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JP6440324B2 - Snow cover detection device and snow cover detection system - Google Patents
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JP6440324B2 - Snow cover detection device and snow cover detection system - Google Patents

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Description

本発明は積雪検知装置及び積雪検知システムに関し、詳しくは、定量的な積雪高さを計測可能な積雪検知装置及び前記積雪検知装置をネットワークで接続した積雪検知システムに関する。   The present invention relates to a snow cover detection apparatus and a snow cover detection system, and more particularly to a snow cover detection apparatus capable of quantitatively measuring snow cover height and a snow cover detection system in which the snow cover detection apparatuses are connected via a network.

日本には北海道、東北、北陸等の豪雪地域があり、大雪時には鉄道・道路が不通になることも度々ある。積雪監視には通常、監視カメラが多く使用されている。監視カメラをネットワークで連結して画像をサーバに収集し、画像解析から積雪状態を監視し(例えば、特許文献1参照。)、除雪作業をするか否か判断するものもある。   In Japan, there are heavy snow areas such as Hokkaido, Tohoku and Hokuriku, and railways and roads are often disconnected during heavy snow. A surveillance camera is usually used for snow cover monitoring. Some monitor cameras are connected via a network to collect images on a server, and snow conditions are monitored from image analysis (see, for example, Patent Document 1) to determine whether or not to perform snow removal work.

青木靖、「画像処理による積雪センサーの研究開発(その3)」、2005年7月、福井県雪対策・建設技術研究所、年報地域技術第18号、第17−21頁。Satoshi Aoki, “Research and Development of Snow Sensor by Image Processing (Part 3)”, July 2005, Fukui Prefectural Snow Countermeasures and Construction Technology Research Institute, Annual Report Regional Technology No. 18, pp. 17-21.

しかしながら、監視カメラでは、吹雪の中では、鮮明な画像が得難く、積雪高さの定量的な計測が困難という問題があった。また、監視カメラは人物の動線解析には使用されるが、積雪位置等の3次元座標を計測するには2台以上の撮像カメラが必要であり、また、カメラの方向調整が必要になり、調整機構が複雑で高価になるという問題があった。さらに、既存の通信キャリアが提供するサービスでは、カバーできない地域もある。   However, the surveillance camera has a problem that it is difficult to obtain a clear image in a snowstorm, and it is difficult to quantitatively measure the snow cover height. In addition, surveillance cameras are used for human flow analysis, but two or more imaging cameras are required to measure the three-dimensional coordinates such as the snow cover position, and the camera orientation must be adjusted. The adjustment mechanism is complicated and expensive. In addition, there are areas that cannot be covered by services provided by existing communication carriers.

本発明は、装置構成が簡素・廉価で定量的な積雪高さを検知可能である積雪検知装置を提供することを目的とする。また、既存の通信キャリアのサービスではカバーできない地域でも検知可能である積雪検知システムを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a snow cover detection apparatus that is simple and inexpensive and can detect a quantitative snow cover height. It is another object of the present invention to provide a snow detection system that can detect areas that cannot be covered by existing communication carrier services.

上記目的を達成するために、本発明の第1の態様に係る積雪検知装置1は、例えば図1に示すように、雪面5を照射して、雪面5にそれぞれスポット12a、12bを形成する2個の光照射器10a,10bと、2個のスポット12a、12bを撮影する撮像カメラ20と、撮像カメラ20で撮影された2個のスポット12a、12b間の距離から積雪高さhを計算する積雪高演算部51と、温度を含む気象データを計測する気象センサ31,32と、過去の温度・積雪高さを含む気象データと、除雪作業データとの関係を収集・記録した気象除雪データベース52と、計測された温度・積雪高さを含む気象データと気象除雪データベース52の除雪作業データとを比較して、除雪作業の必要性を判断する除雪作業判断部53と、除雪作業判断部53による判断結果を通信する送受信部54とを備える。   To achieve the above object, the snow detection device 1 according to the first aspect of the present invention irradiates the snow surface 5 to form spots 12a and 12b on the snow surface 5, respectively, for example, as shown in FIG. The snow height h is calculated from the distance between the two light irradiators 10a and 10b, the imaging camera 20 that captures the two spots 12a and 12b, and the two spots 12a and 12b that are captured by the imaging camera 20. Weather snow removal that collects and records the relationship between the snow height calculation unit 51 to calculate, the weather sensors 31 and 32 that measure weather data including temperature, the weather data including past temperature and snow height, and the snow removal work data A snow removal work determination unit 53 that determines the necessity of the snow removal work by comparing the database 52, the weather data including the measured temperature / snow accumulation height and the snow removal work data of the weather snow removal database 52, and a snow removal work judgment And a transceiver 54 for communicating the results of determination by section 53.

ここにおいて、気象データとして温度の他に、湿度・風向・風速・雨量等があり、これらは計測されても良いが計測されなくても良い。また、水中のCOD(化学的酸素要求量)、土中の水分等も計測されても良いが計測されなくても良い。気象除雪データベース52として、積雪検知装置1内蔵のメモリ、外付けの記憶装置又は複数の積雪検知装置1A〜1Nに共用のデータベースを使用しても良い。また、除雪作業データとして、例えば、除雪地域・除雪時間・除雪機器・除雪方法・除雪人員等が挙げられる。また、積雪高演算部51、除雪作業判断部53、送受信部54は、積雪検知装置1内蔵のコンピュータ内に構成されるのが好ましいが、除雪作業判断部53は例えばネットワークNWの機能サーバ50S内に構成されても良く、送受信部54は例えばコンピュータ外に送受信器等として構成されても良い。なお、送受信部54を有すると、外部と通信可能になるので、通信ネットワークNWを構成可能となる。   Here, as weather data, there are humidity, wind direction, wind speed, rainfall, etc. in addition to temperature, and these may be measured or not. Further, COD (chemical oxygen demand) in water, soil moisture, and the like may be measured, but may not be measured. As the weather snow removal database 52, a shared database may be used for the memory built into the snow detection device 1, an external storage device, or the plurality of snow detection devices 1A to 1N. The snow removal work data includes, for example, a snow removal area, snow removal time, snow removal equipment, snow removal method, snow removal personnel, and the like. The snow height calculating unit 51, the snow removal operation determination unit 53, and the transmission / reception unit 54 are preferably configured in a computer built in the snow detection device 1, but the snow removal operation determination unit 53 is included in the function server 50S of the network NW, for example. The transmitter / receiver 54 may be configured as a transmitter / receiver or the like outside the computer, for example. In addition, since it becomes possible to communicate with the outside if it has the transmission / reception part 54, it becomes possible to comprise the communication network NW.

このように構成すると、撮像カメラ20で撮影された2個のスポット12a,12b間の距離から積雪高さhを計測するので、積雪高さhを定量的に検知できる。また、かかる積雪高さhの計測には複数の撮像カメラの精密な方向調整用の機構を設ける必要がないので、簡易で廉価な構成にできる。   If comprised in this way, since snow cover height h is measured from the distance between the two spots 12a and 12b image | photographed with the imaging camera 20, snow cover height h can be detected quantitatively. Further, since it is not necessary to provide a precise direction adjusting mechanism for a plurality of imaging cameras for the measurement of the snow cover height h, a simple and inexpensive configuration can be achieved.

また、本発明の第2の態様に係る積雪検知装置1は、例えば図1に示すように、第1の態様に係る積雪検知装置1において、光照射器10a,10b、撮像カメラ20、積雪高演算部51、除雪作業判断部53及び気象センサ31,32を内蔵可能または外側に取り付け可能な筐体2であって、光照射器10a,10b、撮像カメラ20、積雪高演算部51、除雪作業判断部53、気象センサ31,32に電力を供給するための蓄電器41及び蓄電器41に電力を供給するための太陽光発電パネル40を取り付け可能である支柱に、取り付け可能な筐体2を備える。取り付け治具4aにより   In addition, as shown in FIG. 1, for example, the snow detection device 1 according to the second aspect of the present invention is the same as the snow detection device 1 according to the first aspect, except that the light irradiators 10a and 10b, the imaging camera 20, and the snow height. A casing 2 in which a calculation unit 51, a snow removal operation determination unit 53, and weather sensors 31, 32 can be built in or can be attached to the outside, the light irradiators 10a and 10b, the imaging camera 20, the snow cover height calculation unit 51, and the snow removal operation The case 2 which can be attached to the support | pillar which can attach the photovoltaic power generation panel 40 for supplying the determination part 53, the electrical storage 41 for supplying electric power to the weather sensors 31 and 32, and the electrical storage 41 is provided. By mounting jig 4a

ここにおいて、支柱4は典型的には垂直方向に展延するパイプが使用されるが、アングル等を架橋状に構成して、積雪検知装置1又はその部品等を架橋の梁に固定しても良い。
このように構成すると、光照射器10a,10b、撮像カメラ20等が支柱4に固定された筐体2に安定にとりつけられるので、積雪検知装置1近傍の積雪高さを安定に計測できる。
Here, the pillar 4 is typically a pipe that extends in the vertical direction. However, even if the angle or the like is formed in a bridge shape, the snow detection device 1 or its parts are fixed to the bridge beam. good.
If comprised in this way, since the light irradiators 10a and 10b, the imaging camera 20, etc. are stably attached to the housing | casing 2 fixed to the support | pillar 4, the snow cover height near the snow cover detection apparatus 1 can be measured stably.

また、本発明の第3の態様に係る積雪検知装置は、例えば図4に示すように、第1の態様又は第2の態様に係る積雪検知装置において東西南北に全方位を監視するための広角カメラ21を備える。   Moreover, as shown in FIG. 4, for example, the snow detection device according to the third aspect of the present invention has a wide angle for monitoring all directions in the east, west, south, and north directions in the snow detection device according to the first aspect or the second aspect. A camera 21 is provided.

ここにおいて、全方位を複数の広角カメラ21の取得画像によりカバーしても良く、1台の広角カメラ21の方向を変更しながら複数の撮像画像を取得してカバーしても良い。
このように構成すると、広角カメラ21を備えるので、積雪検知装置1を囲む広範囲の領域の積雪状況と異常を監視できる。
Here, all directions may be covered by acquired images of a plurality of wide-angle cameras 21, or a plurality of captured images may be acquired and covered while changing the direction of one wide-angle camera 21.
If comprised in this way, since the wide-angle camera 21 is provided, the snow-covered condition and abnormality of the wide area | region surrounding the snow-covering detection apparatus 1 can be monitored.

また、本発明の第4の態様に係る積雪検知システムは、第1の態様ないし第3の態様のいずれかに係る積雪検知装置1において、更に、線路の歪を検知するためのレーザセンサ又は防犯・防雪害・防水害・防獣害のいずれかのための監視カメラ又は第2のセンサを備える。   Moreover, the snow cover detection system which concerns on the 4th aspect of this invention WHEREIN: In the snow cover detection apparatus 1 which concerns on either of the 1st aspect thru | or the 3rd aspect, Furthermore, the laser sensor or crime prevention for detecting distortion of a track | line -A surveillance camera or a second sensor for any of snow damage, waterproof damage, and beast damage is provided.

ここにおいて、監視カメラとして、公知の監視カメラを使用できる。また、レーザセンサも公知のものを使用できる。また、第2のセンサとして、例えば光センサ、触覚センサ、水位センサ、雨量センサ等が挙げられる。
このように構成すると、積雪検知に加えて、線路の歪を検知できる又は防犯・防雪害・防水害・防獣害の予防ができる。
Here, a known monitoring camera can be used as the monitoring camera. A known laser sensor can also be used. Examples of the second sensor include an optical sensor, a tactile sensor, a water level sensor, and a rainfall sensor.
If comprised in this way, in addition to snow accumulation detection, the distortion of a track | line can be detected, or prevention of crime prevention, snow prevention damage, waterproof damage, and animal protection damage can be performed.

また、本発明の第5の態様に係る積雪検知システムは、例えば図6に示すように、鉄道又は道路に沿って設置された複数の第1の態様ないし第3の態様のいずれか1つの態様に係る積雪検知装置を通信ネットワークNWで接続した積雪検知システム1Sであって、積雪検知システム1S全体及びそれを構成する各積雪検知装置1A〜1Nを制御する機能サーバ50Sと、システムで計測可能な地域の積雪状況を表示する監視モニタ60Sとを備え、通信ネットワークNW内の通信には特定小電力無線方式を使用する。   Moreover, the snow detection system which concerns on the 5th aspect of this invention is any one of the some 1st aspect thru | or the 3rd aspect installed along the railway or the road, for example, as shown in FIG. The snow cover detection system 1S in which the snow cover detection devices according to the above are connected via a communication network NW, and the function server 50S for controlling the snow cover detection system 1S as a whole and each of the snow cover detection devices 1A to 1N constituting the snow cover detection system 1S can be measured by the system And a monitor 60S for displaying the snow condition in the area, and a specific low-power radio system is used for communication within the communication network NW.

ここにおいて、特定小電力無線方式とは、データ伝送用等特定の用途において、電波の型式、周波数、空中線電力、占有周波数帯幅等が所定の範囲であれば、無線局の免許を受けずに利用できる無線方式である。しかしながら、例えば920MHz帯を使用すれば、電波到達距離を最大で約30kmとれる、また、通信キャリアが提供する携帯電話サービスエリア外での通信も可能になる、等の利点がある。
このように構成すると、通信ネットワークNW内の通信には特定小電力無線方式を使用するので、通信キャリアがカバーできない地域でも積雪高さを検知可能となる。
Here, the specific low-power radio system means that a radio station license is not required if the radio wave type, frequency, antenna power, occupied frequency bandwidth, etc. are within a predetermined range in a specific application such as data transmission. It is a wireless system that can be used. However, for example, if the 920 MHz band is used, there are advantages such that the radio wave reach can be about 30 km at the maximum, and communication outside the mobile phone service area provided by the communication carrier is possible.
If comprised in this way, since the specific low-power radio system is used for the communication in the communication network NW, it becomes possible to detect the snow cover height even in an area where the communication carrier cannot cover.

また、本発明の第6の態様に係る積雪検知システムは、第5の態様に係る積雪検知システムにおいて、通信ネットワークNW内の通信には、920MHz帯でのスペクトラム拡散方式を使用する。   The snow cover detection system according to the sixth aspect of the present invention uses the spread spectrum method in the 920 MHz band for communication within the communication network NW in the snow cover detection system according to the fifth aspect.

このように構成すると、スペクトラム拡散方式を使用するので、通信内容の遺漏を抑制できる。また、920MHz帯の電磁波は水に吸収され難いので、降雨・降雪による減衰が少ない。   If comprised in this way, since a spread spectrum system is used, omission of the contents of communication can be suppressed. Further, since electromagnetic waves in the 920 MHz band are difficult to be absorbed by water, there is little attenuation due to rainfall / snowfall.

また、本発明の第7の態様に係る積雪検知システムは、第5の態様又は第6の態様に係る積雪検知システムにおいて、いずれかの積雪検知装置は、線路の歪を検知するためのレーザセンサ又は防犯・防雪害・防水害・防獣害のいずれかのための監視カメラ又は第2のセンサを備える。   In addition, the snow detection system according to the seventh aspect of the present invention is the snow detection system according to the fifth aspect or the sixth aspect, wherein any one of the snow detection devices is a laser sensor for detecting the distortion of the track. Alternatively, a surveillance camera or a second sensor for crime prevention, snow prevention damage, waterproof damage, and animal protection damage is provided.

ここにおいて、第2のセンサとして、例えば光センサ、触覚センサ、水位センサ、雨量センサ等が挙げられる。
このように構成すると、積雪検知に加えて、線路の歪を検知できる又は防犯・防雪害・防水害・防獣害の予防にも適用できる。
Here, examples of the second sensor include an optical sensor, a tactile sensor, a water level sensor, a rainfall sensor, and the like.
If comprised in this way, in addition to snow accumulation detection, the distortion of a track | line can be detected, or it can apply also to prevention of crime prevention, snow prevention damage, waterproof damage, and animal protection damage.

本発明によれば、装置構成が簡素・廉価で定量的な積雪高さを検知可能である、積雪検知装置を提供することができる。また、既存の通信キャリアのサービスではカバーできない地域でも検知可能である積雪検知システムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a snow cover detection device that is simple and inexpensive and can detect a quantitative snow cover height. In addition, it is possible to provide a snow cover detection system that can detect even areas that cannot be covered by the services of existing communication carriers.

実施例1に係る積雪検知装置の構成例を示す模式図である。図1(A)は積雪検知装置1全体を示す図、図1(B)は積雪検知装置の支柱への取り付けについて説明するための図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a snow cover detection apparatus according to Embodiment 1. FIG. FIG. 1A is a diagram illustrating the entire snow detection device 1, and FIG. 1B is a diagram for explaining the attachment of the snow detection device to a column. 実施例1に係る積雪検知装置の筐体の外観の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the external appearance of the housing | casing of the snow cover detection apparatus which concerns on Example 1. FIG. 実施例1に係る積雪高さの測定原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measurement principle of the snow cover height which concerns on Example 1. FIG. 実施例1に係る積雪検知方法の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the snow cover detection method which concerns on Example 1. FIG. 実施例2に係る積雪検知装置の概念を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the concept of the snow cover detection apparatus which concerns on Example 2. FIG. 実施例3に係る積雪検知システムの概念を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the concept of the snow cover detection system which concerns on Example 3. FIG.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or similar members are denoted by the same or similar reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は実施例1に係る積雪検知装置1の構成例を示す模式図である。図1(A)は積雪検知装置1全体を示す図、図1(B)は積雪検知装置1の支柱4への取り付けについて説明するための図である。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a snow cover detection apparatus 1 according to the first embodiment. FIG. 1A is a diagram illustrating the entire snow detection device 1, and FIG. 1B is a diagram for explaining the attachment of the snow detection device 1 to the column 4.

図2は積雪検知装置1の筐体2の外観を示す図である。筐体2は円筒形の胴部に椀状の頭部が付いた第一部2aと、円錐を輪切りにした円環(円環の上下で円の直径が異なる)を多段に積層した形状の第二部2bからなる。第一部2aをかかる形状としたのは、基本の円筒形は当該積雪検知装置1が強風を受けたときに空気抵抗を最小限にして倒壊等の事故を防ぐためであり、頭部を球形にしたのは雪が積もらないようにするためである。また、第二部2bには電源のコネクタ等を配置するため、通風が良く外部からの風等のダメージに強くするために、スカートをはかせたものである。筐体2は、表面が気密で防水処理がされ、各種センサ及びIT機器を内包する。
筐体の寸法は例えば15cmφ×20〜30cmの樹脂製で、小型・軽量(例えば内包機器を含めて20kg以下)なので、搬送及設置・撤去が容易である。さらに、−30〜+50℃の環境性能を実現できる。筐体2の材料は典型的にはABS樹脂(耐衝撃性、耐熱性が高く、加工性が良い)が使用される。電磁シールドが要求される場合には樹脂に代えて又は樹脂と共に軽量金属が用いられる。
FIG. 2 is a diagram illustrating an appearance of the housing 2 of the snow cover detection apparatus 1. The casing 2 has a shape in which a cylindrical first body portion 2a with a bowl-shaped head and a circular ring with circular cones (the diameters of the circles are different on the top and bottom of the ring) are stacked in multiple stages. It consists of the second part 2b. The reason why the first part 2a is in such a shape is that the basic cylindrical shape is to prevent accidents such as collapse by minimizing air resistance when the snow cover 1 is subjected to strong wind, and the head is spherical. The reason for this is to prevent snow from accumulating. In addition, a power connector and the like are disposed on the second portion 2b, and therefore a skirt is used to provide good ventilation and to be strong against damage from wind and the like from the outside. The housing 2 is airtight and waterproof, and contains various sensors and IT equipment.
The dimensions of the housing are, for example, 15 cmφ × 20 to 30 cm made of resin, and are small and light (for example, 20 kg or less including internal devices), so that they can be easily transported, installed, and removed. Furthermore, environmental performance of −30 to + 50 ° C. can be realized. The material of the housing 2 is typically an ABS resin (high impact resistance, high heat resistance and good workability). When an electromagnetic shield is required, a lightweight metal is used instead of or together with the resin.

ここで図1に戻る。筐体2は、地面3に固定された支柱4に、例えば取り付け治具4aを用いて取り付けられる(図1(B)参照)。また、支柱4には、太陽光を利用して発電する太陽光発電パネル40や、太陽光発電パネル40で発電された電気を蓄積する蓄電器41が取り付けられる(図1(A)参照)。   Returning now to FIG. The housing 2 is attached to a support column 4 fixed to the ground 3 by using, for example, an attachment jig 4a (see FIG. 1B). In addition, a solar power generation panel 40 that generates power using sunlight and a capacitor 41 that stores electricity generated by the solar power generation panel 40 are attached to the support column 4 (see FIG. 1A).

本実施例では、第一部2aは、積雪高演算部51と、気象除雪データベース52と、除雪作業判断部53と、送受信器54と制御部50とを内包している。
第二部2bは、2個の光照射器10a、10bと撮像カメラ20が筐体2に内包されている。また、気象センサとして、温度を計測する温度センサ31と風速を計測する風速センサ32とが筐体2の外側に取り付けられている。また、当該積雪検知装置1が他の積雪検知装置及び機能サーバ50Sと通信するための送受信器54のアンテナ54aが筐体2の外側に取り付けられている。本実施例では、積雪検知装置1の位置が固定されるので、位置センサは不要であるが、積雪検知装置を移動体に積載して使用する場合には、全地球測位システム(GPS)を用いて位置を計測する位置センサ33を筐体2の外側に取り付け可能である。2個の光照射器10a、10bと撮像カメラ20は積雪高さを計測するために使用される。
これら、光照射器10a、10b、撮像カメラ20、温度センサ31、風速センサ32、位置センサ33等は公知の機器やセンサを使用できる。気象センサとして、湿度センサ、雨量センサを使用する場合にも公知のセンサを使用できる。
In the present embodiment, the first part 2 a includes a snow cover height calculation unit 51, a weather snow removal database 52, a snow removal work determination unit 53, a transceiver 54 and a control unit 50.
In the second part 2 b, two light irradiators 10 a and 10 b and an imaging camera 20 are included in the housing 2. In addition, a temperature sensor 31 that measures temperature and a wind speed sensor 32 that measures wind speed are attached to the outside of the housing 2 as weather sensors. In addition, an antenna 54 a of a transmitter / receiver 54 for allowing the snow detection device 1 to communicate with another snow detection device and the function server 50 </ b> S is attached to the outside of the housing 2. In this embodiment, since the position of the snow detection device 1 is fixed, a position sensor is not necessary. However, when the snow detection device is mounted on a moving body, a global positioning system (GPS) is used. A position sensor 33 for measuring the position can be attached to the outside of the housing 2. The two light irradiators 10a and 10b and the imaging camera 20 are used for measuring the snow cover height.
These light irradiators 10a and 10b, the imaging camera 20, the temperature sensor 31, the wind speed sensor 32, the position sensor 33, and the like can use known devices and sensors. As a weather sensor, a known sensor can also be used when a humidity sensor or a rainfall sensor is used.

図3は積雪高さの測定原理を説明するための図である。2個の光照射器10a,10bからの照射光11a,11bは、それぞれ地面3上に積もった雪の雪面5にスポット12a、12bを形成する。2つのスポット12a、12b間の距離をd、積雪高さをh、2つの照射光11a,11bの交点11cの地面3からの高さをH、照射光11a,11bが鉛直方向となす角度をθとすると、
tanθ=d/2(H−h)・・・(1)
となり、距離dを測定すれば、積雪高さhを一意的に求められる。積雪高演算部51は、撮像カメラ20による撮影画像を画像解析して距離dを求める。
距離dについては、撮像カメラ20による撮影画像内の2つのスポット間の距離dxを計測すれば良い。
tanθc=d/2(Hc−h)・・・(2)
tanθc=dx/2hx・・・・・・(3)
ここに、Hcは撮像カメラ20の地面からの高さ、θcは撮像カメラ20とスポット12a又は12bを結ぶ線が鉛直方向となす角度、hxは撮影画像空間の原点から撮影画像までの距離である。Hc、hxは既知の値である。なお、HC≠Hであれば良いが、HC<Hが好ましい。
(1)〜(3)式より、

h=(Htanθ−Hctanθc)/(tanθ−tanθc)
=(Htanθ−Hc(dx/2hx))/(tanθ−(dx/2hx))・・・(4)

となり、dxを測定すれば、積雪高さhを求められる。
また、例えば、地面から所定の高さhに置かれた所定長さdの指標を同時に撮影しておけば、これを利用して距離dを求めることもできる。
なお、積雪高さの測定範囲では、線路はおよそ平らであり、積雪量も均しいので、雪面も平らとみなせる。
FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of measuring the snow cover height. The irradiation lights 11a and 11b from the two light irradiators 10a and 10b form spots 12a and 12b on the snow surface 5 of the snow piled on the ground 3, respectively. The distance between the two spots 12a and 12b is d, the snow cover height is h, the height of the intersection 11c of the two irradiation lights 11a and 11b from the ground 3 is H, and the angle between the irradiation lights 11a and 11b and the vertical direction. If θ is
tan θ = d / 2 (H−h) (1)
If the distance d is measured, the snow height h can be uniquely obtained. The snow cover height calculation unit 51 obtains the distance d by analyzing the image captured by the imaging camera 20.
As for the distance d, the distance dx between two spots in the image captured by the imaging camera 20 may be measured.
tan θc = d / 2 (Hc−h) (2)
tan θc = dx / 2hx (3)
Here, Hc is the height of the imaging camera 20 from the ground, θc is the angle between the line connecting the imaging camera 20 and the spot 12a or 12b and the vertical direction, and hx is the distance from the origin of the photographic image space to the photographic image. . Hc and hx are known values. Note that HC ≠ H, but HC <H is preferable.
From equations (1) to (3),

h = (Htanθ-Hctanθc) / (tanθ-tanθc)
= (Htanθ−Hc (dx / 2hx)) / (tanθ− (dx / 2hx)) (4)

If dx is measured, the snow cover height h can be obtained.
Further, for example, if an index of a predetermined length d 0 placed at a predetermined height h 0 from the ground is simultaneously photographed, the distance d can be obtained using this.
It should be noted that in the snow height measurement range, the track is almost flat and the amount of snow is uniform, so the snow surface can be considered flat.

ここで、図1に戻る。筐体第一部2aには、積雪高さhの時間変化から積雪速度を計算する積雪高演算部51と、過去の温度・風速・積雪高さ・積雪速度を含む気象データと、除雪作業データ(除雪地域・除雪時間・除雪機器・除雪方法・除雪人員・特記事項)との関係を収集・記録した気象除雪データベース52と、計測された温度・風速・積雪高さ・積雪速度を含む気象データと気象除雪データベース52の除雪作業データとを比較して、除雪作業の必要性及び作業時期を判断する除雪作業判断部53とを有している。また、当該積雪検知装置1の全体及び各部を制御して、積雪検知機能を発揮させるための制御部50を有している。各センサの検出データは制御部50に送られ、各部の制御に還元される。   Returning now to FIG. The housing first part 2a includes a snow height calculating unit 51 that calculates a snow cover speed from a temporal change of the snow cover height h, weather data including past temperature, wind speed, snow cover height, snow cover speed, and snow removal work data. Meteorological snow removal database 52 that collects and records the relationship with (snow removal area, snow removal time, snow removal equipment, snow removal method, snow removal personnel, special notes), and meteorological data including measured temperature, wind speed, snow cover height, and snow cover speed And a snow removal work determination unit 53 for comparing the snow removal work data in the weather snow removal database 52 and determining the necessity and work time of the snow removal work. Moreover, it has the control part 50 for controlling the whole snow detection apparatus 1 and each part, and exhibiting a snow cover detection function. The detection data of each sensor is sent to the control unit 50 and returned to the control of each unit.

図4に実施例1に係る積雪検知方法の例を示す。まず、2個の光照射器10a,10bにより雪面5を照射して、雪面5にそれぞれスポット12a、12bを形成する(S101)。次に、撮像カメラ20で2個のスポット12a、12bを撮影する(S102)。次に、積雪高演算部51にて、撮像カメラ20で撮影された2個のスポット12a、12b間の距離dから、積雪高さhを計算する(S103)。次に、積雪高演算部51にて、積雪高さhの時間変化から積雪速度を計算する(S104)。また、S101〜S104の工程とは別に、気象センサ31,32にて、気象データを計測する(S106)。さらに、S101〜S104の工程、S106の工程とは別に、過去の温度・風速・積雪高さ・積雪速度を含む気象データと、除雪作業データ(除雪地域・除雪時間・除雪機器・除雪方法・除雪人員・特記事項)との関係を収集・記録した気象除雪データベース52を作成しておく(S107)。S104の工程、S106の工程、S107の工程の後に、例えば、除雪作業判断部53にて、計測された気象データと気象除雪データベース52の除雪作業データとを比較する(S108)。次に、除雪作業判断部53にて、除雪作業の必要性及び作業時期を判断する(S109)。次に、送受信部54にて、除雪作業判断部53による判断結果を通信(送信及び/又は受信)する(S110)。   FIG. 4 shows an example of a snow cover detection method according to the first embodiment. First, the snow surface 5 is irradiated by the two light irradiators 10a and 10b to form spots 12a and 12b on the snow surface 5, respectively (S101). Next, two spots 12a and 12b are photographed with the imaging camera 20 (S102). Next, the snow height calculating unit 51 calculates the snow height h from the distance d between the two spots 12a and 12b photographed by the imaging camera 20 (S103). Next, the snow cover height calculation unit 51 calculates the snow cover speed from the temporal change of the snow cover height h (S104). In addition to the steps S101 to S104, weather data is measured by the weather sensors 31 and 32 (S106). In addition to the processes of S101 to S104 and S106, weather data including past temperature, wind speed, snow cover height, snow cover speed and snow removal work data (snow removal area, snow removal time, snow removal equipment, snow removal method, snow removal) A weather snow removal database 52 that collects and records relationships with personnel and special notes is created (S107). After the process of S104, the process of S106, and the process of S107, for example, the snow removal work determination unit 53 compares the measured weather data with the snow removal work data of the weather snow removal database 52 (S108). Next, the snow removal work determination unit 53 determines the necessity and work time of the snow removal work (S109). Next, the transmission / reception unit 54 communicates (transmits and / or receives) the determination result by the snow removal work determination unit 53 (S110).

なお、S104の工程を省略しても良い。また、S106の気象データのうち、風速・積雪速度を省略しても良い。また、S110の工程で除雪作業の作業時期の判断を省略しても良い。また、気象除雪データベース52の例として、横の項目には、気象データ(温度・湿度・風向・風速・積雪高さ・積雪速度)、除雪作業データ(除雪地域・除雪時間・除雪機器・除雪方法・除雪人員・特記事項)が並び、縦には除雪作業ケースが並ぶものが挙げられる。また、積雪検知装置1が移動体に積載されている場合には、S101〜S104の工程とは別に、位置センサ33にて、地球測位システム(GPS)を用いて撮像カメラ20の位置を計測する(S105)。そして、S108の工程で、この計測位置は除雪作業データの除雪地域と比較される。   Note that the step of S104 may be omitted. Moreover, you may abbreviate | omit a wind speed and snow accumulation speed among the weather data of S106. In addition, the determination of the work timing of the snow removal work may be omitted in step S110. As an example of the weather snow removal database 52, the horizontal items include weather data (temperature, humidity, wind direction, wind speed, snow cover height, snow cover speed), snow removal work data (snow removal area, snow removal time, snow removal equipment, snow removal method).・ Snow removal personnel / special notes) are arranged, and snow removal work cases are arranged vertically. Further, when the snow detection device 1 is loaded on a moving body, the position sensor 33 measures the position of the imaging camera 20 using the earth positioning system (GPS) separately from the steps S101 to S104. (S105). In step S108, the measurement position is compared with the snow removal area of the snow removal work data.

以上により、本実施例によれば、積雪高さを計測するに際し、複数の撮像カメラの方向を調整する必要がないので、装置構成が簡素・廉価で定量的な積雪高さを検知可能である、積雪検知装置を提供できる。   As described above, according to the present embodiment, it is not necessary to adjust the directions of a plurality of imaging cameras when measuring the snow cover height, so that the apparatus configuration is simple, inexpensive, and quantitative snow cover height can be detected. A snow cover can be provided.

図5は、実施例2に係る積雪検知装置の概念を説明するための図である。実施例2は実施例1の積雪検知装置1に広角カメラ21を追加する例について説明する。
広角カメラ21を使用すると、広い範囲を監視できる。例えば、視野120度の範囲をカバーする広角カメラ21を、図5のように支柱4の回りに360度回転可能に設置して、方向を120度ずつ変えて3回撮影すると、東西南北に全方位を撮影できる。また、例えば、3台の広角カメラを方向を120度ずつ変えて設置し、撮影しても良い。計測対象物をビジュアルに観測でき、積雪状況の他に侵入者(動物を含む)等の異常があれば確認できる。
また、撮像カメラ20として、広角カメラを使用すると、線路やポイント等への積雪状況を明確に検知できる。
その他の装置構成は実施例1と同様であり、実施例1と同様に、装置構成が簡素・廉価で定量的な積雪高さを検知可能である、積雪検知装置を提供できる。
FIG. 5 is a diagram for explaining the concept of the snow cover detection apparatus according to the second embodiment. In the second embodiment, an example in which a wide-angle camera 21 is added to the snow detection device 1 of the first embodiment will be described.
When the wide-angle camera 21 is used, a wide range can be monitored. For example, if a wide-angle camera 21 covering a range of 120 degrees of field of view is installed so that it can rotate 360 degrees around the support column 4 as shown in FIG. You can shoot the direction. In addition, for example, three wide-angle cameras may be installed by changing the direction by 120 degrees and photographed. The measurement object can be observed visually, and if there are abnormalities such as intruders (including animals) in addition to snow conditions, it can be confirmed.
Further, when a wide-angle camera is used as the imaging camera 20, it is possible to clearly detect the snow condition on a track or a point.
The other device configuration is the same as that of the first embodiment, and similarly to the first embodiment, the device configuration is simple and inexpensive, and it is possible to provide a snow cover detection device that can detect a quantitative snow cover height.

実施例3では実施例1の積雪検知装置1に赤外線レーザを追加する例について説明する。赤外線レーザを計測対象に照射すると、線路の歪やコンクリート(トンネル、側壁、枕杭等)のひび割れ状況を観察可能になる。よって、積雪状況に加えてこれらの監視が可能になる。また、積雪検知には主として冬期に使用されるが、これらの監視には年間を通して使用される。
その他の装置構成は実施例1と同様であり、実施例1と同様に、装置構成が簡素・廉価で定量的な積雪高さを検知可能である、積雪検知装置を提供できる。
In the third embodiment, an example in which an infrared laser is added to the snow cover detection apparatus 1 of the first embodiment will be described. When an infrared laser is irradiated on the measurement target, it becomes possible to observe the distortion of the track and the cracking condition of the concrete (tunnel, side wall, pillow pile, etc.). Therefore, it is possible to monitor these in addition to snow conditions. In addition, snow cover detection is mainly used in the winter, but these are used throughout the year for monitoring.
The other device configuration is the same as that of the first embodiment, and similarly to the first embodiment, the device configuration is simple and inexpensive, and it is possible to provide a snow cover detection device that can detect a quantitative snow cover height.

実施例4は各積雪検知装置1A〜1Nが通信ネットワークNWで接続された積雪検知システム1Sについて説明する。   Example 4 describes a snow cover detection system 1S in which the snow cover detection devices 1A to 1N are connected by a communication network NW.

図6は、積雪検知システム1Sの概念を説明するための図である。各積雪検知装置1A〜1Nは例えば鉄道線路6に沿って、約等間隔に設置され、主として線路沿いの積雪状況を監視する。線路上の積雪状況を含めて監視するので、列車交通及び運用を阻害しない線路の近傍に設置される。ただし、積雪量が多く、線路特にポイント切り替えが雪に埋もれるおそれが高い地点には重点的に設置される。すなわち、各積雪検知装置1A〜1Nはシステムの機能ノードとして機能する。機能ノード1A〜1Nは積雪高さ検知機能及び/又は中継機能を有して、ネットワークNWを構成する。   FIG. 6 is a diagram for explaining the concept of the snow cover detection system 1S. Each of the snow detection devices 1 </ b> A to 1 </ b> N is installed at approximately equal intervals along the railroad track 6, for example, and mainly monitors the snow cover situation along the railroad track. Because it monitors the snow cover on the track, it will be installed near the track that does not hinder train traffic and operation. However, it is installed mainly at points where there is a large amount of snow and there is a high risk that the point switching will be buried in the snow. In other words, each of the snow detection devices 1A to 1N functions as a function node of the system. The function nodes 1A to 1N have a snow cover height detection function and / or a relay function, and constitute a network NW.

積雪検知システム1Sは、積雪検知システム全体及びそれを構成する各積雪検知装置1A〜1Nを制御する機能サーバ50Sと、システムで計測可能な地域の積雪状況を表示する監視モニタ60Sとを備える。また、過去の温度・風速・積雪高さ・積雪速度を含む気象データと、除雪作業データ(除雪地域・除雪時間・除雪機器・除雪方法・除雪人員・特記事項)との関係を収集・記録したデータベースであって、各積雪検知装置1A〜1Nで共同使用できる共用気象除雪データベース52Sを有する。さらに、除雪作業判断部53にて判断された作業時期が到来した時に作業員に作業開始を報知する報知装置61Sを備える。
システムで計測可能な地域として、システムで計測可能な全地域をカバーするのが好ましいが、一部の地域が事故等で積雪状況を表示できない場合は、大部分を表示させ、全地域を表示させなくても良い。
The snow cover detection system 1S includes a function server 50S that controls the entire snow cover detection system and the snow cover detection devices 1A to 1N constituting the snow cover detection system, and a monitoring monitor 60S that displays the snow cover situation in an area that can be measured by the system. We also collected and recorded the relationship between weather data including past temperature, wind speed, snow cover height, snow cover speed, and snow removal work data (snow removal area, snow removal time, snow removal equipment, snow removal method, snow removal personnel, special notes). A common weather snow removal database 52S that is a database and can be used jointly by the snow detection devices 1A to 1N. Furthermore, a notification device 61S that notifies the worker of the start of work when the work time determined by the snow removal work determination unit 53 has arrived is provided.
It is preferable to cover all the areas that can be measured by the system as the areas that can be measured by the system. However, if some areas cannot display snow conditions due to accidents, etc., display the majority and display all areas. It is not necessary.

機能サーバ50Sは、通信ネットワークNWを介して各積雪検知装置1A〜1Nに通信接続され、各積雪検知装置1A〜1Nを制御する。この際、典型的には各積雪検知装置1A〜1Nの制御部50を介して制御する。例えば、いずれかの積雪検知装置1Kで除雪の判断が出された時に、その積雪検知装置1Kの広角カメラ21を操作して、現地の状況を詳しく調べる等である。
また、機能サーバ50Sは共用気象除雪データベース52Sに接続される。これにより、各積雪検知装置1A〜1Nは気象除雪データベース52として、共用気象除雪データベース52Sを使用可能である。ただし、共用気象除雪データベース52Sのうちの使用頻度の高いデータのみを気象除雪データベース52が有していれば、素早い判断が可能である。また、機能サーバ50Sの操作は当該サーバに直接接続された情報操作端末で行うことも可能であるが、インターネットINを介して機能サーバ50Sに接続された情報操作端末62から操作することも可能である。例えば、機能サーバ50Sは北斗市に配置され、情報操作端末62は函館市及び札幌市に配置されて、どちらの情報操作端末62からでも操作可能とする。監視モニタ60Sとして、機能サーバ50Sに接続されたモニタを使用しても良く、情報操作端末62に接続されたモニタを使用しても良い。
The function server 50S is communicatively connected to each of the snow detection devices 1A to 1N via the communication network NW, and controls each of the snow detection devices 1A to 1N. At this time, the control is typically performed via the control unit 50 of each of the snow detection devices 1A to 1N. For example, when a snow removal determination is made by any one of the snow detection devices 1K, the wide-angle camera 21 of the snow detection device 1K is operated to check the local situation in detail.
Further, the function server 50S is connected to the shared weather removal database 52S. Thereby, each snow cover detection apparatus 1A-1N can use the common weather snow removal database 52S as the weather snow removal database 52. FIG. However, if the weather snow removal database 52 has only the frequently used data in the shared weather snow removal database 52S, a quick determination can be made. The operation of the function server 50S can be performed by an information operation terminal directly connected to the server, but can also be performed from the information operation terminal 62 connected to the function server 50S via the Internet IN. is there. For example, the function server 50S is arranged in Hokuto City, and the information operation terminal 62 is arranged in Hakodate City and Sapporo City, and can be operated from either information operation terminal 62. As the monitor 60S, a monitor connected to the function server 50S may be used, or a monitor connected to the information operation terminal 62 may be used.

通信ネットワークNW内の通信には特定小電力無線方式を使用する。特定小電力無線方式とは、データ伝送用等特定の用途において、電波の型式、周波数、空中線電力、占有周波数帯幅等が所定の範囲であれば、無線局の免許を受けずに利用できる無線方式である。例えば周波数帯は315MHz帯、400MHz帯、920MHz帯、1.2GHz帯、2.4GHz帯、空中線電力は0.01W以下、送信時間30秒以内/回等の制限が課せられる。しかしながら、例えば920MHz帯を使用すれば、電波到達距離を約30kmとれる、携帯電話エリア外でも通信できる、通信キャリアを介さないので、通信費が安価なシステムを構築できるというメリットがある。特に、携帯電話エリア外となる中山間地での通信に適している。電波到達距離が長距離なので、積雪検知装置1A〜1N間の間隔を長くでき、広域を少ない積雪検知装置1A〜1Nでカバーできる。これにより、積雪検知システム1Sを安価に構築可能である。また、線路沿いでない場所又は線路沿いで計測をしない場所でも、積雪検知装置1Mを中継用に使用できる。中継点を設けることにより、電波到達距離を超える長距離の通信を可能にできる。また、中継点を設けることにより、ネットワークNW内に迂回路を設けて経路を多重化することにより、いずれかの積雪検知装置1Kに故障が生じた場合でも、ネットワークNWが機能するようにして、ネットワークNWの信頼性を高めることができる。なお、特定小電力無線方式は大容量の通信には不向きであるが、積雪高検知のデータの通信には十分であり、防犯・防雪害・防水害・防獣害に対する監視カメラの使用では、画像を送るにしても静止画や短時間の動画なので、問題ない。   A specific low power wireless system is used for communication in the communication network NW. A specific low-power radio system is a radio that can be used without a license from a radio station if the radio wave type, frequency, antenna power, occupied frequency bandwidth, etc. are within a specified range for specific applications such as data transmission. It is a method. For example, the frequency band is 315 MHz band, 400 MHz band, 920 MHz band, 1.2 GHz band, 2.4 GHz band, antenna power is 0.01 W or less, and transmission time is within 30 seconds / time. However, if the 920 MHz band is used, for example, there is an advantage that a radio communication range can be set to about 30 km, communication can be performed outside the mobile phone area, and a communication carrier is not used. In particular, it is suitable for communication in mountainous areas outside the mobile phone area. Since the radio wave arrival distance is long, the interval between the snow detection devices 1A to 1N can be increased, and the wide area can be covered with a small amount of snow detection devices 1A to 1N. Thereby, the snow cover detection system 1S can be constructed at low cost. In addition, the snow detection device 1M can be used for relay even in a place that is not along the track or a place that is not measured along the track. By providing the relay point, it is possible to perform long-distance communication exceeding the radio wave arrival distance. In addition, by providing a relay point, by providing a detour in the network NW and multiplexing the route, even if a failure occurs in any of the snow detection devices 1K, the network NW can function. The reliability of the network NW can be increased. The specified low-power radio system is not suitable for large-capacity communication, but it is sufficient for communication of snow height detection data, and in the use of surveillance cameras for crime prevention, snow prevention damage, waterproof damage, and animal protection damage, Even if you send an image, it is a still image or a short movie, so there is no problem.

また、スペクトラム拡散を使用できる。スペクトラム拡散には、送信データよりも広い周波数帯にエネルギーを拡散して通信する直接拡散、短時間で周波数を交互に切り替えながら通信する周波数ホッピングの2方式があるが、いずれの方式を使用しても、妨害・干渉・傍受に強くなり、通信内容が安定に保持される。また、920MHz帯の電磁波を使用すると、水に吸収され難いので、降雨・降雪による減衰が少ない。
また、通信ネットワークNWはインターネッINと接続されることが好ましい。そうすると、全国に判断の結果を配信可能となる。また、インターネットINに接続された資源を利用できる。そして、遠隔地の情報操作端末62からの積雪検知システム1Sの管理が可能になる。
Also, spread spectrum can be used. There are two types of spread spectrum: direct spread that spreads energy over a wider frequency band than transmission data and frequency hopping that communicates while switching the frequency alternately in a short time. However, it is resistant to interference, interference, and interception, and the communication content is kept stable. In addition, when an electromagnetic wave in the 920 MHz band is used, it is difficult to be absorbed by water, so that there is little attenuation due to rain / snow.
The communication network NW is preferably connected to the Internet IN. Then, the judgment result can be distributed nationwide. In addition, resources connected to the Internet IN can be used. Then, the snow cover detection system 1S can be managed from the remote information operation terminal 62.

したがって、監視すべき線路が、都市部から遠く離れた遠距離であっても、その監視が可能であり、システムも安価に構成できる。また、かかる地域では、インターネットINと別の独自無線ネットワークNWを使用すること、無線電波の輻輳が少ないことから、低ノイズの通信が得られる。   Therefore, even if the track to be monitored is a long distance far from the urban area, it can be monitored and the system can be configured at low cost. In such an area, low noise communication can be obtained because the use of a unique wireless network NW different from the Internet IN and the radio wave congestion is low.

また、積雪検知システム1Sでの積雪検知方法については、S101〜S109は図4と同じである。その後は、S110の代わりに、判断結果をネットワーク通信する(S210)。次に、判断結果が機能サーバ50Sを介して、共用気象除雪データベース62Sに集められる(S211)。次に、システム全体に係る積雪状況が監視モニタ60Sに表示される(S212)。次に、除雪作業判断部53で判断された作業時期が到来すると、報知装置61Sが作業員に作業開始を報知する(S213)。   Moreover, about the snow cover detection method in the snow cover detection system 1S, S101-S109 are the same as FIG. Thereafter, instead of S110, the determination result is communicated with the network (S210). Next, the determination results are collected in the shared weather snow removal database 62S via the function server 50S (S211). Next, the snow cover situation relating to the entire system is displayed on the monitor 60S (S212). Next, when the work time determined by the snow removal work determination unit 53 arrives, the notification device 61S notifies the worker of the start of the work (S213).

以上により、本実施例によれば、装置構成が簡素・廉価で定量的な積雪高さを検知可能である積雪検知装置1A〜1Nをネットワーク化して積雪検知システム1Sを構成するので、装置構成が簡素・廉価で定量的な積雪高さを検知可能である積雪検知システムを提供できる。また、特定小電力無線方式を使用するので、通信キャリアがカバーできない地域でも積雪高さを検知可能である積雪検知システムを提供できる。   As described above, according to the present embodiment, the apparatus configuration is simple and inexpensive, and the snow cover detection system 1S is configured by networking the snow cover detection apparatuses 1A to 1N that can detect the quantitative snow cover height. It is possible to provide a snow detection system that is simple, inexpensive, and capable of detecting quantitative snow cover height. In addition, since the specific low-power wireless system is used, it is possible to provide a snow cover detection system that can detect the snow cover height even in an area that cannot be covered by a communication carrier.

実施例4では、積雪検知装置1A〜1Nを鉄道線路に沿って設置する例について説明したが、本実施例では道路に沿って設置する例について説明する。監視対象が線路への積雪状況に代えて、道路への積雪状況になる。道路が凍結するとスリップなど事故の原因になるので、除雪時期を判断する必要がある。広い道路では支柱直下だけでなく、広範囲を監視する必要があるので、例えば積雪検知装置を架橋の梁に設置しても良い。
その他のシステム構成は実施例4と同様であり、実施例4と同様に、装置構成が簡素・廉価で定量的な積雪高さを検知可能である積雪検知システムを提供できる。また、通信キャリアがカバーできない地域でも積雪高さを検知可能である積雪検知システムを提供できる。
Although Example 4 demonstrated the example which installs snow-covering detection apparatuses 1A-1N along a railway track, the present Example demonstrates the example installed along a road. The monitoring target becomes the snow condition on the road instead of the snow condition on the track. If the road freezes, it may cause accidents such as slipping, so it is necessary to determine the snow removal time. On wide roads, it is necessary to monitor not only directly under the pillars but also a wide area. For example, a snow cover may be installed on the bridge beam.
Other system configurations are the same as those of the fourth embodiment, and similarly to the fourth embodiment, a snow cover detection system capable of detecting a quantitative snow cover height with a simple and inexpensive apparatus configuration can be provided. In addition, it is possible to provide a snow cover detection system that can detect the snow cover height even in an area that cannot be covered by a communication carrier.

実施例6では、除雪の必要性と除雪時期の判断に加えて、交通遅延の予測を行う例について説明する。
気象除雪データベース52及び共用気象除雪データベース52Sは、気象データ、除雪作業データに加えて、線路上を走行する列車の運行状況データ、又は道路上を走行する自動車・バスの運行状況データを、例えばレーザセンサによる検出又は監視カメラからの画像解析により、時間の関数として収集する。
過去に収集した気象データと運行状況データの相関性と、気象庁による気象予報とを組み合わせると、運行状況を予測可能になる。そこで、例えば、除雪作業判断部53又は機能サーバ50Sで遅延状況を予測する。予測結果を鉄道事業者・バス事業者又は道路管理者に提供することにより、列車や自動車・バス等のスムーズな運行管理に利用してもらうことができる。
In the sixth embodiment, an example in which a traffic delay is predicted in addition to the necessity of snow removal and determination of the snow removal time will be described.
The weather snow removal database 52 and the common weather snow removal database 52S include, in addition to weather data and snow removal work data, operation status data of trains traveling on railroad tracks, or operation status data of automobiles and buses traveling on roads, such as lasers. Collected as a function of time by detection by sensors or image analysis from surveillance cameras.
Combining the correlation between weather data collected in the past and operation status data and weather forecasts by the Japan Meteorological Agency makes it possible to predict the operation status. Therefore, for example, the snow removal work determination unit 53 or the function server 50S predicts the delay situation. By providing the prediction result to the railway operator / bus operator or the road manager, it can be used for smooth operation management of trains, cars, buses and the like.

実施例7では、積雪高検出に加えて、その他のセンサを組み込む例について説明する。例えば、防犯・防雪害・防水害・防獣害のいずれかのための監視カメラを組み込めば、積雪高検出に加えて、防犯・防雪害・防水害・防獣害の予防に役立てられる。雨量センサ、水位センサを組み込めば、防水害の予防に役立てられる。風向・風速センサを組み込めば、風害の予防に役立てられる。
積雪高検出は主として冬に行われるが、これら他のセンサを組み込めば年間を通して利用できる。
In the seventh embodiment, an example in which other sensors are incorporated in addition to the detection of the snow cover height will be described. For example, if a surveillance camera for crime prevention, snow prevention damage, waterproof damage, or beast damage is incorporated, it can be used for prevention of crime prevention, snow prevention damage, waterproof damage, and animal prevention damage in addition to detection of snow height. Incorporating a rain sensor and water level sensor can help prevent waterproof damage. Incorporating wind direction and speed sensors can help prevent wind damage.
Snow level detection is mainly performed in winter, but if these other sensors are incorporated, they can be used throughout the year.

また、本発明は、以上の実施例に記載の積雪検知方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとしても実現可能である。プログラムは積雪検知装置1の制御部50又は中央制御装置50Sに蓄積して使用してもよく、外付けの記憶装置に蓄積して使用してもよく、インターネットからダウンロードして使用しても良い。また、当該プログラムを記録した記録媒体としても実現可能である。   The present invention can also be realized as a program for causing a computer to execute the snow cover detection method described in the above embodiments. The program may be stored and used in the control unit 50 or the central control device 50S of the snow detection device 1, may be stored and used in an external storage device, or may be downloaded from the Internet and used. . Moreover, it is realizable also as a recording medium which recorded the said program.

以上、本実施の形態について説明したが、本発明は以上の実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、実施の形態に種々の変更を加えられることは明白である。   Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and it is obvious that various modifications can be made to the embodiment without departing from the spirit of the present invention. is there.

例えば、以上の実施例では撮像カメラ20が1台の場合について説明したが、2台以上であっても良い。2台以上で計測すれば精度が向上するし、1台が故障の時も他のカメラで計測できる。また、以上の実施例では太陽光発電パネル40が支柱4上に設置される例を示したが、支柱4に横づけして設置されても良い。また、以上の実施例では積雪検知システム1Sが1つのネットワークで連結された例について説明したが、複数の積雪検知ネットワークNWがインターネットINで繋がれて1つの積雪検知システムを構成しても良い。この場合、積雪検知ネットワークNW毎に機能サーバ50Sが配置されるが、いずれか1つの機能サーバがシステム全体を制御する機能サーバを兼ねても良いし、各積雪検知ネットワークの機能サーバと別の機能サーバがシステム全体を制御しても良い。また、以上の実施例では筐体2の形状が円筒形を基本にした例について説明したが、計測対象及び周囲環境に応じて、筐体2の寸法・形状等を適宜変更可能である。   For example, in the above embodiment, the case where there is one imaging camera 20 has been described, but two or more imaging cameras may be used. Measuring with two or more units improves accuracy, and even when one unit fails, it can be measured with another camera. Moreover, although the photovoltaic power generation panel 40 was shown on the support | pillar 4 in the above Example, it may be installed beside the support | pillar 4. FIG. Moreover, although the above embodiment demonstrated the example in which the snow detection system 1S was connected by one network, a plurality of snow detection networks NW may be connected by the Internet IN to constitute one snow detection system. In this case, the function server 50S is arranged for each snow cover detection network NW, but any one function server may also serve as a function server that controls the entire system, or a function different from the function server of each snow cover detection network. A server may control the entire system. In the above embodiments, the case where the shape of the housing 2 is based on the cylindrical shape has been described. However, the size and shape of the housing 2 can be appropriately changed according to the measurement target and the surrounding environment.

また、例えば、積雪監視が必要な場所は、線路沿いや道路沿いに限られない。家屋・温室の屋根の積雪状況、スキー場・野外運動場の積雪状況等の監視にも適用可能である。また、太陽光発電システムへの積雪状況(除雪の判断をするため)、風力発電システムへの積雪状況(吹雪時に風車を止める)、洋上発電システムへの積雪状況(吹雪時に風車を止める) 等の監視にも適用可能である。太陽光発電システムや風力発電システムにおいては、積雪高さ以外のセンサを付与することによって、積雪状態のみならず、風力・風向・日照量等の多様な気象情報について監視及び検知が可能となる。また、気象予報により、機能ノード以外の地点で異常積雪が予想される場合には、移動体に積雪検知装置を積載して当該地点に移動し、新たな機能ノードを構成しても良い。この場合には、地球測位システム(GPS)を用いた位置センサの使用が有用である。また、積雪監視装置に組み込むセンサの組み合わせや精度等は状況に応じて適宜変更可能である。   Further, for example, a place where snow cover monitoring is necessary is not limited to along a railway line or a road. It can also be applied to monitoring the snow cover of houses and greenhouse roofs, and the snow cover of ski resorts and outdoor sports fields. In addition, the status of snowfall on the solar power generation system (to determine snow removal), the status of snowfall on the wind power generation system (stopping the windmill during a snowstorm), the status of snowfall on the offshore power generation system (stopping the windmill during a snowstorm), etc. It can also be applied to monitoring. In the solar power generation system and the wind power generation system, it is possible to monitor and detect not only snow conditions but also various weather information such as wind power, wind direction, and amount of sunlight by providing sensors other than the snow cover height. In addition, when abnormal snow is predicted at a point other than the function node by the weather forecast, a new function node may be configured by loading the snow detecting device on the moving body and moving to the point. In this case, it is useful to use a position sensor using a global positioning system (GPS). Further, the combination and accuracy of the sensors incorporated in the snow cover monitoring device can be appropriately changed according to the situation.

本発明は、積雪検知装置及び積雪検知システムに利用可能である。   The present invention is applicable to a snow cover detection device and a snow cover detection system.

1,1A〜1N 積雪検知装置(機能ノード)
1S 積雪検知システム
2 筐体
2a 第一部
2b 第二部
3 地面
4 支柱
4a 取り付け治具
5 雪面
6 線路
10a,10b 光照射器
11a,11b 照射光
11c 照射光の交点
12a,12b スポット
20 撮像カメラ
21 広角カメラ
31 温度センサ
32 風速センサ
33 位置センサ
40 太陽光発電パネル
41 蓄電器
50 制御部
50S 機能サーバ
51 積雪高演算部
52 気象除雪データベース
52S 共用気象除雪データベース
53 除雪作業判断部
54 送受信部
54a 送受信部のアンテナ
60S 監視モニタ
61S 報知器
62 情報操作端末
d スポット12a、12b間の距離
H 照射光の交点の地面からの高さ
h 積雪高さ
IN インターネット
NW 通信ネットワーク
θ 照射光11a,11bが鉛直方向となす角度
1,1A ~ 1N Snow detection device (function node)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1S Snow cover detection system 2 Housing | casing 2a 1st part 2b 2nd part 3 Ground 4 Support | pillar 4a Mounting jig 5 Snow surface 6 Line 10a, 10b Light irradiation device 11a, 11b Irradiation light 11c Intersection 12a, 12b of irradiation light Spot 20 Imaging Camera 21 Wide-angle camera 31 Temperature sensor 32 Wind speed sensor 33 Position sensor 40 Photovoltaic power generation panel 41 Capacitor 50 Control unit 50S Function server 51 Snow cover height calculation unit 52 Weather snow removal database 52S Common weather snow removal database 53 Snow removal work determination unit 54 Transmission / reception unit 54a Transmission / reception Antenna 60S Monitoring monitor 61S Notification device 62 Information operation terminal d Distance between spots 12a and 12b H Height of intersection of irradiated light from ground h Snow cover height IN Internet NW Communication network θ Irradiated light 11a and 11b are in vertical direction Angle between

Claims (7)

雪面を照射して、前記雪面にそれぞれスポットを形成する2個の光照射器と;
2個の前記スポットを撮影する撮像カメラと;
前記撮像カメラで撮影された2個の前記スポット間の距離から積雪高さを計算する積雪高演算部と;
温度を含む気象データを計測する気象センサと;
過去の温度・積雪高さを含む気象データと、除雪作業データとの関係を収集・記録した気象除雪データベースと;
計測された温度・積雪高さを含む気象データと前記気象除雪データベースの除雪作業データとを比較して、除雪作業の必要性を判断する除雪作業判断部と;
前記除雪作業判断部による判断結果を通信する送受信部とを備える。
積雪検知装置。
Two light irradiators for irradiating the snow surface and forming spots respectively on the snow surface;
An imaging camera for photographing the two spots;
A snow cover height calculating unit that calculates the snow cover height from the distance between the two spots photographed by the imaging camera;
A weather sensor for measuring weather data including temperature;
A weather snow removal database that collects and records the relationship between weather data, including past temperature and snow cover height, and snow removal work data;
A snow removal work determination unit that determines the necessity of snow removal work by comparing meteorological data including measured temperature / snow accumulation height and snow removal work data of the weather snow removal database;
A transmission / reception unit for communicating a determination result by the snow removal work determination unit.
Snow cover detector.
前記光照射器、前記撮像カメラ、前記積雪高演算部、前記除雪作業判断部及び前記気象センサを内蔵可能または外側に取り付け可能な筐体であって;
前記光照射器、前記撮像カメラ、前記積雪高演算部、前記除雪作業判断部及び前記気象センサに電力を供給するための蓄電器並びに前記蓄電器に電力を供給するための太陽光発電パネルを取り付け可能である支柱に、取り付け可能である筐体を備える;
請求項1に記載の積雪検知装置。
A housing in which the light irradiator, the imaging camera, the snow cover height calculation unit, the snow removal operation determination unit, and the weather sensor can be incorporated or attached to the outside;
The light irradiator, the imaging camera, the snow cover height calculation unit, the snow removal operation determination unit, a capacitor for supplying power to the weather sensor, and a photovoltaic power generation panel for supplying power to the capacitor can be attached. Provide a housing that can be attached to a column;
The snow cover detection device according to claim 1.
東西南北に全方位を監視するための広角カメラを備える;
請求項1又は請求項2に記載の積雪検知装置。
Equipped with wide-angle cameras to monitor all directions in east, west, south, and north;
The snow cover detection apparatus according to claim 1 or 2.
更に、線路の歪を検知するためのレーザセンサ又は防犯・防雪害・防水害・防獣害のいずれかのための監視カメラ又は第2のセンサを備える;
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の積雪検知装置。
Furthermore, a laser sensor for detecting distortion of the track, or a surveillance camera or a second sensor for any one of crime prevention, snow prevention damage, waterproof damage, and animal protection damage;
The snow cover detection device according to any one of claims 1 to 3.
鉄道又は道路に沿って設置された複数の請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の積雪検知装置を通信ネットワークで接続した積雪検知システムであって;
前記積雪検知システム全体及びそれを構成する各積雪検知装置を制御する機能サーバと;
システムで計測可能な地域の積雪状況を表示する監視モニタとを備え;
前記通信ネットワーク内の通信には特定小電力無線方式を使用する;
積雪検知システム。
A snow cover detection system in which a plurality of snow cover detection devices according to any one of claims 1 to 4 installed along a railway or a road are connected by a communication network;
A function server that controls the entire snow detection system and each of the snow detection devices constituting the snow detection system;
A monitoring monitor that displays snow conditions in the area that can be measured by the system;
A specific low power radio system is used for communication within the communication network;
Snow cover detection system.
前記通信ネットワーク内の通信には、920MHz帯でのスペクトラム拡散方式を使用する;
請求項5に記載の積雪検知システム。
Spread spectrum system in 920 MHz band is used for communication in the communication network;
The snow cover detection system according to claim 5.
いずれかの積雪検知装置は、防犯・防雪害・防水害・防獣害のいずれかのための監視カメラ又は第2のセンサを備える;
請求項5又は請求項6に記載の積雪検知システム。
Any of the snow detection devices includes a surveillance camera or a second sensor for any one of crime prevention, snow prevention damage, waterproof damage, and animal protection damage;
The snow cover detection system according to claim 5 or 6.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102465081B1 (en) * 2021-10-12 2022-11-09 대한민국 Device for measuring amount of snowfall and method for controlling the same

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112956124A (en) * 2018-09-12 2021-06-11 伊格纳西奥·华雷斯 Micro inverter and controller
CA3113114A1 (en) * 2020-03-23 2021-09-23 John Petrachek Laser detection system
CN113610768B (en) * 2021-07-14 2024-08-16 南方电网科学研究院有限责任公司 Method and device for measuring and calculating alga coverage rate on surface of insulator and storage medium
WO2023100316A1 (en) * 2021-12-02 2023-06-08 日本電信電話株式会社 Snow cover amount estimation system and snow cover amount estimation method
JP7622875B2 (en) * 2021-12-02 2025-01-28 日本電信電話株式会社 Snowfall amount estimation system and snowfall amount estimation method
CN114185113A (en) * 2021-12-08 2022-03-15 北京城市系统工程研究中心 Emergency monitoring system and method
CN116735585A (en) * 2023-05-05 2023-09-12 北京理工大学 A laser method for measuring freezing speed
KR102727339B1 (en) * 2024-03-29 2024-11-13 대한민국 Device for measuring an amount of snowfall in consideration of a weight of snowfall

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2544163B2 (en) * 1987-10-31 1996-10-16 三菱電線工業株式会社 Liquid level detector
JPH0850182A (en) * 1994-08-05 1996-02-20 Nippon Giken:Kk Optical snow depth measuring device
JP2001021669A (en) * 1999-07-05 2001-01-26 Chubu Regional Constr Bureau Ministry Of Constr Snowfall detection system
JP2001028043A (en) * 1999-07-14 2001-01-30 Sumitomo Electric Ind Ltd Weather detection device, weather detection system, and weather detection method
JP4121433B2 (en) * 2003-09-03 2008-07-23 積水樹脂株式会社 Self-luminous arrow feather, snow depth monitoring device using the same, and snow depth measuring device
JP2005297100A (en) * 2004-04-08 2005-10-27 Fujinon Corp Manipulator for robot
JP5279322B2 (en) * 2008-04-08 2013-09-04 株式会社日立製作所 Ultrasonic irradiation system
JP5905688B2 (en) * 2011-09-12 2016-04-20 矢崎エナジーシステム株式会社 In-vehicle snowfall measuring device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102465081B1 (en) * 2021-10-12 2022-11-09 대한민국 Device for measuring amount of snowfall and method for controlling the same

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