪することにより、省エネルギーで効率的な融雪作動が実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
本発明を一層具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００４５】
先ず、図１には、本発明の一実施形態としての融雪装置１０の全体概略構造が示されている。この融雪装置１０は、本発明の一実施形態としての超音波式積雪センサー１２を用いて構成されている。即ち、かかる融雪装置１０は、積雪の検知対象面としての屋外駐車場の路面１４の設備であって、路面１４における積雪の有無を検出する超音波式積雪センサー１２と、路面１４の積雪を回避乃至は解消する加温手段としての温水式加温器１６を含んで構成されている。
【００４６】
より詳細には、超音波式積雪センサー１２は、超音波を送波する送波手段としての送波器と超音波を受波する受波手段としての受波器から構成された超音波送受器１８を備えている。そして、屋外駐車場の適当な場所に固定的に立設された支持ポール２０の先端に超音波送受器１８が取り付けられている。その送波器と受波器は、指向性のあるものが採用されており、何れも、路面１４に対して略垂直方向で離隔して直接に対向位置せしめられている。
【００４７】
これにより、超音波送受器１８において、送波器から送波された超音波が、路面１４で反射して受波器に送り返され、受波器で検出されるようになっている。路面１４における超音波の反射部位には、超音波の反射効率や積雪し易さ等を調節するために例えば熱電導性の高いステンレスプレート等の積雪板を設置しても良い。
【００４８】
なお、本実施形態における超音波送受器１８の送波器は、高周波の駆動電圧によって作動して前方（下方）所定の視野角内に超音波をバースト状に送出するものであり、受波器は、前方（下方）所定の視野角で到来する超音波を受波して対応する高周波電気信号に変換するものであるが、本発明では、公知の各種の構成の超音波送受器が採用され得る。例えば、送波器と受波器は、それらを同心配置や近接併置等して送受波器として一体化したものを使用したり、或いは送波器と受波器の両機能を備えた送受波器を使用して、過電圧保護回路等を用いて自動で機能切換して作動させたり、サンプリング周波数の２倍の周期で機能切換して作動させることも可能である。なお、別体の送波器と受波器を採用する場合には、路面１４との離隔距離（設置高さ：Ｈ）を揃えて同一の基準高さとすることが望ましいが、それら送波器と受波器を異なる高さに設置しても良い。
【００４９】
そして、このような超音波送受器１８は、処理装置２２に接続されており、この処理装置２２によって作動せしめられるようになっている。かかる処理装置２２を含む超音波式積雪センサー１２の全体構成を示すブロック図が、図２に示されている。
【００５０】
かかる図２に示されているように、図１中の処理装置２２における送波系は、送波する超音波を生成するために高周波で発振する発振ドライブ回路２４を備えており、この発振ドライブ回路２４で得られる高周波信号を昇圧回路２６で増幅して超音波送受器１８に給電することにより、超音波送受器１８の送波器を駆動して超音波を発送するようになっている。
【００５１】
また一方、処理装置２２の受波系は、超音波送受器１８の受波器で受信した高周波信号を、先ず過電圧保護回路２８に通して、電圧調整された高周波信号を得る。なお、この過電圧保護回路２８は、本発明において必須でない。更に、かかる高周波信号を、受信回路３０において増幅・検波した後、電圧比較器等からなる受波レベルフィルタ回路３２に通して、所定の大きさ以上の信号レベルの高周波信号だけを取り出し、後述の演算処理装置３４に導く受波入力を得るようになっている。なお、かかる受波系では、得られた信号からノイズを除去するために、周波数フィルタ手段等を採用しても良い。
【００５２】
また、処理装置２２は、上述の送波系と受波系の作動を制御すると共に、送波器で送波された超音波が路面１４で反射されて受波器で検出されるまでの時間をカウントし、更に、得られたカウント計時の値：Ｔから、既知の超音波伝播速度を参照して、超音波の伝達経路長を求める演算手段として、演算処理装置（ＣＰＵ）３４を備えている。即ち、この演算処理装置３４は、公知の下式に従って、超音波送受器１８と路面１４との離隔距離（設置高さ：Ｈ）を求めるようになっている。
【００５３】
Ｈ（ｍ）＝Ｔ（秒）／２  ×  Ｖ（ｍ／秒）
但し、Ｖは、超音波の空気中での伝播速度である。
【００５４】
なお、本実施形態では、送波器と受波器の設置高さが同一：Ｈ（ｍ）とされているが、例えば、送波器と検知対象面の離隔距離：Ｈ1 と受波器と検知対象面の離隔距離：Ｈ2 とが異なる場合には、それら両離隔距離の合計値：Ｈ1 ＋Ｈ2 を用いて演算される。かかるＨ1 ＋Ｈ2 は、超音波を送波手段から検知対象面に向けて送波して超音波の検知対象面による反射波を受波手段により受波するまでの超音波の伝達経路長であり、かかる伝達経路における超音波の伝達時間をＴ（秒）とし、超音波の伝播速度をＶ（ｍ／秒）とすると、上記演算式は、以下のとおりとなる。
Ｈ1 ＋Ｈ2 （ｍ）＝Ｔ（秒）・Ｖ（ｍ／秒）
【００５５】
なお、上式中の超音波速度：Ｖの値は、媒体となる空気の温度：ｔによって、下式の如く変化する。
Ｖ（ｍ／秒）  ＝  ３４０＋０．６ｔ
そこで、本実施形態では、例えばサーミスタ等の温度センサーによって構成された外気温度計測器３６が設けられており、外気温度：ｔの値に応じて、超音波速度：Ｖの値を変更設定するようになっている。これにより、演算処理装置３４での設置高さ：Ｈの演算式に温度補正が行われるようになっている。
【００５６】
すなわち、このような超音波式積雪センサー１２では、図４に示されているように、路面１４に積雪がない状況下において、超音波送受器１８で検出されたカウント計時値：Ｔと外気温度計測器３６で検出された外気温度：ｔに基づき、演算処理装置３４により、路面１４に対する超音波送受器１８の設置高さ：Ｈが検出される。これを基準距離情報である基準距離（ティーチングデータ）として、基準値記憶手段としての演算処理装置３４に記憶するようになっている。なお、演算処理装置３４の記憶素子は内蔵ＲＡＭ等で構成されるが、その他、演算処理装置３４の外部に基準値記憶手段として適当な記憶媒体を設けても良い。また、かかるティーチングデータの記憶処理（ティーチング）は、演算処理装置３４に接続されたティーチングユニット３５を操作することにより実施される。従って、例えば超音波送受器１８の取り替えや設置高さの変更等に際して、ティーチングユニット３５を操作することにより、基準距離を更新することが可能となる。更に、基準値の記憶素子がＲＡＭで構成される場合には、超音波式積雪センサー１２（演算処理装置３４）への通電を切るたびに記録消去されることから、その後に通電する毎で更新されることとなる。尤も、内蔵電池等によって記憶素子への通電だけを継続させて基準距離の記憶を保持させておくことも可能である。
【００５７】
一方、図５に示されているように、路面１４に高さ：ｈの積雪があった場合には、路面１４に向けて送波器から発送された超音波が雪面４８で反射して受波器に戻って検出されることとなる。それ故、この場合には、路面１４でなく雪面４８に対する超音波送受器１８の設置高さ：Ｈ−ｈが検出されることとなる。これが測定距離情報としての測定距離となる。
【００５８】
また、特に図面に明示されていないが、演算処理装置３４は、デジタルサンプリングフィルタを備えている。デジタルサンプリングフィルタでは、公知のデジタルフィルタであって、処理装置２２の受波系で得られた受波入力から離散信号を採取するに際して、その周波数を制御する。これにより、例えば電磁ノイズや騒音ノイズ等の外乱による高周波信号等をカットし、演算処理装置３４で測定距離の演算に用いられないようにする。また、演算処理装置３４は、デジタルサンプリングフィルタを介して得られた受波入力に基づいて、測定距離を求めるようになっている。そして、併せ備える比較手段により、かかる演算処理した結果得られた測定距離が、基準距離に比して小さいか否かを演算して求めるようになっている。
【００５９】
なお、本実施形態の超音波送受器１８では、超音波のなかでは比較的に低周波数域となる１０〜１００ｋＨｚの超音波、より好適には４０ｋＨｚ程度の超音波が採用されている。また、昇圧回路２６によって、送波器が耐え得る範囲で出来るだけ高電圧に昇圧されて、高周波信号が送波器に給電されるようになっている。これにより、数ｃｍ以下（特に４０ｋＨｚの超音波を採用した場合には±１ｃｍ程度）の測定誤差に抑えつつ、数ｍ以上（例えば、５ｍ程度）の地表高さに超音波送受器１８を設置することが可能となっている。
【００６０】
また、処理装置２２は、例えば家庭用１００Ｖ電源などの電源３８が接続されて作動電力を得るようになっていると共に、リモコン式の操作パネル４０が装備されており、例えば家屋のなかに操作パネル４０を設置することができるようになっている。この操作パネル４０には、例えば運転のＯＮ／ＯＦＦの他、マニュアル作動スイッチや、ＬＥＤなどを用いた作動モニタランプなどが、必要に応じて設けられる。
【００６１】
一方、屋外駐車場の路面１４には、適当な間隔で通水管４２が埋設されている。かかる通水管４２は、適当に蛇行して敷設されることにより、路面１４の融雪すべき領域の略全体に亘って略均一間隔で配管されている。
【００６２】
そして、この通水管４２に対して灯油式の湯沸器４４が接続されており、湯沸器４４の出湯口と戻湯口に対して通水管４２の両端開口が接続されることにより、湯沸器４４で温められた温水が、通水管４２を流通循環せしめられるようになっている。なお、通水管４２は、敷設領域の大きさ等を考慮して、適当な長さで複数の分割管路で構成され得る。本実施形態では、４つの独立した分割管路４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄから構成されている。このように分割管路構造を採用することで、各通水管４２の長さを短く設定でき、温水の通水による温度低下を抑えることが出来ると共に、アクシデント等への対応やメンテナンスも容易となる。
【００６３】
このことから明らかなように、本実施形態では、これら通水管４２と湯沸器４４を含み、更に図示しない循環ポンプによって加温手段としての温水式加温器（ロードヒーティング）１６が構成されている。また、このロードヒーティング１６は、図示はされていないが、加温作動制御手段としての温度制御器を備えている。そして、設定した温度の温水を、設定した流量で循環通水することが出来るようになっている。なお、循環通水の流量調節は、バルブ手動により行われているが、循環湯量制御器を用いて自動で行うようにしても良い。
【００６４】
このように温水を通水管４２に循環通水することにより、路面１４を温めるようになっており、それによって、路面１４の積雪を溶かすことが出来るようになっている。
【００６５】
特に本実施形態では、循環ポンプが湯沸器４４と独立作動可能となっている。これにより、冷水状態であっても、通水管４２内を循環通水することが出来るようになっている。このように冷水を通水管４２に循環通水することにより、封入水の凍結を防止することが出来るだけでなく、例えば昼間では、太陽光が照射される部分の温度上昇を路面１４の全体に分散させて、路面１４の全体の均一な温度上昇を図ることも可能となる。これにより、昼間の太陽熱による融雪が促進されると共に、例えば路面１４における昼間の融雪に際して、部分的に積雪が残ってしまうことも回避できる。なお、ロードヒーティング１６において循環通水される封入水としては、不凍液が好適に採用される。
【００６６】
上述の如き構造とされた融雪装置１０の作動が、図３にブロック図で示されている。即ち、先ず、積雪がない状態下で、前述の如きティーチング操作を行い、基準距離：Ｈを記憶する。かかる状況下で、超音波式積雪センサー１２の超音波送受器１８において超音波の送波（超音波送信処理）と受波（超音波受信処理）を行う。なお、この送波と受波は、例えば、一回のパルス的な実行値で距離演算しても良いが、複数回に亘って順次に送波と受波を実施して、多数決理論や平均値理論等で距離演算の結果値を決定するようにしても良い。
【００６７】
そして、超音波送受器１８で得られた受波入力に基づき、外気温度計測器３６によって得られた外気温度の補正を考慮しつつ、演算処理装置３４で距離演算を行って、上述の測定距離を求める。
【００６８】
このようにして得られた測定距離を、予めティーチングで得た基準距離：Ｈと比較することで、路面１４における積雪の有無を判定し、その結果を出力する。この出力結果に基づいて、ロードヒーティング１６の動作が制御されることとなり、例えば積雪が有ると判定された場合には、半導体スイッチ４６が入作動されてロードヒーティング動作が開始され、通水管４２に温水が循環通水されて融雪作動が開始乃至は継続される。なお、かかる融雪作動の具体的態様は限定されるものでないが、例えば、温水の循環通水を予め設定された所定時間に亘って行う他、上述の如き超音波式積雪センサー１２によって積雪が無いと判定されるに至るまで連続的に行っても良い。上述の説明からも明らかなように、積雪の有無の判断結果を出力する出力手段が、演算処理装置３４を含んで構成されている。
【００６９】
特に好適には、測定距離と基準距離の差から求められる積雪高さ：ｈに関して、そのＯＮ側作動値とＯＦＦ側作動値を設定する。その際、例えばＯＮ側作動値としての積雪高さ：ｈ１，ＯＦＦ側作動値としての積雪高さ：ｈ２として、ｈ１＞ｈ２とする。これらｈ１，ｈ２の具体値は、採用する超音波の波長等やセンサーの演算処理精度などを考慮して設定されることとなるが、好適には、ｈ１−ｈ２の値が１〜５ｃｍの範囲で設定されると共に、０＜ｈ２≦１０ｃｍとなるように設定される。
【００７０】
そして、測定距離が基準距離と実質的に等しく積雪が無い状況下で測定継続していた場合に積雪が検出される際には、積雪高さ：ｈが、ｈ≧ｈ１となった場合に、半導体スイッチ４６にＯＮ信号を出力し、融雪装置１０を作動開始させて通水管４２に温水を循環通水して融雪作動を開始する。
【００７１】
一方、測定距離が基準距離より小さくて積雪があり、融雪装置１０が作動している状況下で測定継続していた場合に積雪が実質的に検出されなくなる際には、積雪高さ：ｈが、ｈ≦ｈ２となった場合に、半導体スイッチ４６にＯＦＦ信号を出力し、融雪装置１０を作動停止させて通水管４２の循環通水に対する湯沸器４４による加熱を停止する。
【００７２】
ここにおいて、本実施形態における超音波式積雪センサー１２では、（Ｉ）積もった雪質の相違による誤作動を回避する構成と、（ＩＩ）路面１４の凍結を検出する構成とが、特別に装備されている。
【００７３】
すなわち、前述の図５に示されているように、高さ：ｈの積雪があった場合には、超音波の反射面が雪面４８となることから、測定距離はＨ−ｈとなると考えられる。しかしながら、本発明者が検討したところ、積もった雪の質等によっては、超音波式積雪センサー１２による測定距離の誤差が非常に大きいことが判った。更に検討した結果、ざらめ雪状や表面が凝固した雪質の場合には、図５に示されているように、超音波の雪面４８での反射率が高い。それ故、測定距離を比較的に正確に検出することが出来るのであり、積雪の有無を容易に判定することが出来る。
【００７４】
要するに、この積雪の判定に際しては、測定距離が基準距離と同一か或いは小さいかを判定するものであり、測定距離と基準距離が実質的に同一であれば積雪が無く、測定距離が基準距離より小さければ積雪があるという基準で積雪の有無を判定するものである。このことから明らかなように、かかる積雪の判定工程が、第一の積雪判断手段となる。
【００７５】
ところが、例えばみぞれ雪状態等での積雪の場合には、図６に示されているように、表面まで多孔質状となり、それが吸音材のように作用して、照射された超音波が雪面４８で吸収されたり乱反射されたりして、分散してしまい、反射効率が非常に落ちてしまうことが判った。そのために、雪面４８で反射した超音波を受波器で安定して捉えることが出来ず、その結果、積雪の有無の判定信頼性が非常に低くなってしまうという問題が知見されるに至ったのである。
【００７６】
そこで、本実施形態では、このみぞれ雪状態での積雪の場合にも、積雪の有無を高い信頼性をもって判定できるように、超音波の受波系において、前述の受波レベルフィルタ回路３２を設けると共に、演算処理装置３４の演算結果に基づく積雪の有無判定基準として、新たな基準を採用した。その基準が、第二の積雪判断手段であり、測定距離が基準距離よりも実質的に大きいか否かを判定するものであり、測定距離が基準距離と実質的に同一であれば積雪が無く、測定距離が基準距離より大きければ積雪があるという基準で積雪の有無を判定するものである。
【００７７】
けだし、みぞれ雪等の積雪では、雪面４８で反射されて受波器で受波される超音波のレベルが低いが、常に一定の低レベルとは言い難く、変動が大きい。そこにおいて、本実施形態の超音波式積雪センサー１２では、受波レベルフィルタ回路３２を備えていることにより、ある程度の受波レベルがあったとしても、それが受波レベルフィルタ回路３２に設定された下限レベルを下回る場合には、受波レベルフィルタ回路３２により遮られて演算処理装置３４で測定距離の演算に供されることが防止される。
【００７８】
その結果、受波信号のレベルが予め設定された下限レベルよりも更に小さい場合には、送波器で送波された超音波が路面１４で反射されて受波器で検出されるまでの時間のカウント値：Ｔが、図４に示す基準状態よりも大きくなる。その結果、演算処理装置３４で求められた測定距離が基準距離を超えることが認識される。このことからも明らかなように、受波フィルタ手段が、受波レベルフィルタ回路３２を含んで構成されている。また、測定距離と基準距離の比較は、演算処理装置３４において、その内部に設けられたＲＡＭに記憶した基準距離と、該ＲＡＭに記憶したプログラムに従う演算処理に基づいて得られた測定距離とを、該ＲＡＭに記憶したプログラムに従う比較処理で比較演算することによって行うことが出来る。勿論、このようなプログラムによるソフトウェアで実現される演算手段は、ハードウェアで構成することも可能である。
【００７９】
従って、積雪判定処理において、第一の積雪判断手段による測定距離が基準距離よりも小さくなかったとしても、第二の積雪判断手段による測定距離が基準距離よりも大きくなった場合には、積雪が有りと判定されることとなる。これにより、みぞれ雪等の積雪を検出することが出来るのであり、第二の積雪判断手段で積雪が検出された場合にも、上述の如き融雪作動を行う。
【００８０】
さらに、本実施形態では、上述の如き積雪判定処理を利用して、特に第二の積雪判断手段による判定処理を利用して、路面１４の凍結の有無まで判定することが出来るようになっている。
【００８１】
すなわち、路面１４に薄い凍結層５０が形成されている場合、かかる凍結層５０は、第一の積雪判断手段による積雪高さ：ｈで検出することも実質的に不可能であり、また、凍結層５０では表面吸音もなく第二の積雪判断手段による受波レベルでの検出も実質的に不可能である。
【００８２】
そこで、本実施形態では、この凍結層５０も、充分な信頼性をもって判定できるように、融雪装置１０と第二の積雪判断手段を利用した凍結検知モードとしての凍結判定モードが設定されている。
【００８３】
具体的には、かかる凍結判定モードでは、第一及び第二の何れの積雪判断手段でも積雪が検出されていない状況下で、敢えて温水式加温器１６のロードヒーティング動作が開始され、通水管４２に温水が循環通水されて加温作動が開始される。なお、かかる加温作動の開始条件は、特に限定されるものでなく、一定時間毎や予め設定された時刻でも良いし、外気温度計測器３６で測定された外気温が氷点下となった場合等であっても良い。
【００８４】
もし、路面１４に凍結層５０が存在しなければ、かかるロードヒーティング動作を実施しても、必要な温度補正を考慮すれば、測定距離は基準距離に略等しい値に維持されて変化がない。
【００８５】
一方、路面１４に凍結層５０が存在していると、図７に示されているように、路面１４に埋設された通水管４２を流通せしめられる温水で路面１４が加温されることで凍結層５０が溶ける。特に、外気温に対して充分に高い温度まで加温されると、路面１４から相当の蒸気が発生し、それが大気中に拡散することとなる。その結果、超音波式積雪センサー１２における超音波の伝播経路上で、かかる超音波にじょう乱や散乱のような状態が発生し、受波器による超音波の受波レベルが大幅に低下する。
【００８６】
従って、この受波器による超音波の受波レベルが下がって、第二の積雪判断手段において積雪有りの判定結果が出力される。これが即ち、凍結層５０の存在の判定結果となるのである。
【００８７】
そして、このようにして凍結層５０が有ると判定された場合には、半導体スイッチ４６にＯＮ信号を出力し、融雪装置１０の作動を継続させて通水管４２に温水を循環通水し、凍結層５０の解消を実施する。この場合には、前述の如く、或いは図８において示されるオンディレイの作動で、凍結層５０（或いは積雪）があると判断した時点から予め設定された適当な時間（図８中では、１分と例示）だけ遅らせてから半導体スイッチ４６をオン作動させるオンディレイ作動を採用しても良い。
【００８８】
従って、上述の如き本実施形態の融雪装置１０においては、積もった雪の質に拘わらず、積雪を高い信頼性で精度良く検出することが出来る。しかも、従来の積雪センサーでは検出できなかった凍結層５０の有無までも、特別な装置を新たに追加することなく、積雪センサーの構成を巧く利用して、充分な精度で検出することが可能となるのである。
【００８９】
また、本実施形態では、騒音ノイズや電磁ノイズ等の外乱による受波レベルが受波器を介して受信回路３０および受波レベルフィルタ回路３２に認識されることとなっても、それが演算処理装置３４のデジタルサンプリングフィルタを通ることで、周波数フィルタ機能に基づいて除去されることとなり、測定距離の演算に供されないようになっている。それによって、所定の受波レベルに基づく測定距離が安定して求められ、第一及び第二の積雪判断手段による積雪判定が安定して為されるのである。
【００９０】
さらに、本実施形態では、第一の積雪判断手段において、複数回求めた測定距離を平均化した測定距離に基づいて積雪の有無を判断するようにしている。これにより、例えば歩行や吹き溜り等によって雪面４８に起伏が生じた場合においても、測定距離のばらつきが抑えられることとなり、検知対象面における積雪の有無を効率良く判定することが可能となる。なお、予め設定された複数回の測定距離の平均化に代えて、所定時間に亘る複数回の測定距離の平均化等を採用しても良い。
【００９１】
また、特に本実施形態では、送波器により超音波を送波して受波器により受波した時間信号から求められた距離（測定距離）の値が、積雪のない基準高さ（基準距離）：Ｈより大きい場合には、受波できなかったものとして、みぞれ雪状態の積雪が有ると判断する第二の積雪判断手段を備えていることは上述の通りであるが、それに加えて、図９に示されているように、特定の測定距離の領域で測定結果を反映しない（採用しないで無視する）不感帯の領域を設定している。
【００９２】
すなわち、受波器によって、受波レベルフィルタ回路３２を経て、所定レベル以上の超音波の信号が確認できた場合であっても、その演算結果による測定距離が、基準距離を超えていた場合には、理屈上おかしいことになる。しかし、事実としてそのような検出結果が発生する。この理由が、粉雪等の多孔質構造の積雪内での超音波の伝達経路の増大作用等によるものと考えられることは、前述の「課題を解決するための手段」の欄に記載のとおりであるが、そのような測定距離が得られた場合には、例えば積雪有りと判定しても良いが、本実施形態では、測定結果そのものを採用しないこととし、加温手段の制御としては、それより前の測定結果に基づく制御状態を維持するようにした。
【００９３】
これにより、粉雪による不安定な積雪検出、例えば吹き溜まりによる一時的な積雪等に起因する加温手段の頻繁なＯＮ／ＯＦＦ作動（チャタリング）を回避して、作動の安定化を図ることが可能となる。
【００９４】
なお、本実施形態では、受波器による検出を、測定距離が基準距離となる時間を超えて、更に当該測定距離が所定距離：Ｈ’に至るまでの時間、継続して監視するように設定している。換言すれば、送波器による送波から、かかる所定距離：Ｈ’に相当する時間に達した時点で、受波器による受波の待ちを中止するように設定されている。これにより、何時までも受波の検出を待つような不安定な作動が回避されている。
【００９５】
なお、このＨ’の値は、採用する超音波の強度や周波数等に応じて、測定可能な距離に略対応する値が設定される。具体的には、例えば、一般的な測距用の４０ｋＨｚの超音波送受器を採用する場合には、Ｈ’＝５ｍ，Ｈ＝２ｍ等と設定される。そうすると、不感帯の距離：Ｈ’−Ｈ＝α＝３ｍとなるが、この程度の不感帯の距離であれば、粉雪の積雪に換算して１ｃｍ程度の積雪に過ぎないことが確認されている。
【００９６】
かかるＨ’に相当する時間だけ経っても超音波が受波器で検出されない場合には、前述のとおり、第二の積雪判断により積雪ありと判定されることとなる。
【００９７】
要するに、このような不感帯を採用した積雪判定処理が採用されていることによって、測定距離が非検出領域：αにある場合には、演算処理装置３４において積雪の有無の判定結果を出力せずに、前回測定した距離による出力結果に基づいて、ロードヒーティング動作が制御されることとなり、前回の融雪作動のＯＮ／ＯＦＦ状態が継続される。
【００９８】
これにより、例えば、路面１４に積もった固い雪の上に柔らかな雪が積もり、基準距離：Ｈに比して小さな測定距離が基準距離：Ｈと同じになるかそれよりも大きくなった場合にも、直ちに積雪無しと判断せずに、その柔らかな雪が積もる前の固い雪の検出結果に基づいて積雪有りと判断されるのであり、それによって、積雪無しの誤判定が防止される。また、例えば、路面１４にちらついた小さな雪が路面１４の余熱やロードヒーティングにより新たに積もる雪よりも早く溶けて、測定距離が基準距離と同じかそれよりも大きくなったり、基準距離を下回ることがしばしば繰り返されることとなっても、かかる測定距離が非検出領域：αを超えるまでは、前回測定した測定距離に基づく積雪判断が継続されることから、半導体スイッチ４６にＯＮ信号とＯＦＦ信号がたびたび切換入力される、所謂チャタリング現象が防止される。それ故、路面１４の積雪を確実に検知し、省エネルギーで効率的な融雪作動が実現され得るのである。
【００９９】
さらに、本実施形態では、前述の図８に示されているように、オフディレイ作動手段が採用されている。このオフディレイ作動手段は、積雪信号が有りの状態から無しの状態になった場合、即ち融雪が完了した後に、所定時間の加温作動を継続するものである。
【０１００】
そこにおいて、更に本実施形態では、オフディレイカウント監視手段が併せて採用されている。このオフディレイカウント監視手段は、図８に示されているように、例えば１分間等の所定の監視時間を設定し、その監視時間の間に、再び所定時間（例えば１分間）の継続した積雪有り信号が再び検出されたか否かを監視するものである。
【０１０１】
そして、かかる監視時間の間に、再び継続した積雪有り判断が為された場合には、オフディレイ作動の計時をキャンセルする。即ち、一端積雪無しと判断されたことによって開始されたオフディレイ作動を中止して、通常の融雪のための加温作動に戻すのである。その後、再び積雪無しと判断されると、その時点からオフディレイ作動が開始される。勿論、このオフディレイ作動の開始と共に、オフディレイカウント監視手段も併せて開始されることとなる。
【０１０２】
このようなオフディレイ作動とオフディレイカウント監視手段を併せて採用することにより、融雪の完了前後における頻繁な融雪の有り無し判断の変動に起因する融雪作動の不安定な制御が回避される。
【０１０３】
なお、図８に示された実施形態では、前述のオンディレイ作動も併せて採用されている。従って、図８の「補足」欄に示されているように、積雪無しの状態から積雪有りの信号が出力され、その後積雪無しの信号が出力された場合に、その積雪有りの判断結果の継続時間によって、オフディレイ作動のカウント開始点が相違する結果となる。
【０１０４】
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、かかる記載によって本発明が限定的に解釈されるものでない。例えば、前記実施形態では、第一の積雪判断手段と第二の積雪判断手段、更に凍結判定手段（凍結判定モード）が、何れも、一つの超音波送受器１８を共用して構成されていたが、判定手段毎に異なる超音波送受器１８を採用しても良い。また、超音波送受器１８を共用するに際しても、共用する超音波送受器１８を路面１４の複数箇所に設置しても良い。
【０１０５】
また、支持ポール２０に取り付けられた超音波送受器１８の形状や大きさ、構造、数、配置等の形態は、図中に示される如き形態に限定されない。
【０１０６】
また、前記実施形態では、超音波送受器１８が支持ポール２０に取り付けられていたが、支持ポール２０は必須の部材でなく、例えば超音波送受器１８を建築物の外壁や軒下等に取り付けても良い。
【０１０７】
また、第一の積雪判断手段で積雪の有無を判定するに際して、検出される積雪高さ：ｈの有効上限値を設定することも可能である。例えば、５０ｃｍ又は１００ｃｍの上限有効値を設定しておけば、自動車や人間が超音波送受器１８における超音波の伝播経路上に入った場合でも、積雪の誤判定が防止できる。このような誤判定の回避は、例えば、積雪高さ：ｈの変化速度を監視し、予め設定された変化速度よりも大きな速度で積雪高さ：ｈが大きくなった場合に、積雪判定をキャンセルすること等によっても実現可能である。
【０１０８】
また、前記実施形態では、積雪判定処理に不感帯としての非検出領域：αが設けられていたが、これは目的とする融雪作動に応じて設けられるものであり、必須のものでない。
【０１０９】
更にまた、本発明は、例示の如き屋外駐車場の他、道路や歩道など、積雪検出を必要とする各種の場所に設置可能であることは言うまでもない。特に、省エネルギで効率的であることから、一般家庭用等の小規模な駐車場や通り道，庭，屋根等における融雪装置に対して好適に採用され得る。また、前記実施形態においては、家庭用１００Ｖ電源が接続されていたが、太陽電池やバッテリーなど、公知の各種の電源が好適に採用され得る。
【０１１０】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の一実施形態としての超音波式積雪センサーを備えた本発明の一実施形態である融雪装置の全体構造を概略的に示す説明図である。
【図２】図１に示された融雪装置における特に超音波式積雪センサーの全体構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示された融雪装置における積雪検出の処理作動を説明するための作動ブロック図である。
【図４】図１に示された融雪装置における超音波式積雪サンサーによる基準距離の測定作動を示す説明図である。
【図５】図１に示された融雪装置における超音波式積雪サンサーによる第一の積雪判断手段の作動を示す説明図である。
【図６】図１に示された融雪装置における超音波式積雪サンサーによる第二の積雪判断手段の作動を示す説明図である。
【図７】図１に示された融雪装置における超音波式積雪サンサーによる凍結判定モードの作動を示す説明図である。
【図８】図１に示された融雪装置において採用されるオンディレイ作動およびオフディレイ作動の一具体例を説明するための説明図である。
【図９】図１に示された融雪装置の超音波式積雪センサーにおいて採用される積雪判定処理を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０  融雪装置
１２  超音波式積雪センサー
１４  路面
１６  温水式加温器
１８  超音波送受器
２２  処理装置
３０  受信回路
３４  演算処理装置
３６  外気温度計測器
４２  通水管
４４  湯沸器
４８  雪面
５０  凍結層
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１】
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