(57)【要約】【課題】侵入物検知器を検査する場合、侵入物検知器の反応を確実かつ繁雑な作業を必要せずに確認する。【解決手段】レーザ式積雪深計は、積雪表面に向かってレーザ光を照射し、積雪表面で反射したレーザ光に基づいて積雪深を測定するレーザ測定器１と、レーザ光の照射領域を含む所定の監視領域から放射される赤外線放射量を赤外線センサ２１ａによって検出し、赤外線センサ２１ａの検出結果に基づいて監視領域における人等の侵入物の存在を検知する人体検知器とを具備するレーザ式積雪深計であって、人体検知器の検知結果を監視領域の周囲に報知する報知用ＬＥＤ（Light Emitting Diode）２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅを具備する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積雪表面に向かってレーザ光を照射し、積雪表面で反射したレーザ光に基づいて積雪深を測定するレーザ測定器と、前記レーザ光の照射領域を含む所定の監視領域から放射される赤外線放射量を赤外線センサによって検出し、赤外線センサの検出結果に基づいて前記監視領域における侵入物の存在を検知する侵入物検知器とを具備するレーザ式積雪深計であって、
前記侵入物検知器の検知結果を前記監視領域の周囲に報知する報知手段を具備することを特徴とするレーザ式積雪深計。
【請求項２】
前記報知手段は、発音手段及び/または発光手段を用いて報知することを特徴とする請求項１に記載のレーザ式積雪深計。
【請求項３】
前記侵入物検知器が所定の高さかつ地面を所定の角度で俯瞰するように傾いて設けられているレーザ式積雪深計であって、
前記発光手段は、前記侵入物検知器の側部及び上部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のレーザ式積雪深計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ式積雪深計に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、レーザ式積雪深計とは、積雪表面に向かって照射したレーザ光（例えば赤色のレーザ光）と上記積雪表面で反射したレーザ光との位相差を測定し、当該位相差に基づいて地面から積雪表面までの距離を算出することによって積雪深を計測するものである（下記特許文献１）。このレーザ式積雪深計では、レーザ光照射領域に人等が侵入した場合に自動的にレーザ光を停止するために、赤外線センサを備えた侵入物検知器（人体検知器）が設けられている。つまり、レーザ式積雪深計においては、上記侵入物検知器によってレーザ照射領域における赤外線放射量の変化から人等の侵入物を検知し、その検知結果に連動してレーザ光の照射を一時的に停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４９８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術において、侵入物検知器の反応を検査する場合、照射されたレーザ光を目視、またはレーザ式積雪深計に接続されるＦＩＳ(Field Information Sever)にパソコンを接続し、該パソコンに侵入物検知器の検知結果を表示することによって侵入物検知器の反応を確認していた。しかしながら、晴れて明るい環境下では、照射されたレーザ光を目視によって確認することが非常に困難である。また、パソコンに検知結果を表示する場合では、通常上記ＦＩＳが建屋内に設置されているので、侵入物検知器の近傍において侵入物の有無を確認する人と、建屋内においてパソコンの表示を確認する人との間で連絡を取り合って確認するという繁雑な作業が必要であった。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、侵入物検知器の反応を検査する場合、侵入物検知器の反応を確実かつ繁雑な作業を必要せずに確認することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、第１の解決手段として、積雪表面に向かってレーザ光を照射し、積雪表面で反射したレーザ光に基づいて積雪深を測定するレーザ測定器と、レーザ光の照射領域を含む所定の監視領域から放射される赤外線放射量を赤外線センサによって検出し、赤外線センサの検出結果に基づいて監視領域における侵入物の存在を検知する侵入物検知器とを具備するレーザ式積雪深計であって、侵入物検知器の検知結果を監視領域の周囲に報知する報知手段を具備する、という手段を採用する。
【０００７】
本発明では、第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、報知手段は、発音手段及び/または発光手段を用いて報知する、という手段を採用する。
【０００８】
本発明では、第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、侵入物検知器が所定の高さかつ地面を所定の角度で俯瞰するように傾いて設けられているレーザ式積雪深計であって、発光手段は、前記侵入物検知器の側部及び上部に設けられている、という手段を採用する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、報知手段が侵入物検知器の検知結果を監視領域の周囲に報知するので、侵入物検知器の反応を検査する場合、監視領域近傍にいる人（検査員）が侵入物検知器の反応を確実かつ繁雑な作業を必要とせずに確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザ式積雪深計Ａの設置外観図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るレーザ式積雪深計Ａの機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態における人体検知器２の外観図である。
【図４】本発明の第２実施形態における人体検知器２の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕                
初めに第１実施形態について説明する。本第１実施形態に係るレーザ式積雪深計は、図１及び図２に示すように、レーザ測定器１、人体検知器２（侵入物検知器）及び支柱Ｓから構成されており、レーザ測定器１を用いて地面から積雪表面までの距離情報である積雪深を計測する。また、レーザ式積雪深計は、データ蓄積及び電力供給機能を備えるＦＩＳ（Field Information Sever）３０に接続されており、ＦＩＳ３０に計測結果を出力すると共に、ＦＩＳ３０から供給される電力によって稼動する。
【００１２】
支柱Ｓは、地面に垂直に立設された金属棒である。レーザ測定器１は、図１に示すように、支柱Ｓの上部に地面を俯瞰するように設けられており、また図２に示すように、レーザセンサ１１及び制御/演算部１２を備えている。例えば、レーザ測定器１は、設置高さが３ｍであって、設置角度（地面に対するレーザ光の照射角度）が３０°になるように支柱Ｓに設けられている。
【００１３】
このレーザ測定器１は、地面に予め設定されたレーザ光の照射点Ｐ（照射領域）に対してレーザ光を照射すると共にその反射光を受光し、受光したレーザ光に基づいて積雪深を測定する。また、レーザ測定器１は、人体検知器２を介して上記ＦＩＳ３０に接続されており、積雪深の測定値を人体検知器２を介してＦＩＳ３０に出力する。このようなレーザ測定器１は、人体検知器２を介してＦＩＳ３０から供給される電力によって稼動する。
【００１４】
上記レーザセンサ１１は、制御/演算部１２から入力されるレーザ制御信号に基づいてレーザ光を上記照射点Ｐに向かって照射し、上記レーザ光と積雪表面で反射して受光されたレーザ光との位相差を測定し、当該位相差を制御/演算部１２に出力する。
【００１５】
制御/演算部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のハードウエアを備え、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された所定の制御及び演算プログラムに基づいて機能するソフトウエア型の制御及び演算装置である。例えば、この制御/演算部１２は、レーザセンサ１１におけるレーザ光照射動作を制御するためのレーザ制御信号をレーザセンサ１１に出力すると共に、レーザセンサ１１から上記位相差を取得し、当該位相差に基づいて地面から積雪表面までの距離情報である積雪深を算出する。また、制御/演算部１２は、積雪深の計算値（測定値）を人体検知器２を介してＦＩＳ３０に出力する。このような制御/演算部１２は、人体検知器２を介してＦＩＳ３０から供給される電力によって稼動する。
【００１６】
人体検知器２は、図１に示すように支柱Ｓの上部（レーザ測定器１より下側）に設置され、該監視領域Ｗへ侵入する人等の侵入物を上方から監視する。このような人体検知器２は、図１及び図３に示すように、監視領域Ｗにおける人等の侵入物を検知する検知部２１と、該検知部２１を支柱Ｓに固定する固定具２２とから構成されている。
【００１７】
上記検知部２１は、図２に示すように、赤外線センサ２１ａ、報知用ＬＥＤ（Light Emitting Diode）２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、電力制御部２１ｆ及び制御/侵入判定部２１ｇを備え、監視領域Ｗから放射される赤外線放射量に基づいて人等の侵入物を検知する。検知部２１は、図３に示すように、平面形状が四角形かつ上部に山形の形状をなす一対の斜面２１ｈ、２１ｉからなる屋根が設けられ、正面２１ｊに上記赤外線センサ２１ａが設けられている。このような検知部２１は、支柱Ｓにおけるレーザ測定器１の下方に、固定具２２により所定の高さかつ正面２１ｊが地面を所定の角度で俯瞰するように傾いて固定されている。また、検知部２１は、ＦＩＳ３０に接続され、ＦＩＳ３０から供給される電力によって稼動すると共に、電力の一部をレーザ測定器１に供給する。
【００１８】
上記赤外線センサ２１ａは、上述のように検知部２１の正面２１ｊに設けられ、例えば、サーモパイル型赤外線センサであり、監視領域Ｗから放射される赤外線放射量に応じた起電力を発生するものである。すなわち、赤外線センサ２１ａは、監視領域Ｗから放射される赤外線放射量の絶対値を検出し、当該絶対値を示す電圧信号を制御/侵入判定部２１ｇへ出力する。
【００１９】
報知用ＬＥＤ２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅは、発光によって人体検知器２の検知結果を監視領域Ｗの周囲に報知するものであり、制御/侵入判定部２１ｇから入力される発光信号に基づいて発光する。これら報知用ＬＥＤ２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅのうち、報知用ＬＥＤ２１ｂは，検知部２１の左側面２１ｋに設けられている。報知用ＬＥＤ２１ｃは，検知部２１の右側面２１ｍに設けられている。報知用ＬＥＤ２１ｄ、２１ｅは，検知部２１の上部を構成する一対の斜面２１ｈ、２１ｉそれぞれに設けられている。
電力制御部２１ｆは、制御/侵入判定部２１ｇから入力された電力制御信号に基づいてＦＩＳ３０からの電力を検知部２１の各部及びレーザ測定器１に供給する。
【００２０】
制御/侵入判定部２１ｇは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のハードウエアを備え、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された所定の制御及び侵入判定に関する演算プログラムに基づいて機能するソフトウエア型の制御及び演算装置である。例えば、制御/侵入判定部２１ｇは、赤外線センサ２１ａから入力された電圧信号の時間的変化を常にモニタすることによって監視領域Ｗにおける人等の侵入物の存在を検知する。また、制御/侵入判定部２１ｇは、通常モード時には、侵入物の検知結果に基づいて電力制御部２１ｆを制御することによってレーザ測定器１への電力を供給あるいは停止する。一方、制御/侵入判定部２１ｇは、検知部２１の反応を検査するための検査モード時には、侵入物の検知結果に基づいて報知用ＬＥＤ２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅの発光を制御する。
【００２１】
次に、このように構成された本レーザ式積雪深計の動作について説明する。
【００２２】
まず、監視領域Ｗに人等が存在しない場合、当該監視領域Ｗから放射される赤外線放射量をＷ０とすると、赤外線センサ２１ａは、赤外線放射量Ｗ０に応じた電圧信号（出力電圧値Ｖ０）を出力する。また、監視領域Ｗに人等が侵入した場合、監視領域Ｗから放射される赤外線には人等の侵入物から放射される赤外線も含まれるため、赤外線放射量はＷ０からＷ１に増加し、この時、赤外線センサ２１ａは、赤外線放射量Ｗ１に応じた電圧信号（出力電圧値Ｖ１）を出力する。このような、赤外線センサ２１ａの出力電圧値Ｖには、人等の侵入時に電圧変化量ΔＶ（＝Ｖ１−Ｖ０）が生じることになる。従って、制御/侵入判定部２１ｇは、上記電圧変化量ΔＶを検出することによって人等の侵入を検知する。
【００２３】
具体的な動作として、まず制御/侵入判定部２１ｇは、上記出力電圧値Ｖ１と基準値Ｖ０との差である電圧変化量ΔＶ（＝Ｖ１−Ｖ０）を算出する。この基準値Ｖ０は、監視領域Ｗに人等の侵入物が存在しない場合の赤外線放射量Ｗ０に応じた出力電圧値Ｖ０であり、予め制御/侵入判定部２１ｇに記憶されている。続いて、制御/侵入判定部２１ｇは、上記のように算出した電圧変化量ΔＶと所定の閾値ＶＳとを比較する。この閾値ＶＳは、一人分の人体から放射される赤外線放射量に応じた出力電圧値に基づいて設定されている。
【００２４】
すなわち、制御/侵入判定部２１ｇは、電圧変化量ΔＶが閾値ＶＳより小さければ、監視領域Ｗへの人等の侵入はないと判断する。また、制御/侵入判定部２１ｇは、電圧変化量ΔＶが閾値ＶＳ以上の値であれば人等の侵入と判断する。実際には、人体から放射される赤外線放射量と、動物から放射される赤外線放射量とはほとんど同じであるため、動物の侵入があった場合でも人と同様に検知することになる。
【００２５】
続いて、制御/侵入判定部２１ｇは、人等の侵入と判断した場合に、検査モード時である場合には、報知用ＬＥＤ２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅに発光信号を出力する。これにより、報知用ＬＥＤ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは発光（点灯または点滅）する。そして、監視領域Ｗにおいて人等の侵入物が存在している間、出力電圧値Ｖ１は基準値Ｖ０より大きいままであるので、制御/侵入判定部２１ｇは、人等の侵入物が監視領域Ｗに未だ存在していると判定して発光信号を出力し続ける。
【００２６】
また、監視領域Ｗに別の人等が侵入した場合でも、出力電圧値Ｖ１は基準値Ｖ０より大きいため、制御/侵入判定部２１ｇは引き続き発光信号を出力することになる。この結果、報知用ＬＥＤ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、監視領域Ｗに人等の侵入物が存在している間、発光信号が入力され続けるので、発光を継続する。
【００２７】
一方、人等の侵入物が監視領域Ｗから外の領域へ離れた場合、監視領域Ｗには侵入物が存在しないので出力電圧値Ｖ１は基準値Ｖ０と等しくなる。この時、制御/侵入判定部２１ｇは、監視領域Ｗに侵入物が存在していないと判定し、発光信号の出力を停止する。これにより、報知用ＬＥＤ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは発光を停止する。
【００２８】
制御/侵入判定部２１ｇは、上記動作を繰り返すことによって、常に監視領域Ｗにおける赤外線放射量の時間的変化をモニタすることで監視領域Ｗにおける人等の侵入物の存在を監視して、その検知結果に応じて報知用ＬＥＤ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの発光状態を制御する。これにより、検査員は、監視領域Ｗの周囲にいることで、監視領域Ｗにおける人等の侵入物の有無と、報知用ＬＥＤ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの発光状態とを照らし合わせて検知部２１が正常に反応しているかどうかを確認できる。
【００２９】
なお、上記では説明していないが、制御/侵入判定部２１ｇは、通常モード時において、監視領域Ｗに侵入物が存在すると判断した場合に、電力制御部２１ｆに電力停止信号を出力する。この結果、電力制御部２１ｆは、レーザ測定器１への電力供給を停止する。このため、レーザ測定器１は、レーザ光の照射を停止する。一方、制御/侵入判定部２１ｇは、監視領域Ｗに侵入物が存在していないと判断した場合には、電力停止信号の出力を停止する。この結果、電力制御部２１ｆは、レーザ測定器１への電力供給を再開する。このため、レーザ測定器１は、レーザ光の照射を再開する。
【００３０】
このような本第１実施形態によれば、報知用ＬＥＤ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが発光状態によって人体検知器２の検知結果を監視領域Ｗの周囲に報知するので、人体検知器２を検査する場合、監視領域Ｗ周囲にいる検査員が人体検知器２の反応を確実かつ繁雑な作業を必要とせずに確認できる。また、本第１実施形態によれば、検知部２１の左側面２１ｋ、右側面２１ｍ及び上部を構成する一対の斜面２１ｈ、２１ｉそれぞれに報知用ＬＥＤ２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅが設けられているので、検知部２１に対して検査員がどのような位置にいても、報知用ＬＥＤ２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅのいずれかを見ることができる。
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態について図４を参照して説明する。
本第２実施形態に係るレーザ式積雪深計は、第１実施形態の報知用ＬＥＤ２１ｂ、２１ｃ，２１ｄ，２１ｅに代えて報知用発音部２５を備え、これに伴って制御/侵入判定部２１ｇが発光信号に代えて発音信号を報知用発音部２５に出力する。これ以外の構成要素については第１実施形態と同様である。
【００３１】
本第２実施形態における人体検知器２の報知用発音部２５は、ブザーやスピーカであり、音によって人体検知器２の検知結果を監視領域Ｗの周囲に報知するものであり、制御/侵入判定部２１ｇから入力される発音信号に基づいて所定の音を発音する。このような報知用発音部２５は、図４に示すように、検知部２１の左側面２１ｋに設けられている。
【００３２】
制御/侵入判定部２１ｇは、第１実施形態の動作と同様に、電圧変化量ΔＶが閾値ＶＳより小さければ、監視領域Ｗに人等の侵入物が存在しないと判断し、電圧変化量ΔＶが閾値ＶＳ以上の値であれば監視領域Ｗに人等の侵入物が存在すると判断する。制御/侵入判定部２１ｇは、検査モード時において、監視領域Ｗに侵入物が存在すると判断した場合には、報知用発音部２５に発音信号を出力する。この結果、報知用発音部２５は、所定の音を発音する。一方、制御/侵入判定部２１ｇは、監視領域Ｗに侵入物が存在しないと判断した場合には、発音信号の出力を停止する。これにより、報知用発音部２５は発音を停止する。
【００３３】
このような本第２実施形態によれば、報知用発音部２５が音によって人体検知器２の検知結果を監視領域Ｗの周囲に報知するので、人体検知器２を検査する場合、人体検知器２の反応を確実かつ繁雑な作業を必要とせずに確認できる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
（１）上記実施形態では、報知用ＬＥＤ２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅあるいは報知用発音部２５を用いて人体検知器２の検知結果を報知したが、報知用ＬＥＤ２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ及び報知用発音部２５両方をレーザ式積雪深計に搭載して、両方を同時に使用して報知するようにしてもよい。また、報知用ＬＥＤ２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅや報知用発音部２５ではなく、液晶ディスプレイ等の画像表示器を用いて検知結果を報知するようにしてもよい。
【００３５】
（２）上記実施形態では、検知部２１の斜面２１ｈ、２１ｉ、左側面２１ｋ及び右側面２１ｍそれぞれに報知用ＬＥＤ２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅを取り付けたが、報知用ＬＥＤの数は、１〜３個または５個以上であってもよいし、また検知部２１における取り付け位置も上述した場所以外に取り付けてもよい。
【００３６】
（３）上記実施形態では、検知部２１に報知用ＬＥＤ２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅあるいは報知用発音部２５が搭載されているが、本発明はこれに限定されない。報知用ＬＥＤ２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ及び報知用発音部２５等の報知部は、人体検知器２の検知結果を監視領域Ｗの周囲に報知可能であれば、例えば、検知部２１と離れて別個に設けてもよい。例えば、監視領域Ｗの周囲に信号機を設け、その信号機に検知結果を報知させるようにしてもよい。また、検知部２１に無線通信機能を搭載し、該無線通信機能により周囲の端末に検知結果を送信し、該端末に検知結果を表示させるようにしてもよい。
【００３７】
（４）上記実施形態において、人体検知器２の制御/侵入判定部２１ｇは、赤外線センサ２１ａからの出力電圧値Ｖ１に基づいて電圧変化量ΔＶを算出し、該電圧変化量ΔＶが閾値ＶＳ以上であることによって監視領域Ｗに人等が侵入したと判断した場合に、報知部（報知用ＬＥＤ２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅや報知用発音部２５）に検知結果を報知させると同時に、レーザ測定器１への電力供給を停止することによりレーザ測定器１によるレーザ光の照射を停止しているが、本発明はこれに限定されない。
【００３８】
上記出力電圧値Ｖ１は、人が監視領域Ｗに侵入した場合でも、人がわずかに侵入（例えばつま先だけが侵入）した場合と、人体の大部分が侵入した場合とで異なる。つまり、出力電圧値Ｖ１は、人がわずかに侵入した場合では低いが、人体の大部分が侵入した場合では高くなる。この出力電圧値Ｖ１の違いを利用することで、人がわずかに監視領域Ｗに侵入した場合と、人体の大部分が監視領域Ｗに侵入した場合とで、報知の仕方などを変えることができる。
【００３９】
例えば、制御/侵入判定部２１ｇは、出力電圧値Ｖ１が変化を開始して電圧変化量ΔＶが所定の閾値に達するまでの間である場合（人がわずかに侵入した場合）には、報知部に第１段階目の報知を実行させる。上記第１段階目の報知とは、例えば、報知用ＬＥＤ２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅの点滅や報知用発音部２５による第１のブザー音の発音である。そして、制御/侵入判定部２１ｇは、出力電圧値Ｖ１が上昇して電圧変化量ΔＶが所定の閾値を超えた場合（人体の大部分が侵入した場合）には、報知部に第２段階目の報知を実行させると共にレーザ測定器１への電力供給を停止することによりレーザ測定器１によるレーザ光の照射を停止する。上記第２段階目の報知とは、例えば、報知用ＬＥＤ２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅの点灯や報知用発音部２５による第２のブザー音の発音である。なお、第２のブザー音は、第１のブザー音よりも音量が大きく設定されている。
【符号の説明】
【００４０】
１…レーザ測定器、２…人体検知器、１１…レーザセンサ、１２…制御/演算部、２１…検知部、２２…固定具、２１ａ…赤外線センサ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ…報知用ＬＥＤ、２１ｆ…電力制御部、２１ｇ…制御/侵入判定部、２１ｈ、２１ｉ…斜面、２１ｊ…正面、２１ｋ…左側面、２１ｍ…右側面、２５…報知用発音部、３０…ＦＩＳ、Ｐ…照射点、Ｓ…支柱、Ｐ…照射点、Ｗ…監視領域、       
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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