降雨検出装置
【課題】 使用環境に影響を受けない動作の安定した降雨検出装置を提供する。
【解決手段】 水滴の介在によって電気抵抗が変化する降雨検出部と、前記降雨検出部を通じた後の電位をレベル弁別するレベル弁別手段とを含む降雨検出装置であって、ヒステリシス動作を有する回路素子を含む前記レベル弁別手段と、前記レベル弁別手段の出力に応答し、予め定める時間以上、前記降雨検出部を通じた後の電位が弁別レベル以上の状態を継続したとき、降雨信号出力手段によって降雨信号を出力する。
降雨信号出力手段は、入力部と出力部とが電気的に絶縁されている回路素子を含むものである。
【解決手段】 水滴の介在によって電気抵抗が変化する降雨検出部と、前記降雨検出部を通じた後の電位をレベル弁別するレベル弁別手段とを含む降雨検出装置であって、ヒステリシス動作を有する回路素子を含む前記レベル弁別手段と、前記レベル弁別手段の出力に応答し、予め定める時間以上、前記降雨検出部を通じた後の電位が弁別レベル以上の状態を継続したとき、降雨信号出力手段によって降雨信号を出力する。
降雨信号出力手段は、入力部と出力部とが電気的に絶縁されている回路素子を含むものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、降雨を検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、降雨を検出する降雨検出装置が実用に供されている。第１の従来の技術の降雨検出装置は、雨滴を貯溜可能な容器内に、浮子であるフロートを配設する。降雨検出装置は、貯溜される雨滴によって変動するフロートの位置に基づいて、降雨を検出する（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
第２の従来の技術の降雨検出装置は、水分の含有率に基づいて抵抗値が変動する半導体を備える。前記半導体は、浸透する雨滴の量によって、抵抗値が下降する。降雨検出装置は、この抵抗値の下降を検出することによって、降雨を検出する。
【０００４】
【特許文献１】特願平４−２５８９５０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
第１の従来の技術の降雨検出装置は、雨滴が容器内に貯溜される。それ故、降雨を検出する度に、貯溜される雨滴を放出する必要がある。また温度が低下すると、貯溜される雨滴が氷結する場合があり、保守点検上問題がある。
【０００６】
第２の従来の技術の降雨検出装置は、半導体に雨滴を侵入させるため、外方に露出させる必要がある。半導体は、その使用環境によって性能および寿命が影響を受ける。したがって降雨検出装置は、その使用環境によって、降雨を誤判定するなどの不具合および故障などが生じる。
本発明の目的は、使用環境に影響を受けない降雨検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、水滴の介在によって電気抵抗が変化する降雨検出部と、電源から前記降雨検出部を通じた後の電位をレベル弁別するレベル弁別手段とを含む降雨検出装置であって、
ヒステリシス動作を有する回路素子を含む前記レベル弁別手段と、
前記レベル弁別手段の出力に応答し、予め定める時間以上、電源から前記降雨検出部を通じた後の電位が弁別レベル以上の状態を継続したとき、降雨信号を出力する降雨信号出力手段とを含むことを特徴とする降雨検出装置である。
【０００８】
また本発明では、隙間を隔てた第１検出板と第２検出板とを含み、少なくとも前記第１検出部には孔を有し、前記水滴が前記隙間に一定時間滞留する構造、つまり降雨検出部を水はけの良い構造とすることを特徴とする。
【０００９】
また本発明では、降雨信号出力手段は、前記レベル弁別手段の出力が入力される入力部と、外部に信号が出力される出力部とが電気的に絶縁されている回路素子を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、降雨検出部がどのような構成であっても、レベル弁別手段にヒステリシス動作を有する回路素子を使用するため、降雨検出回路動作を安定させることができる。また、ＩＣ化も容易なため、部品点数を削減できると同時に、装置自体の省スペース化も達成できる。たとえチャタリングを起こす降雨検出部であっても、安定した検出動作を迅速に行うことができる。
【００１１】
本発明によれば、降雨検出部が隙間を隔てた第１検出板と第２検出板とを含む水はけの良い構成であるため、手入れを要することがない。また、特別な手段を講じなくても、復帰動作を迅速に行うことができる。
【００１２】
本発明によれば、入力部と出力部とが電気的に絶縁されている回路素子を含む降雨信号出力手段によって、それぞれの回路を独立に構成できるため、雨を検出した後の処理を極めて柔軟に行うことができる。
【００１３】
出力部については、モータやアクチュエータを直接駆動できる交流回路で構成することができ、雨が降った際に、自動的にモータなどを操作して、必要な雨対策を施すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。また実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００１５】
図１は、降雨検出装置１を示す斜視図である。図２は、降雨検出部２の切断面線Ｉ−Ｉで切断して見た拡大断面図である。図３は、降雨検出装置１の回路図を示す。降雨検出装置１は、雨滴を検出し、降雨信号を出力する。降雨検出装置１は、降雨信号に基づいて降雨をＬＥＤおよび警報器などの報知手段で降雨を報知する。降雨検出装置１は、窓および屋根などを駆動する駆動装置に降雨信号を伝送し、これらの駆動装置を駆動させる。降雨検出装置１は、回路筐体３、支持部材４、降雨検出本体５および降雨検出回路６を含む。
【００１６】
回路筐体３は、非導電材料、たとえば樹脂から成る直方体状の箱体であり、その内方に降雨検出回路６が収納される。ただし回路筐体３は、直方体状に限定されず、降雨検出回路６が収納可能な箱体であればよい。支持部材４は、導電性材料、たとえば金属材料からなる板状体である。支持部材４は、回路筐体３に配設され、降雨検出本体５を支持する。
【００１７】
降雨検出本体５は、本体フレーム７、降雨検出部２、太陽電池８および本体挟持部材９を含む。本体フレーム７は、上層板１０と下層板１１とを備える。上層板１０は、非導電材料から成り、平面視で矩形状の平板である。上層板１０は、上層板貫通孔１２および太陽電池配設孔１３が形成される。上層板貫通孔１２および太陽電池配設孔１３は、上層板１０を厚み方向に貫通し、幅方向に平行に形成される。上層板１０には、上層板貫通孔１２と上層板１２の外方とを連通する２つの水抜き溝８０が形成される。各水抜き溝８０は、上層板貫通孔１２に開放する開口部が外方に開放する開口部より小さいすり鉢状に形成される。水抜き溝８０は、２つに限定されず、１つでもよく、３つ以上であってもよい。下層板１１は、非導電材料から成り、平面視で矩形状の平板である。下層板１１は、その外形が上層板１０と同一に形成される。ただし、下層板１１および上層板１０の外形が同一に形成されることに限定されない。下層板１１は、その厚み方向に貫通する下層板貫通孔１４が形成される。
【００１８】
降雨検出部２は、第１検出板１５ａ、非導電板１６、第２検出板１５ｂおよび緊締具１７を含む。第１検出板１５ａは、導電材料から成り、平面視で矩形状の平板である。第１検出板１５ａには、厚み方向に貫通する複数の検出孔１８ａが散在させて形成される。第１検出板１５ａは、本実施の形態では、銅から成る金網である。ただし第１検出板１５ａは、銅に限定されず、ステンレス鋼およびアルミであってもよい。また第１検出板１５ａは、金網に限定されず、パンチングメタルであってもよく、少なくとも雨滴を落下可能な板であればよい。第１検出板１５ａは、その外周縁部に第１導電部材１９ａが配設される。第１導電部材１９ａは、導電材料から成る箔板であり、たとえばアルミ箔の粘着テープである。第２検出板１５ｂは、第１検出板１５ａと同一の構成であり、「第１」の記載を「第２」に代え、符号の付記「ａ」を「ｂ」に代えて、その説明を省略する。各金網の互いに隣接する線材の間隔およびパンチングメタルの検出孔の径は、雨滴が第１検出板１５ａから下方に落下し、かつ第２検出板との間に雨滴が介在するように決定される。第２検出板１５ｂは、導電性材料から成り、孔が形成されない板状体の金属板であってもよい。
【００１９】
非導電板１６は、非導電性材料から成り、格子状の平板に形成される。非導電板１６は、具体的には、非導電性のプラスチック樹脂から成り、田の字状の平板に形成される。非導電板１６は、第２検出板１５ｂ上に積層され、その上に第１検出板１５ａが積層される。第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂは、厚み方向一表面部が互いに臨んで積層される。非導電板１６は、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとを間隔ｔ離隔させるために第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に配設される。間隔ｔは、雨滴が、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に介在するように決定される。具体的には、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲であればよく、本実施の形態では、ｔ＝０．５ｍｍである。非導電板１６は、その外周縁部を第１導電部材１９ａと第２導電部材１９ｂとの間に介在させて、第１導電部材１９ａと第２導電部材１９ｂとの導通を防止する機能を有する。
【００２０】
緊締具１７は、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとを挟持するために設けられる。具体的には、緊締具１７は、非導電材料から成るボルト２０、非導電性材料かなるワッシャ２１およびナット２２を含む。緊締具１７は、第１検出板１５ａ、非導電板１６および第２検出板１５ｂにボルト２０を挿通する。ワッシャ２１は、ボルト２０に外嵌され、第２検出板１５ｂに当接される。第２検出板１５ｂとナット２２との間にワッシャ２１を介在させナット２２を締付けることによって、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとを導通することなく挟持できる。
【００２１】
下層板１１には、その厚み方向一表面部に降雨検出本体５が積層される。降雨検出本体５は、第２検出板１５ｂの他表面部の大部分が下層板貫通孔１４から下方に臨む。下層板１１の厚み方向一表面部には、さらに上層板１０が積層される。上層板１０は、その厚み方向一表面部が下層板１１の厚み方向一表面部に臨んで配設される。上層板１０の上層板貫通孔１２は、下層板貫通孔１４に連通する。降雨検出本体５は、第１検出板１５ａの他表面部の大部分が上層板貫通孔１２から上方に臨む。降雨検出本体５は、上層板１０と下層板１１とによって、その外周縁部が挟持される。具体的には、第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂの外周縁部が挟持され、第１検出板１５ａが上層板１０によって接地される。
【００２２】
太陽電池８は、平板状に形成される。太陽電池８は、受光することによって発電可能な電池である。太陽電池８は、降雨検出回路６に電気的に接続され、降雨検出装置１を駆動するための電気を降雨検出回路６に供給する。太陽電池８は、上層板１０の太陽電池配設孔１３に嵌合して配設される。
【００２３】
本体挟持部材９は、長手状であって、長手方向に垂直な仮想平面で切断して見た断面がコ字状に形成される。本体挟持部材９は、降雨検出本体５が介在する本体フレーム７の外周縁部の一部を嵌合して、本体フレーム７を挟持する。具体的には、２つの本体挟持部材９によって、本体フレーム７の外周縁部のうち、幅方向両端部が挟持される。
【００２４】
支持部材４は、このように構成される降雨検出本体５を、その長手方向に向かうにつれて上方に向かって傾斜させて支持する。本実施の形態では、降雨検出本体５の上層板貫通孔１２内の溜まる雨滴を水抜き溝８０から外方に排出可能に支持される。たとえば斜度２０度である。ただし、これの角度に限定されない。ただし、雨滴を排するための手段は、水抜き溝８０に限定されず、上層板貫通孔１２と外方とを連通する水抜き孔であってもよい。第１検出板１５ａは、支持部材４に電気的に接続される。換言すると、第１検出板１５ａは、支持部材４を介して降雨検出回路６に電気的に接続される。第２検出板１５ｂは、検出導電路６４を介して降雨検出回路６に電気的に接続される。
【００２５】
降雨検出回路６は、第１導電路２３、回路スイッチ２４、ヒューズ２５、フォトトランジスタ２７、第１抵抗２８、第２抵抗２９、補助スイッチ３０、第２導電路３１、第３抵抗３２、第１増幅トランジスタ３３、第３導電路３４、分圧抵抗３５、第４抵抗３６、第５抵抗３７、第２増幅トランジスタ３８、第６抵抗３９、抵抗検出ＬＥＤ４０、第１コンデンサ４１、ＦＥＴトランジスタ４２、第４導電路４３、第７抵抗４４、充電抵抗４５、第２コンデンサ４６、第５導電路４７、入力導電路４８、レベル弁別回路４９、第８抵抗５０、報知トランジスタ５１、降雨信号送信部５２、第９抵抗５３、報知ＬＥＤ５４、ブザー５５、放電抵抗５６、放電スイッチ５７、論理回路５８、第１０抵抗５９、駆動トランジスタ６０、ダイオード６１およびリレースイッチ６２を含む。
【００２６】
第１導電路２３は、一端が定圧電源６３の高電位側に電気的に接続され、他端が支持部材４に電気的に接続される。定圧電源６３は、太陽電池８である。ただし、太陽電池８に限定されず、１次電池および２次電池であってもよく、太陽電池８、１次電池および２次電池のうち複数備えるものであってもよい。１次および２次電池を備える場合、これらは、回路筐体３に収納される。第１導電路２３には、定圧電源６３側から支持部材４に向かって順に回路スイッチ２４、ヒューズ２５、フォトトランジスタ２７、第１抵抗２８、第２抵抗２９が介在する。
【００２７】
回路スイッチ２４は、回路の電源をＯＮおよびＯＦＦを切替えるためのスイッチである。フォトトランジスタ２７は、受光素子の受光状態に基づいて、フォトトランジスタ２７の両端の間の導電状態を切替える。フォトトランジスタ２７の受光素子は、回路筐体３から外方に露出させて太陽光を受光可能に配設される。フォトトランジスタ２７の両端には、補助スイッチ３０が設けられる。補助スイッチ３０をＯＮにすると、フォトトランジスタ２７の両端が導通する。補助スイッチ３０は、たとえばディップスイッチである。
【００２８】
第２導電路３１は、一端が検出導電路６４を介して第２検出板１５ｂに電気的に接続され、他端が第３抵抗３２を介して、第１増幅トランジスタ３３のベース３３ａに電気的に接続される。第２導電路３１は、第３抵抗３２より検出導電路６４側に第３導電路３４の一端が電気的に接続される。第３導電路３４には、分圧抵抗３５が介在する。分圧抵抗３５は、その抵抗値は、たとえば１ＭΩ以上であり、本実施の形態では１ＭΩである。
【００２９】
ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタである第１増幅トランジスタ３３は、そのコレクタ３３ｂが第４抵抗３６を介して第１導電路２３の第１抵抗２８と第２抵抗２９との間に電気的に接続される。第１増幅トランジスタ３３は、そのエミッタ３３ｃが第５抵抗３７を介して第２増幅トランジスタ３８のベース３８ａに電気的に接続される。ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタである第２増幅トランジスタ３８は、そのコレクタ３８ｂが、コレクタ３８ｂ側から順に第６抵抗３９および抵抗検出ＬＥＤ４０を介して第１導電路２３のフォトトランジスタ２７とヒューズ２５との間に電気的に接続される。抵抗検出ＬＥＤ４０は、発光して第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂの間が導通していることを報知するために設けられる。抵抗検出ＬＥＤ４０は、発光部分が回路筐体３の外方に露出して配設され、回路筐体３の外方から発光が確認可能に設けられる。第２増幅トランジスタ３８は、そのエミッタ３８ｃが第５導電路４７に電気的に接続される。第１増幅トランジスタ３３および第２増幅トランジスタ３８は、信号を６０倍以上８００倍以下に増幅する機能を有する。第３導電路は、その他端が第２増幅トランジスタ３８のエミッタ３８ｃに電気的に接続される。
【００３０】
レベル弁別手段であるＦＥＴトランジスタ４２は、たとえばｐ型のＭＯＳＦＥＴトランジスタである。ＦＥＴトランジスタ４２は、そのゲート４２ａが第１コンデンサ４１を介して第２増幅トランジスタ３８のコレクタ３８ｂと第６抵抗３９との間に電気的に接続される。ＦＥＴトランジスタ４２は、そのソース４２ｂが第１導電路２３において第２増幅トランジスタ３８よりヒューズ２５側に電気的に接続される。ＦＥＴトランジスタ４２は、そのドレイン４２ｃが論理回路５８に電気的に接続される。ＦＥＴトランジスタ４２は、ゲート４２ａの電圧を予め定められる検出レベルでレベル弁別する機能を有する。ＦＥＴトランジスタ４２は、検出レベル以下になると、ソース４２ｂ−ドレイン４２ｃ間を導通する機能を有する。換言すると、ＦＥＴトランジスタ４２は、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値を検出レベルに対応する弁別レベルでレベル弁別し、弁別レベル未満になると、ソース４２ｂ−ドレイン４２ｃ間を導通する機能を有する。
【００３１】
第４導電路４３は、その一端がＦＥＴトランジスタ４２のドレイン４２ｃに電気的に接続される。第４導電路４３は、一端側から他端に向かって順に第７抵抗４４および充電抵抗４５が介在し、他端にコンデンサＣである第２コンデンサ４６の一端が電気的に接続される。抵抗Ｒ１である充電抵抗４５は、いわゆる可変抵抗であり、第２コンデンサ４６を充電するために設けられる。充電抵抗４５は、その抵抗値を調節して、第２コンデンサ４６に与える充電電流を調整する機能を有する。換言すると、充電抵抗４５によって充電時の第２コンデンサ４６における電位の上昇速度を調整できる。
【００３２】
第５導電路４７は、その一端が第２コンデンサ４６の他端に、他端が定圧電源６３の低電位側に電気的に接続される。入力導電路４８は、その一端が充電抵抗４５と第２コンデンサ４６との間に電気的に接続され、他端がレベル弁別回路４９に電気的に接続される。
【００３３】
レベル弁別回路４９は、ドレイン電源端子（以下、「Ｄ電源端子」と称する）４９ａ、ゲート−ソース間電源端子（以下、「ＧＳ電源端子」と称する）４９ｂ、入力端子４９ｃおよび降雨信号出力端子４９ｄを備える。Ｄ電源端子４９ａは、回路内のトランジスタのドレインに電圧を供給するための端子であり、ＧＳ電源端子４９ｂは、回路内のトランジスタのゲート−ソース間に電圧を供給するための端子である。レベル弁別回路４９は、入力端子４９ｃの電圧を予め定められる非報知電圧でレベル弁別する。レベル弁別回路４９は、入力端子４９ｃが非報知電圧以下であると、降雨信号出力端子４９ｄからハイレベルの降雨出力信号を出力し、入力端子４９ｃが非報知電圧以上であると、降雨信号出力端子４９ｄからローレベルの降雨出力信号を出力する機能を有する。レベル弁別回路４９は、いわゆるＮＯＲ回路である。レベル弁別回路４９は、Ｄ電源端子４９ａが第４導電路４３の第７抵抗４４よりその一端側に電気的に接続される。ＧＳ電源端子４９ｂは、第５導電路４７に電気的に接続される。入力端子４９ｃは、入力導電路４８の他端が電気的に接続される。降雨信号出力端子４９ｄは、第８抵抗５０を介して報知トランジスタ５１のベース５１ａに電気的に接続される。
【００３４】
ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタである報知トランジスタ５１は、そのコレクタ５１ｂが、コレクタ５１ｂ側から順に第９抵抗５３および報知ＬＥＤ５４を介在させて第４導電路４３においてＤ電源端子４９ａより一端側に電気的に接続される。報知ＬＥＤ５４は、雨滴信号に基づいて発光する、すなわち降雨を光によって報知するために設けられる。報知ＬＥＤ５４は、発光部分が回路筐体３の外方に露出して配設され、回路筐体３の外方から発光が確認可能に設けられる。報知トランジスタ５１は、そのエミッタ５１ｃが第５導電路４７においてＧＳ電源端子４９ｂより他端側に電気的に接続される。降雨信号送信部５２は、第８抵抗５０と報知トランジスタ５１との間に電気的に接続される。
【００３５】
降雨信号送信部５２は、ハイレベルの降雨信号に基づいて、無線方式の図示しない警報器に無線信号を送信する機能を有する。警報器は、たとえば室内に配設され、無線信号に基づいて、利用者に降雨を報知する。ブザー５５は、一端が第４導電路４３において報知トランジスタ５１より一端側に電気的に接続される。ブザー５５は、予め定められるブザー電圧が印加されると、音によって報知する機能を有する。
【００３６】
放電抵抗５６および放電スイッチ５７は、直列して接続される。放電抵抗５６および放電スイッチ５７は、第２コンデンサ４６に並列して、入力導電路４８と第５導電路４７とを電気的に接続する。放電抵抗５６は、第２コンデンサ４６を放電するために設けられる。放電スイッチ５７は、開状態および閉状態に切替可能に構成される。放電スイッチ５７を閉状態にすると、第２コンデンサ４６、入力導電路４８、放電抵抗５６および第５導電路４７によって放電回路６５を形成する。放電回路６５は、第２コンデンサ４６に充電される電気を放電する機能を有する。
【００３７】
論理回路５８は、Ｄ電源端５８ａ、ＧＳ電源端子５８ｂ、第１入力端子５８ｃ、第２入力端子５８ｄおよび駆動信号出力端子５８ｅとを備える。Ｄ電源端５８ａは、第６導電路６６の一端に電気的に接続される。第６導電路６６の他端は、第１導電路２３においてヒューズ２５とＦＥＴトランジスタ４２のソース４２ｂとの間に電気的に接続される。ＧＳ電源端子５８ｂは、第５導電路４７において報知トランジスタ５１のエミッタ５１ｃより他端側に電気的に接続される。第１入力端子５８ｃは、ＦＥＴトランジスタ４２のドレイン４２ｃが電気的に接続される。第２入力端子５８ｄは、入力導電路４８において放電抵抗５６と入力端子４９ｃとの間に電気的に接続される。駆動信号出力端子５８ｅは、第１０抵抗５９を介して駆動トランジスタ６０のベース６０ａに電気的に接続される。論理回路５８は、第１入力端子５８ｃおよび第２入力端子５８ｄのうち少なくとも一方を予め定める駆動電圧でレベル弁別し、予め定められる駆動電圧以上になると、駆動信号出力端子５８ｅからハイレベルの駆動信号を出力する機能を有する。論理回路５８は、いわゆるＯＲ回路である。
【００３８】
ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタである駆動トランジスタ６０は、そのコレクタ６０ｂがダイオード６１を介して第６導電路６６に電気的に接続される。駆動トランジスタ６０のエミッタ６０ｃは、第５導電路４７において論理回路５８のＧＳ電源端子５８ｂより他端側に電気的に接続される。リレースイッチ６２は、高電位側の端子が第６導電路６６においてダイオード６１より第１導電路２３側に電気的に接続される。リレースイッチ６２は、低電位側の端子がダイオード６１と駆動トランジスタ６０のコレクタ６０ｂとの間に電気的に接続される。リレースイッチ６２は、駆動装置を駆動させるためのスイッチである。リレースイッチ６２は、たとえば窓を閉めるための駆動装置、折畳式の屋根を開くための駆動装置などを駆動させるためのスイッチである。リレースイッチ６２は、駆動トランジスタ６０に電流が流れると、スイッチをＯＮにし、前記駆動装置を駆動させる。
【００３９】
本実施の形態では、第１抵抗２８が１０ｋΩ、第２抵抗２９が５０ｋΩ、第３抵抗３２が５０ｋΩ、第４抵抗３６が１０ｋΩ、第５抵抗３７が１０ｋΩ、第６抵抗３９が１ｋΩ、第７抵抗４４が５ｋΩ、第８抵抗５０が１５ｋΩ、第９抵抗５３が１０ｋΩ、第１０抵抗５９が１５ｋΩである。第１コンデンサ４１が１０μＦ、第２コンデンサ４６が３００μＦである。レベル弁別回路４９は、東芝製のＴＣ４００１ＢＰであり、論理回路５８は、東芝製のＴＣ４０７１ＢＰである。また太陽電池は、５．０Ｖである。
【００４０】
本実施の形態において、抵抗測定手段６７は、第２抵抗２９、第３抵抗３２、第４抵抗３６、第１増幅トランジスタ３３、第５抵抗３７、第２増幅トランジスタ３８および第１コンデンサ４１に相当する。時定数回路６８は、充電抵抗４５と第２コンデンサ４６に相当し、降雨信号出力手段６９は、レベル弁別回路４９、時定数回路６８および放電回路６５に相当する。
【００４１】
以下では、このようにして構成される降雨検出装置１の降雨を検出する降雨検出動作について説明する。降雨検出装置１の回路スイッチ２４をＯＮにし、フォトトランジスタ２７が光を受光すると、降雨の検出が開始される。降雨検出本体５の第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に雨滴が介在すると、雨滴によって非導通状態であった第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとが導通する。導通すると、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの導通状態に対応する電位の検出信号が検出導電路６４を介し、降雨検出部を通じた後の電位として第２導電路３１に出力される。
【００４２】
雨の降り方によって、第２導電路３１の電圧波形（電位）は、たとえば図８に示すような場合が考えられる。図８（ａ）は通常の雨が降り出した場合、図８（ｂ）はパラパラと雨が降り始めたり止んだりを、たとえば５分程度の間隔を空けて断続的に繰り返す場合、つまり降雨検出部が接触・非接触を繰り返すチャタリングを起こしている場合を意味する。図８（ｃ）はパラパラっと雨が落ちてその後、雨が止んだ場合である。これは、あくまでも分かりやすく表示した一例であり、これ以外にもいろいろなパターンが種々考えられる。図８で示す一点鎖線は、トランジスタ３３が導通する信号レベルを表している。
【００４３】
検出信号は、分圧抵抗３５によって分圧されて、第１増幅トランジスタ３３および第２増幅トランジスタ３８によって増幅される。第２増幅トランジスタ３８が検出信号を増幅する際、コレクタ３８ｂ−エミッタ３８ｃ間が導通する。これによって、抵抗検出ＬＥＤ４０が発光し、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとが導通する、すなわち雨滴が介在することを報知する。
【００４４】
図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に対応する第２増幅トランジスタ３８のコレクタ３８ｂの電圧波形は、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す波形になる。
【００４５】
第２増幅トランジスタ３８のコレクタ３８ｂ−エミッタ３８ｃ間が導通することによって、第２増幅トランジスタ３８のコレクタ３８ｂの電位が一気に正の電源電圧から第５導電路４７のゼロボルトに下がる。その結果、ＦＥＴトランジスタ４２のゲート４２ａの電位もゼロボルトに下がり、ＦＥＴトランジスタ４２のソース４２ｂ−ドレイン４２ｃ間が導通する。換言すると、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値が弁別レベル未満になると、ＦＥＴトランジスタ４２のソース４２ｂ−ドレイン４２ｃ間が導通する。具体的には、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間隔が０．５ｍｍに配設され、分圧抵抗３５が１ＭΩであると、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値が５ＭΩ以下でＦＥＴトランジスタ４２のソース４２ｂ−ドレイン４２ｃ間が導通する。このようにソース４２ｂ−ドレイン４２ｃ間を導通することによって、ＦＥＴトランジスタ４２は、第１導電路２３と同電位のハイレベルの雨滴信号をドレイン４２ｃから出力する。
【００４６】
ハイレベルの雨滴信号は、論理回路５８の第１入力端子５８ｃおよび第７抵抗４４と充電抵抗４５とを介して第２コンデンサ４６に与えられ、第２コンデンサ４６を充電する。第２コンデンサ４６は、たとえば２ｓｅｃ以上３０ｓｅｃ以下で充電される。本実施の形態では、第２コンデンサ４６は、１０ｓｅｃで充電される。またハイレベルの雨滴信号によって、レベル弁別回路４９のＤ電源端４９ａに電圧が供給され、レベル弁別回路４９がレベル弁別を開始する。
【００４７】
レベル弁別回路４９は、第２コンデンサ４６の電位が非報知電位以下であると、ハイレベルの降雨信号を出力する。降雨信号送信部５２は、このハイレベルの降雨信号に基づいて、警報器に無線信号を送信する。警報器によって降雨が利用者に報知される。ハイレベルの降雨信号が報知トランジスタ５１に入力されると、報知トランジスタ５１のコレクタ５１ｂ−エミッタ５１ｃ間が導通する。導通すると、報知ＬＥＤ５４およびブザー５５に電圧が印加され、報知ＬＥＤ５４が発光し、ブザー５５が鳴って、利用者に光と音とによって降雨を報知する。
【００４８】
第２コンデンサ４６の電位が非報知電位以上になると、レベル弁別回路４９は、降雨信号出力端子４９ｄからローレベルの降雨信号を出力する。降雨信号送信部５２からの無線信号を送信が停止される。ローレベルの降雨信号が報知トランジスタ５１に入力されると、報知トランジスタ５１のコレクタ５１ｂ−エミッタ５１ｃ間が非導通状態になり、報知ＬＥＤ５４およびブザー５５の動作が停止する。
【００４９】
論理回路５８は、第１入力端子５８ｃに入力される雨滴信号の電位および第２コンデンサ４６の電位のうち少なくとも一方を予め定められる駆動電圧でレベル弁別し、少なくとも一方が駆動電圧以上であると、駆動信号出力端子５８ｅからハイレベルの駆動信号を出力する。ハイレベルの駆動信号が駆動トランジスタ６０に入力され、駆動トランジスタ６０のコレクタ６０ｂ−エミッタ６０ｃ間を導通する。導通されると、リレースイッチ６２に電流が流れ、スイッチがＯＮになり、駆動装置を駆動させる。
【００５０】
放電回路６５に設けられる放電スイッチ５７を閉状態にすると、第２コンデンサ４６に充電される電荷を放電抵抗５６によって放電する。充電完了した第２コンデンサ４６から放電回路６５を用いずに放電すると、放電の完了に１時間程度かかる。放電回路６５を用いて放電すると、たとえば１２秒で放電を完了できる。
【００５１】
夜間では、フォトトランジスタ２７が太陽光を受光不能であるので、フォトトランジスタ２７の両端を非導電状態にし、降雨検出装置１の機能を停止させる。また補助スイッチ３０を閉状態にすると、フォトトランジスタ２７との両端を導通し、夜間でも使用できる。また降雨検出装置１は、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値が所定値、たとえば８ＭΩ以上になると、復帰する。
【００５２】
以下では、このようにして構成される降雨検出装置１が奏する効果について説明する。本実施の形態の降雨検出装置１によれば、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値が５ＭΩ以下になると、降雨検出装置１が降雨を検出する。第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に一滴の雨滴が介在すると、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値は、１ＭΩ程度になる。また第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとに埃が付着する際、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に介在すると、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値は、５ＭΩ程度になる。従来の降雨検出装置では、０．１ＭΩ以下の抵抗を検出可能に構成される。それ故、複数の雨滴が検出板に付着し、第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂの各所が導通しなければ、降雨の検出が不可能である。降雨検出装置１では、抵抗値が５ＭΩ以下で降雨検出可能であるので、一滴の雨滴が付着するだけで検出できる。また第１検出板１５ａおよび第２検出板に埃が付着する場合も、一滴の雨滴が付着するだけで検出ができる。このように高感度の降雨検出装置１が実現でき、降雨を即座に報知できる。それ故、雨滴が小さく、第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂに付着する雨滴が数滴となる霧雨であっても、検出できる高感度の降雨検出装置１が実現できる。また降雨検出装置１は、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値が所定値以上、たとえば８ＭΩ以上になると、復帰し降雨検出動作を再開できる。
【００５３】
本体実施の形態の降雨検出装置１によれば、降雨を検出すると、報知ＬＥＤ５４が発光し、ブザー５５が鳴る。このように光と音とによって利用者に降雨を報知できる。また降雨信号に基づいて警報器に無線信号を送信するので、降雨検出装置１から離れた場所であっても、警報器によって利用者に降雨を報知することができる。論理回路５８からの駆動信号に基づいて、リレースイッチ６２をＯＮにして駆動装置を駆動する。これによって降雨時に駆動装置を駆動させることができる。
【００５４】
具体的には、リレースイッチ６２のＯＮ動作に連動して窓を閉めることが可能な駆動装置を設けることによって、降雨時に窓が自動的に閉じる駆動装置を実現できる。これによって降雨時の窓の閉め忘れがなくなる。またリレースイッチ６２のＯＮ動作に連動して折畳式の屋根を開くことが可能な駆動装置を設けることによって、降雨時に屋根が自動的に開く駆動装置を実現できる。これによって降雨時に屋根を開くことによって、干している洗濯物を濡らすことを抑制できる。
【００５５】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、昼間では、フォトトランジスタ２７が太陽光を受光し、フォトトランジスタ２７の両端が導通する。夜間において就寝中であれば、警報器などを鳴らして、注意喚起することが好ましくない。また夜間、結露が付着することで警報器が鳴ることも好ましくない。それ故、夜間に降雨を検出する機能を停止することが好ましい。夜間では、フォトトランジスタ２７が太陽光を受光不能であるので、フォトトランジスタ２７の両端が非導通する。これによって昼間では、降雨を検出するけれども、夜間では、降雨を検出する機能が停止する。よって、夜間に結露が付着することのみによって、警報器が不所望に鳴ることを防止することができる。また補助スイッチ３０が設けられているので、補助スイッチ３０をＯＮにすることによって、夜間に降雨を検出させることも可能である。このように夜間も降雨を検出できるので、就寝中の降雨の検出も可能になる。
【００５６】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、時定数回路６８は、レベル弁別回路４９の入力端子４９ｃおよび論理回路５８の第２入力端子５８ｄに電気的に接続される。これによって、入力端子４９および第２入力端子５８ｄに入力される信号が急激に変化することを防ぐ。従来の技術の降雨検出装置は、感度を上昇させると、２、３滴の雨滴が第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に介在するだけ、降雨を検出する。それ故、雨滴の付着および落下の繰返しに起因する前記入力信号の急激な変化にともなって、降雨信号および駆動信号にチャタリング現象が生じる。時定数回路６９を設けることによって、前記入力信号の急激な変化を防ぎ、降雨信号および駆動信号にチャタリング現象が生じることを抑制できる。これによってリレースイッチ６２のチャタリング現象にともなう接点焼損を抑制できる。降雨検出の感度を上げると、チャタリング現象が生じ、動作が困難であったけれども、このようにチャタリング現象の抑制が可能であるので、降雨検出の感度を上げることができる。
【００５７】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、時定数回路６８とレベル弁別回路４９とを備える。レベル弁別回路４９がＮＯＲ回路であるので、雨滴信号が伝送されてから第２コンデンサ４６が充電され、入力端子４９ｃが非報知電圧以上になるまで、降雨を報知する。それ故、報知される時間が２ｓｅｃ以上３０ｓｅｃ以下、本実施の形態では１０ｓｅｃ以下である。これによって降雨を報知し続けることがない。これによって利用者は、わざわざ報知を止めに行く必要がなく、報知による電力消費も少なくすることができる。
【００５８】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、放電回路６５が設けられる。降雨検出装置１では、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の雨滴を除去した後、第２コンデンサ４６に充電される電荷を放電するためには、１時間かかる。それ故、連続して降雨を検出することができない。放電回路６５を設けることによって、放電スイッチ５７を閉状態にするだけで、第２コンデンサ４６に充電される電荷が直ぐに放電される。したがって第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の雨滴を除去した後、直ぐに雨滴を検出することができ、２次的または３次的な降雨を検出することが可能となる。
【００５９】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、第２検出板１５ｂには複数の検出孔１８ｂが形成される。これによって第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に介在する雨滴を、前記検出孔１８ｂから下方に落下させることができる。第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に付着する雨滴の水はけが非常に良いため、熱を加えて蒸発されたり、雨滴をふき取ったりする必要がないので、何もしなくても降雨検出装置の機能の復帰を早く行うことができる。そして、たとえ埃が検出板に付着しても、雨滴と共に流れ落ちる構成のため、特に掃除をする必要もない。この第２検出板１５ｂの反第１検出板側に、検出孔１８ｂを通じて雨滴を吸収する、たとえばスポンジのような吸収体を取付ければ、水はけをさらに良くすることも可能である。
【００６０】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、降雨検出本体５が上方に向かって傾斜して配設される。それ故、第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂに介在する雨滴がこれらを伝って下方に移動し、さらに本体フレーム７を伝って下方に落下するので、単に第２検出板１５ｂから落下させるより、雨滴を早く除去することができる。これによって降雨検出装置１の復帰を早くすることができる。また第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂが銅、ステンレス鋼またはアルミによって構成されるので、雨滴の落下が早い。また熱伝導性が高いので、熱を加えることによって素早く乾燥させることができる。
【００６１】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、ＦＥＴトランジスタ４２を用いているので、リレースイッチなどを用いる場合に比べて、消費電力を小さくできる。さらにレベル弁別回路４９および論理回路５８に高感度ＩＣ回路が設けられるので、消費電力を小さくできる。このように消費電力を小さくできるので、太陽電池８のような発電力が小さいものでも、降雨検出装置１を駆動できる。本実施の形態では、雨滴非検出動作時における電流は、０．００７５ｍＡであり、ブザー５５が停止後の抵抗検出ＬＥＤ４０の点灯時の電流は、３ｍＡである。
【００６２】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、埃などの異物が第１検出板１５ａに付着すると、第１検出板１５ａの雨滴の付着力が低下する。これによって第１検出板１５ａ上の雨滴が下方に落下し、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に介在する。それ故、埃などの異物が第１検出板１５ａに付着すれば付着するほど、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に介在し、降雨検出の感度が上昇する。換言すると、使用すれば使用するほど、第１検出板１５ａが汚れ、降雨検出の感度が上昇する。
【００６３】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、分圧抵抗３５の抵抗値が１ＭΩ以上に設定される。抵抗値を１ＭΩより小さくすると、第１増幅トランジスタ３３に印加される分圧が小さくなり、降雨検出の感度が低くなる。それ故、分圧抵抗３５の抵抗値は、１ＭΩであることが望ましい。
【００６４】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、第１検出板１５ａは、全体の形状が平板状であり、厚み方向の一方面が上方に臨む。第１検出板１５ａは、その厚み方向に貫通する多数の検出孔１８ａが散在して形成される。第１検出板１５ａは、各検出孔１８ａの少なくとも内面が導電性材料から成る。第２検出板１５ｂは、第１検出板１５ａより下方に配置され、少なくとも厚み方向一表面部が導電性材料から成る。第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂは、第１検出板１５ａの厚み方向一表面部と第２検出板１５ｂの厚み方向一表面部との間隔が、検出されるべき雨滴が、前記検出孔１８ａと前記上面との間にわたって介在する値に設定される。第１検出板１５ａの検出孔１８ａの内面と第２検出板１５ｂの上面との間に雨滴が介在すると、抵抗測定手段６７によって抵抗の低下を検出する。ＦＥＴトランジスタ４２は、雨滴信号を降雨信号出力手段６９に出力する。降雨信号出力手段６９は、雨滴信号から抵抗が弁別レベル未満である状態が予め定める時間以上継続すると、降雨信号を出力する。これによって降雨が予め定められる時間継続すると、降雨信号を出力させることができる。これによって第１検出板１５ａの検出孔１８ａの内面と第２検出板１５ｂの上面との間に雨滴が介在するか否かを、レベル弁別回路４２によって確実に検出することができる。したがって第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値に基づいて、降雨を検出するので、使用環境に影響されることなく降雨を検出できる。
【００６５】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、第１検出板１５ａは、パンチングメタルまたは金網から成り、第２検出板１５ｂは、パンチングメタル、金網または金属板から成る。これによって第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂを実現できる。
【００６６】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、時定数回路６８は、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値が弁別レベル未満である状態になると、ＦＥＴトランジスタ４２から第２コンデンサ４６に雨滴信号が与えられ、充電抵抗４５が与える充電電流によって第２コンデンサ４６が充電される。第２コンデンサ４６は、放電抵抗５６を有する放電回路６５によって放電できる。レベル弁別回路４９は、第２コンデンサ４６の電圧を非報知電圧でレベル弁別し、第２コンデンサ４６の電圧が非報知電圧以上になると、降雨信号を出力する。これによって降雨信号出力手段６９を実現できる。また時定数回路６８を設けることによって、チャタリング現象を防止することができる。
【００６７】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、水抜き溝８０が形成されるので、第１検出板１５ａ上に溜まる雨滴を外方に排出させることができる。これによって第１検出板１５ａから落下しない雨滴であっても、外方に排出させることができ、第１検出板１５ａの乾燥を早めることができる。それ故、降雨検出装置１の降雨検出動作の復帰を、従来技術の降雨検出装置より早めることができる。
【００６８】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、第１検出板１５ａに複数の検出孔１８ａが形成されるので、ブラシなどで第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に介在する埃を除去すること容易である。これによって、埃が介在することによって、検出感度が低下することを抑制できる。
【００６９】
本実施の形態では、第１増幅トランジスタ３３と第２増幅トランジスタ３８とが設けられ、２段階で、増幅されているけれども、必ずしも２つ設けられることに限定されない。ＦＥＴトランジスタ４２に検出レベル以上の電圧を印加可能であれば、１つのバイポーラトランジスタであってもよい。また放電回路６５が設けられているけれども、必ずしも、これがなくてもよい。
【００７０】
本実施の形態の降雨検出装置１では、定圧電源として太陽電池が設けられているけれども、必ずしも太陽電池に限定されない。たとえば商用電源を整流器を介して第１導電路３１および第５導電路４７に電気的に接続してもよく、その定圧電圧を供給可能なものであれば限定されない。
【００７１】
図４は、実施の第２の形態の降雨検出装置１Ａを示す斜視図である。図に示す上側の多孔質のメタル板７０ａは、ステンレス、アルミなどの防錆に優れた金属製のパンチングボードの多孔質の板となっている。したがって、降り注いだ雨滴はその検出孔７１ａより下側に流れ落ちる。図５は、降雨検出装置１Ａを示す拡大断面図、図６は、降雨検出装置１Ａを示す分解斜視図であって、上側メタル板７０ａと電気的に絶縁をなす様一定間隔を置いて下側メタル板７０ｂを対向させている。降雨時、前記上側メタル板７０ａの検出孔７１ａより流れ落ちる雨水は下側メタル板７０ｂに流入することとなる。これにより、この雨水を媒体として上下側メタル板７０ａ，７０ｂ間は、電気的に導通する。
【００７２】
上下側メタル板７０ａ，７０ｂ間の電気的絶縁をなす様一定間隔は、絶縁リングを介し、ボルト、ナットなどの緊締具７４にて維持する。
【００７３】
さらに、この上下側メタル板７０ａ、７０ｂは、同様に防錆に優れた金属性の上下四周枠７５、さらには絶縁中枠７６にて保持され緊締具７４とともに一体化する。この上側メタル板７０ａは、開閉可能なカバー７７に覆われており、降雨検出状態においては、そのカバーを開蓋状態とし、非検出状態においては、閉蓋状態とし、不要な検出器の動作状態を防ぐ、さらにカバーは、その開き角度の調整によって雨滴を多く吸収するとともに、上側メタル板７０ａの集雨に加え注ぎ込み、動作を速める。
【００７４】
図７は、第３実施の形態の降雨検出装置１Ｂを示す分解斜視図である。而して、下側メタル板７２ｂは、上側メタル板７１ａの如く検出孔を有しない金属板としており、実施の第３の形態の降雨検出装置１Ｂは、上側メタル板７０ａと同じ多孔質の金属板を用いている。これらはいずれでもよい。すなわち、下側メタル板７０ｂに流入した雨水は、一定時間滞留させ、換言すると一時的に電気的に導通状態を維持すればよく、その検出穴７３ａ，７３ｂの個数、孔径によって選択できる。この雨水の滞留時間については、雨の状況によって大幅に変わってくるが、早ければ１分以内の場合も考えられる。
【００７５】
図１０は、降雨検出装置１のその他の回路図を示す。
以下の実施の形態は、図３に示す回路をさらに、省スペース化と安定化させることを主眼に、次の事柄について改良している。
【００７６】
・取り扱いにくいＦＥＴトランジスタを、ヒシテリシス動作を有する応答の速い回路素子に置き換える。ＦＥＴトランジスタは、電源電圧が低い場合に動作が不安定になりやすく、またゲートの電位が不安定になりやすい。
・ＩＣ化を進めて、部品点数を減らす。
・後段に影響を与えないように、電源ライン上には、できるだけ回路素子を挿入しない。
【００７７】
図３で示す回路では、降雨検出装置１の感度を上げると、第１コンデンサ４１を通じた入力信号で動作するＦＥＴトランジスタ４２の動作が不安定になる場合があり、復帰動作を思うように早めに設定できない。復帰動作を早めに設定できれば、断続的に降り続ける雨に対して、柔軟に対応することができ、装置の実用性をより高めることができる。
【００７８】
図中、図３と同一の符号のものは、同一のもの、あるいは同一機能のものを示す。
論理否定回路を構成するインバータ１００は、図３のＦＥＴトランジスタ４２に変わる素子で、レベル弁別手段の一部を構成するものである。このインバータ１００の各端子と内部回路について、図１１に示す。上下に隣り合う一組の端子どうしでは、それぞれ反転信号が出力される構成になっている。このインバータ１００については、入力波形の立ち上がり時と立下り時とで、しきい値が異なるヒシテリシスを有し、入力信号がチャタリングを生じても簡単に反応しないように、信号処理の安定化を図っている。
【００７９】
ＶＤＤとＶＧＳはインバータ１００を動作させるための電源電圧を印加させる端子である。端子１には抵抗９９を介して第２増幅トランジスタ３８のコレクタが接続され、端子１の反転信号が端子２から出力され、ダイオード１０１を介して、端子３に接続されるとともに、ダイオード２０１と充電抵抗４５と抵抗４５、および後述するインバータ２００の端子ＶＤＤに接続される。ダイオード２０１と充電抵抗４５とは並列に接続されている。
【００８０】
インバータ１００の端子１にローレベル信号が入力されると、端子２にハイレベル信号が出力され、ダイオード１０１を通じて端子３にも、ハイレベル信号が入力される。また、インバータ１００の端子１にハイレベル信号が入力されると、端子２にローレベル信号が出力され、場合に応じダイオート１０１によってインバータ１００の端子３の電位は、インバータ１００の端子２とは切り離される。インバータ１００の端子４は、端子３とは反転する信号が出力され、インバータ１００の端子５と接続されている。インバータ１００の端子２がローレベルの電位になっても、ダイオード１０１によって、インバータ１００の端子３がハイレベルの電位を維持できるように構成しており、逆の電圧が端子２に印加されないようにして、回路の保護を図っている。
【００８１】
インバータ１００の端子６は、端子５とは反転する信号が出力されるが、インバータ１００の端子３の信号に対してヒステリシスを有する信号が出力され、第８抵抗５０に接続される。
【００８２】
次に、論理否定回路を構成するインバータ２００は、ブザー５５を鳴らすための素子である。インバータ２００の端子１と端子２に関する内部回路については、図１１に示すインバータ１００と同じである。
【００８３】
端子ＶＤＤとＶＧＳはインバータ２００を動作させるための電源電圧を印加させる端子である。インバータ２００の端子ＶＤＤにはインバータ１００の端子３が接続されている。インバータ２００の端子１には充電抵抗４５と第２コンデンサ４６とダイオード２０１との接続箇所が接続されている。
【００８４】
このダイオード２０１と充電抵抗４５とは並列に接続され、インバータ１００の端子３とインバータ２００の端子１との間に、この並列回路が接続されている。インバータ２００の端子２は、インバータ２００の端子１に対する反転信号が出力され、第１０抵抗５９を介してトランジスタ６０のベースに接続されている。
【００８５】
コンデンサ１０２と抵抗１０３との並列回路はインバータ１００の端子３と第５導電路４７との間に接続され、たとえば５分程度の報知ＬＥＤ５４の遅延保持動作を行わせる機能を有している。即ち、インバータ１００の端子３の電位をコンデンサ１０２で、一定時間保持することによって、インバータ１００の端子６の電位を保持し、トランジスタ５１の導通状態を維持して、報知ＬＥＤ５４を点灯継続させる。
【００８６】
電源確認用ＬＥＤ１２０とツェナーダイオード１２２との並列回路が抵抗１２１を介して導電路２３と４７との間に接続されている。
【００８７】
スイッチ１０４は、ブザー５５を鳴らすために、リレー１０５に対して電源を供給するスイッチである。ワイヤレス発信器１１０は回路スイッチ２４を通じての電源供給を受けて、インバータ２００の端子２の出力信号を発信する。
【００８８】
以下、この実施の形態の動作について、説明する。
降雨検出装置１の回路スイッチ２４をＯＮすると、第１導電路２３から抵抗１２１を通じ、ツェナーダイオード１２２および電源確認用ＬＥＤ１２０を経て、第５導電路４７に電流が流れて，電源確認用ＬＥＤが発光する。ツェナーダイオード１２２の定電圧作用によって、安定的に電源確認用ＬＥＤは発光する。また、フォトトランジスタ２７が受光すると、図３の場合と同様に降雨の検出が開始される。降雨検出体５の第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に雨滴が介在すると、雨滴によって第１検出板と第２検出板とが導通する。導通すると、導電路６４、３１、抵抗３２を通じて第１増幅トランジスタ３３のベースとエミッタ間、および抵抗３７、フォトトランジスタ２７を通じて第２増幅トランジスタ３８のベースとエミッタ間に電流が流れて、トランジスタ３３とトランジスタ３８とが共に導通して、抵抗検出ＬＥＤ４０が発光し、雨滴が介在することを近くにいる人に報知する。雨が一滴もしくは数滴介在すれば、ＬＥＤによる報知をするが、無くなれば直ちに抵抗検知ＬＥＤ４０は消灯する。
【００８９】
第２増幅トランジスタ３８が導通すると、コレクタの電位がハイレベルからローベルに変化する。すると、インバータ１００の端子１の電位も同じようにハイレベルからローレベルに変化する。
【００９０】
インバータ１００では、端子２は端子１とは反転する電位を出力し、端子３はダイオード１０１を通じて端子２と同じ電位を出力し、端子４，５は端子３と反転する電位を、端子６は端子５と反転する電位を出力する。このため、インバータの端子２，３，６はローレベルからハイレベルに変化し、端子４，５はハイレベルからローレベルに変化する。
【００９１】
この電位の変化を受けて、報知トランジスタ５１のベースとエミッタ間には抵抗５０を通じてインバータ１００の端子６から電流が流れ、報知トランジスタ５１が導通し、報知ＬＥＤ５４も発光する。
【００９２】
一方、インバータ２００では、インバータ１００の端子３から、インバータ２００の端子ＶＤＤに電源電圧としてハイレベルの信号が印加され、またコンデンサ１０２と、充電抵抗４５を通じてコンデンサ４６とに充電電流が流れ込み、インバータ２００の端子１に接続されているコンデンサ４６の電位、即ちインバータ２００の端子１の電位が徐々に上昇する。
【００９３】
インバータ２００の端子ＶＤＤにハイレベルの信号が印加されてインバータ２００が動作し始めると、インバータ２００の端子２には、端子１がローレベルの間、ハイレベルの信号が出力され、インバータ２００の端子１がハイレベルに変化すると、インバータ２００の端子２はローレベル信号を出力する。
【００９４】
このコンデンサ４６には、抵抗４５を短絡するダイオード２０１と抵抗１０３とによる長時間の放電回路が接続され、あるいは抵抗４５を短絡するダイオード２０１と抵抗５６と放電スイッチ５７とを含む強制放電回路が接続されている。コンデンサ１０２にも抵抗１０３による長時間放電回路が接続されている。長時間経過すれば、コンデンサ４６およびコンデンサ１０２の電荷は放電され、放電スイッチ５７をＯＮにすれば直ちにコンデンサ４６およびコンデンサ１０２の電荷は放電されるが、それ以外はコンデンサ４６に電荷が蓄積され、コンデンサの電位が徐々に上昇していく。
【００９５】
端子ＶＤＤにハイレベルの信号が印加されて既に動作しているインバータ２００では、端子１がローレベル状態の間、端子２はハイレベル状態にあり、このコンデンサ４６の電位が非報知電位以上になると、インバータ２００の端子１に印加される信号がローレベルからハイレベルに変化するのに際し、インバータ２００の端子２はハイレベルからローレベルに変化する。インバータ２００の端子２がハイレベル状態の間、トランジスタ６０には抵抗５９を通じてベースとエミッタ間に電流が流れてトランジスタ６０が導通し、第１導電路２３からスイッチ１０４、リレー１０５、トランジスタ６０を通じてリレー１０５を励磁させる。
【００９６】
すると、リレー１０５の接点を介してブザー５５に電流が流れ、ブザー５５を鳴らし、利用者に雨が降り始めていることを音で報知する。
【００９７】
また、インバータ２００の端子２がハイレベル状態の間、ワイヤレス発信機１１０にも信号が送られ、離れた場所いる利用者にも発信器を通じて降雨を報知するようにする。
【００９８】
その後、コンデンサ４６の電位が非報知電位以上になると、インバータ２００の端子１に印加される信号がローレベルからハイレベルに変化するため、インバータ２００の端子２はハイレベルからローレベルに変化して、トランジスタ６０が導通しなくなり、ブザー５５が鳴り止む。同時に、ワイヤレス発信器１１０にも信号が送られなくなり、ワイヤレス発信器１１０の動作も停止する。
【００９９】
雨滴が降雨検出本体５から無くなれば，インバータ１００の端子２の電位が多少のヒスシテリシスを経てローレベルに戻る。しかし、端子３の電位はコンデンサ１０２に蓄積された電荷によってハイレベルを維持する。
【０１００】
ある程度の時間の間、雨滴が降雨検出本体５に維持されるか、一粒の雨もしくは数滴の雨でも何回も断続的に降雨検出本体５に降りそそげば、コンデンサ４６の電位は非報知電位以上に到達する。その結果、ブザー５５が一瞬もしくは短時間だけ鳴ったり、ワイヤレス発信器１１が瞬間的に動作することになる。したがって、悪戯にブザー５５などが鳴り続けて、周囲に騒音を撒き散らすことはない。このブザー５５がたとえ鳴り止んでも報知ＬＥＤ５４の点灯状況を見れば、これまでの降雨状況を簡単に知ることができる。
【０１０１】
雨の降り方によって、前述の場合と同様、導電路３１の電圧波形（信号波形）は、たとえば図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような場合が考えられる。図８（ａ）は通常の雨が降り出した場合、図８（ｂ）はパラパラと雨が降り始めたり止んだりを断続的に繰り返す場合、図８（ｃ）はパラパラっと雨が落ちてその後、雨が止んだ場合である。
【０１０２】
図１２は図１０におけるその時々のインバータ１００の端子１，３とインバータ２００の端子１，２の電圧波形（信号波形）をそれぞれ示し、図１２（ａ１），（ａ２），（ａ３），（ａ４）については、導電路３１が図８（ａ）に示す電圧波形（信号波形）の場合、図１２（ｂ１），（ｂ２），（ｂ３），（ｂ４）については、導電路３１が図８（ｂ）に示す電圧波形（信号波形）の場合、図１２（ｃ１），（ｃ２），（ｃ３），（ｃ４）については、導電路３１が図８（ｃ）に示す電圧波形（信号波形）の場合である。即ち、雨が降り出した図８（ａ）の場合と、パラパラと断続的に繰り返す図８（ｂ）の場合と、パラパラっと雨が降って止んだ図８（ｃ）の場合のいずれの場合も、図１２に示すとおり、インバータ２００の端子２が一瞬だけハイレベル状態になるため、その間にブザー５５が鳴って、直ぐに鳴り止むことになる。パラパラと断続的に雨が続く場合は、その都度ブザー５５が鳴る。ブザー５５を一瞬だけ鳴らすだけでなく、短時間の間、ブザー５５を鳴らすように回路を構成することも可能である。
【０１０３】
この対応のさせ方については、抵抗４５とコンデンサ４６との充電回路やコンデンサ４６とダイオード２０１と抵抗１０３との放電回路、コンデンサ１０２と抵抗１０３との放電回路の設定によって、変更が可能である。どの程度の雨に対して、どのような対応を取るべきかについては、この装置が設置される場所の今までの状況や環境によって最適な設定を行えばよい。
【０１０４】
特に、インバータ１００の端子３の電位は、コンデンサ１０２によって、ある程度の間ハイレベルに維持されるが、ダイオード１０１によって、インバータ１００の端子３の逆電圧が端子２に直接印加しないように保護している。
【０１０５】
インバータ１００の端子３と端子６とは、ヒステリシス動作を介してほぼ同一電位を維持するため、端子３がコンデンサ１０２によって、ハイレベルが維持される間は、端子６もハイレベル状態にあるため、トランジスタ５１の導通によって、報知ＬＥＤ５４は、たとえば５分程度の一定時間の間、点灯を続ける。また、インバータ１００の端子３がローレベル状態に変化すれば、インバータ２００の端子ＶＤＤにはローレベル信号が印加されるので、インバータ２００は動作を停止する。
【０１０６】
インバータ１００の端子２，３，６を使い分けている理由は、ヒステリシス動作を利用して動作を安定させると共に、それらの各端子に接続している回路がお互いに影響を及ぼし合わないようにするためである。
【０１０７】
電源６３については、乾電池や蓄電池を使用している例を挙げているが、太陽電池６３Ａであってもかまわない。
【０１０８】
以上の実施の形態では、ＩＣ化されたインバータ１００，２００を利用して部品点数を減らすと同時に、省スペースを図り、かつ回路動作の安定化を達成することができる。たとえ降雨検出装置の感度を上げても、回路動作が安定しているため、より実用的な装置を得ることができる。このインバータ１００については、ヒステリシス動作を有する回路素子であればよく、実施の形態に限定されない。
【０１０９】
図１３はたとえばアダプターのような電源変換器１３０を介してＡＣ１００ボルト電源を使用する場合の実施の形態を示す回路図である。
【０１１０】
図中、図１０と同一の符号のものは同一もしくは同一機能のものを示す。動作については、図１０の場合とほとんど同じなため、詳細な説明は省略する。
【０１１１】
ヒューズ１３１が電源ラインに挿入され、入力保護用のダイオード１３２がリレー１０５の入力部に設けられている。
【０１１２】
図１０の回路と比べて、フォトトランジスタ２７と補助スイッチ３０とが省略されているが、その理由は、電源変換器１３０によって装置の電源を商用電源にすれば、日中だけこの装置を働かせて省エネを図る必要が特にないからである。
【０１１３】
次に、図１４は電源には蓄電池６３と太陽電池６３Ａとを並列に接続した併用型を採用し、出力には降雨信号出力手段の一つとしてソリッドステートリレー１５０を使用する場合を示す回路図である。ソリッドステートリレー１５０は、入出力間を図示しないフォトカプラによって電気的に絶縁するため、入力側は直流回路でも出力側を汎用的な交流回路で簡単に構成することができる。入力部と出力部とが電気的に絶縁される回路素子であれば、ソリッドステートリレー以外のものであってもよい。
【０１１４】
図１３と比べて、ブザー５５が省略されており、ソリッドステートリレー１５０によって、交流１００ボルトの電源１５１を含む電気回路に、このソリッドステートリレー１５０の出力接点１５０ａと負荷１５２とを挿入する。この負荷１５２には、たとえば交流モータを採用して、リレー１５０の出力接点１５０ａの閉路によって、交流モータを駆動させ、直接物干し竿を引き入れたり、窓を閉めたりなど、雨が降った時に必要な対応を自動的に行わせることができる。この場合は、自動的に雨が降った場合の対応を図るため、敢えてブザーを鳴らす必要はない。
【０１１５】
図中、図１０および図１３と同一符号のものは同一のもの、あるいは同一機能のものを示す。動作については、前述の実施の形態と相違する箇所のみ説明を行い、同じ動作の説明については、省略する。
【０１１６】
雨が降って、報知トランジスタ５１が導通すると、報知トランジスタ５１のコレクタが正の電源電圧からゼロボルトに下がり、ソリッドステートリレー１５０に電源電圧が印加される。すると、ソリッドステートリレー１５０の接点１５０ａが閉路して、負荷１５２に交流電圧が印加される。負荷１５２がモータあるいはアクチュエータならば、それらが駆動される。ここで、抵抗１５３は、ソリッドステートリレー１５０への入力電流を適当な値に抑えるための保護抵抗である。
【０１１７】
長短切り替えスイッチ１６０はインバータ１００の端子６と、抵抗５０の反トランジスタ５１側の一端との間に接続され、ダイオード１６１はインバータ２００の端子２と抵抗５０の反トランジスタ５１側の一端との間に接続されている。ダイオード１６１は、長短切り替えスイッチ１６０がＯＮ状態で、インバータ２００の端子２に、逆電圧が印加されないようにするものである。
【０１１８】
この長短切り替えスイッチ１６０がＯＮの状態では、図１３の場合と同じように報知トランジスタ５１が導通して、インバータ１００の端子６がハイレベル状態の間、報知ＬＥＤ５４が点灯を続けるのに対し、長短切り換えスイッチ１６０がＯＦＦ状態では、インバータ２００の端子２にハイレベルの信号が出力されている間だけ、つまり一瞬もしくは短時間の間だけ、報知ＬＥＤ５４を点灯させるものである。
【０１１９】
この実施の形態では、ソリッドステートリレーを利用して、電源回路の種別に関係なく直接、モータやアクチュエータを駆動する回路を簡単に組めるため、雨が降ったときの対応に幅を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】降雨検出装置１を示す斜視図である。
【図２】降雨検出部２の切断面線Ｉ−Ｉで切断して見た拡大断面図である。
【図３】降雨検出装置１の回路図を示す。
【図４】実施の第２の形態の降雨検出装置１Ａを示す斜視図である。
【図５】降雨検出装置１Ａを示す拡大断面図である。
【図６】降雨検出装置１Ａを示す分解斜視図である。
【図７】第３実施の形態の降雨検出装置１Ｂを示す分解斜視図である。
【図８】第２導電路３１の電圧波形を示す図である。
【図９】第２導電路３１の電圧波形に対する第２増幅トランジスタ３８のコレクタ３８ｂの電圧波形である。
【図１０】降雨検出装置１のその他の回路図である。
【図１１】インバータ１００，２００の内部回路図である。
【図１２】第２導電路３１の電圧波形に対するインバータ１００の端子１，３とインバータ２００の端子１，４の電圧波形を示す図である。
【図１３】ＡＣ１００ボルト電源１３０を使用する場合の実施の形態を示す回路図である。
【図１４】電源には蓄電池６３と太陽電池６３Ａとを並列に接続し、出力にはソリッドステートリレー１５０を使用している場合の実施の形態を示す回路図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１ 降雨検出装置
１５ａ 第１検出板
１５ｂ 第２検出板
４２ ＦＥＴトランジスタ
４５ 充電抵抗
４６ 第２コンデンサ
４９ レベル弁別回路
５６ 放電抵抗
６５ 放電回路
６７ 抵抗検出手段
６８ 時定数回路
６９ 降雨信号出力手段
１００ インバータ
１５０ ソリッドステートリレー
２００ インバータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、降雨を検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、降雨を検出する降雨検出装置が実用に供されている。第１の従来の技術の降雨検出装置は、雨滴を貯溜可能な容器内に、浮子であるフロートを配設する。降雨検出装置は、貯溜される雨滴によって変動するフロートの位置に基づいて、降雨を検出する（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
第２の従来の技術の降雨検出装置は、水分の含有率に基づいて抵抗値が変動する半導体を備える。前記半導体は、浸透する雨滴の量によって、抵抗値が下降する。降雨検出装置は、この抵抗値の下降を検出することによって、降雨を検出する。
【０００４】
【特許文献１】特願平４−２５８９５０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
第１の従来の技術の降雨検出装置は、雨滴が容器内に貯溜される。それ故、降雨を検出する度に、貯溜される雨滴を放出する必要がある。また温度が低下すると、貯溜される雨滴が氷結する場合があり、保守点検上問題がある。
【０００６】
第２の従来の技術の降雨検出装置は、半導体に雨滴を侵入させるため、外方に露出させる必要がある。半導体は、その使用環境によって性能および寿命が影響を受ける。したがって降雨検出装置は、その使用環境によって、降雨を誤判定するなどの不具合および故障などが生じる。
本発明の目的は、使用環境に影響を受けない降雨検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、水滴の介在によって電気抵抗が変化する降雨検出部と、電源から前記降雨検出部を通じた後の電位をレベル弁別するレベル弁別手段とを含む降雨検出装置であって、
ヒステリシス動作を有する回路素子を含む前記レベル弁別手段と、
前記レベル弁別手段の出力に応答し、予め定める時間以上、電源から前記降雨検出部を通じた後の電位が弁別レベル以上の状態を継続したとき、降雨信号を出力する降雨信号出力手段とを含むことを特徴とする降雨検出装置である。
【０００８】
また本発明では、隙間を隔てた第１検出板と第２検出板とを含み、少なくとも前記第１検出部には孔を有し、前記水滴が前記隙間に一定時間滞留する構造、つまり降雨検出部を水はけの良い構造とすることを特徴とする。
【０００９】
また本発明では、降雨信号出力手段は、前記レベル弁別手段の出力が入力される入力部と、外部に信号が出力される出力部とが電気的に絶縁されている回路素子を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、降雨検出部がどのような構成であっても、レベル弁別手段にヒステリシス動作を有する回路素子を使用するため、降雨検出回路動作を安定させることができる。また、ＩＣ化も容易なため、部品点数を削減できると同時に、装置自体の省スペース化も達成できる。たとえチャタリングを起こす降雨検出部であっても、安定した検出動作を迅速に行うことができる。
【００１１】
本発明によれば、降雨検出部が隙間を隔てた第１検出板と第２検出板とを含む水はけの良い構成であるため、手入れを要することがない。また、特別な手段を講じなくても、復帰動作を迅速に行うことができる。
【００１２】
本発明によれば、入力部と出力部とが電気的に絶縁されている回路素子を含む降雨信号出力手段によって、それぞれの回路を独立に構成できるため、雨を検出した後の処理を極めて柔軟に行うことができる。
【００１３】
出力部については、モータやアクチュエータを直接駆動できる交流回路で構成することができ、雨が降った際に、自動的にモータなどを操作して、必要な雨対策を施すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。また実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００１５】
図１は、降雨検出装置１を示す斜視図である。図２は、降雨検出部２の切断面線Ｉ−Ｉで切断して見た拡大断面図である。図３は、降雨検出装置１の回路図を示す。降雨検出装置１は、雨滴を検出し、降雨信号を出力する。降雨検出装置１は、降雨信号に基づいて降雨をＬＥＤおよび警報器などの報知手段で降雨を報知する。降雨検出装置１は、窓および屋根などを駆動する駆動装置に降雨信号を伝送し、これらの駆動装置を駆動させる。降雨検出装置１は、回路筐体３、支持部材４、降雨検出本体５および降雨検出回路６を含む。
【００１６】
回路筐体３は、非導電材料、たとえば樹脂から成る直方体状の箱体であり、その内方に降雨検出回路６が収納される。ただし回路筐体３は、直方体状に限定されず、降雨検出回路６が収納可能な箱体であればよい。支持部材４は、導電性材料、たとえば金属材料からなる板状体である。支持部材４は、回路筐体３に配設され、降雨検出本体５を支持する。
【００１７】
降雨検出本体５は、本体フレーム７、降雨検出部２、太陽電池８および本体挟持部材９を含む。本体フレーム７は、上層板１０と下層板１１とを備える。上層板１０は、非導電材料から成り、平面視で矩形状の平板である。上層板１０は、上層板貫通孔１２および太陽電池配設孔１３が形成される。上層板貫通孔１２および太陽電池配設孔１３は、上層板１０を厚み方向に貫通し、幅方向に平行に形成される。上層板１０には、上層板貫通孔１２と上層板１２の外方とを連通する２つの水抜き溝８０が形成される。各水抜き溝８０は、上層板貫通孔１２に開放する開口部が外方に開放する開口部より小さいすり鉢状に形成される。水抜き溝８０は、２つに限定されず、１つでもよく、３つ以上であってもよい。下層板１１は、非導電材料から成り、平面視で矩形状の平板である。下層板１１は、その外形が上層板１０と同一に形成される。ただし、下層板１１および上層板１０の外形が同一に形成されることに限定されない。下層板１１は、その厚み方向に貫通する下層板貫通孔１４が形成される。
【００１８】
降雨検出部２は、第１検出板１５ａ、非導電板１６、第２検出板１５ｂおよび緊締具１７を含む。第１検出板１５ａは、導電材料から成り、平面視で矩形状の平板である。第１検出板１５ａには、厚み方向に貫通する複数の検出孔１８ａが散在させて形成される。第１検出板１５ａは、本実施の形態では、銅から成る金網である。ただし第１検出板１５ａは、銅に限定されず、ステンレス鋼およびアルミであってもよい。また第１検出板１５ａは、金網に限定されず、パンチングメタルであってもよく、少なくとも雨滴を落下可能な板であればよい。第１検出板１５ａは、その外周縁部に第１導電部材１９ａが配設される。第１導電部材１９ａは、導電材料から成る箔板であり、たとえばアルミ箔の粘着テープである。第２検出板１５ｂは、第１検出板１５ａと同一の構成であり、「第１」の記載を「第２」に代え、符号の付記「ａ」を「ｂ」に代えて、その説明を省略する。各金網の互いに隣接する線材の間隔およびパンチングメタルの検出孔の径は、雨滴が第１検出板１５ａから下方に落下し、かつ第２検出板との間に雨滴が介在するように決定される。第２検出板１５ｂは、導電性材料から成り、孔が形成されない板状体の金属板であってもよい。
【００１９】
非導電板１６は、非導電性材料から成り、格子状の平板に形成される。非導電板１６は、具体的には、非導電性のプラスチック樹脂から成り、田の字状の平板に形成される。非導電板１６は、第２検出板１５ｂ上に積層され、その上に第１検出板１５ａが積層される。第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂは、厚み方向一表面部が互いに臨んで積層される。非導電板１６は、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとを間隔ｔ離隔させるために第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に配設される。間隔ｔは、雨滴が、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に介在するように決定される。具体的には、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲であればよく、本実施の形態では、ｔ＝０．５ｍｍである。非導電板１６は、その外周縁部を第１導電部材１９ａと第２導電部材１９ｂとの間に介在させて、第１導電部材１９ａと第２導電部材１９ｂとの導通を防止する機能を有する。
【００２０】
緊締具１７は、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとを挟持するために設けられる。具体的には、緊締具１７は、非導電材料から成るボルト２０、非導電性材料かなるワッシャ２１およびナット２２を含む。緊締具１７は、第１検出板１５ａ、非導電板１６および第２検出板１５ｂにボルト２０を挿通する。ワッシャ２１は、ボルト２０に外嵌され、第２検出板１５ｂに当接される。第２検出板１５ｂとナット２２との間にワッシャ２１を介在させナット２２を締付けることによって、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとを導通することなく挟持できる。
【００２１】
下層板１１には、その厚み方向一表面部に降雨検出本体５が積層される。降雨検出本体５は、第２検出板１５ｂの他表面部の大部分が下層板貫通孔１４から下方に臨む。下層板１１の厚み方向一表面部には、さらに上層板１０が積層される。上層板１０は、その厚み方向一表面部が下層板１１の厚み方向一表面部に臨んで配設される。上層板１０の上層板貫通孔１２は、下層板貫通孔１４に連通する。降雨検出本体５は、第１検出板１５ａの他表面部の大部分が上層板貫通孔１２から上方に臨む。降雨検出本体５は、上層板１０と下層板１１とによって、その外周縁部が挟持される。具体的には、第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂの外周縁部が挟持され、第１検出板１５ａが上層板１０によって接地される。
【００２２】
太陽電池８は、平板状に形成される。太陽電池８は、受光することによって発電可能な電池である。太陽電池８は、降雨検出回路６に電気的に接続され、降雨検出装置１を駆動するための電気を降雨検出回路６に供給する。太陽電池８は、上層板１０の太陽電池配設孔１３に嵌合して配設される。
【００２３】
本体挟持部材９は、長手状であって、長手方向に垂直な仮想平面で切断して見た断面がコ字状に形成される。本体挟持部材９は、降雨検出本体５が介在する本体フレーム７の外周縁部の一部を嵌合して、本体フレーム７を挟持する。具体的には、２つの本体挟持部材９によって、本体フレーム７の外周縁部のうち、幅方向両端部が挟持される。
【００２４】
支持部材４は、このように構成される降雨検出本体５を、その長手方向に向かうにつれて上方に向かって傾斜させて支持する。本実施の形態では、降雨検出本体５の上層板貫通孔１２内の溜まる雨滴を水抜き溝８０から外方に排出可能に支持される。たとえば斜度２０度である。ただし、これの角度に限定されない。ただし、雨滴を排するための手段は、水抜き溝８０に限定されず、上層板貫通孔１２と外方とを連通する水抜き孔であってもよい。第１検出板１５ａは、支持部材４に電気的に接続される。換言すると、第１検出板１５ａは、支持部材４を介して降雨検出回路６に電気的に接続される。第２検出板１５ｂは、検出導電路６４を介して降雨検出回路６に電気的に接続される。
【００２５】
降雨検出回路６は、第１導電路２３、回路スイッチ２４、ヒューズ２５、フォトトランジスタ２７、第１抵抗２８、第２抵抗２９、補助スイッチ３０、第２導電路３１、第３抵抗３２、第１増幅トランジスタ３３、第３導電路３４、分圧抵抗３５、第４抵抗３６、第５抵抗３７、第２増幅トランジスタ３８、第６抵抗３９、抵抗検出ＬＥＤ４０、第１コンデンサ４１、ＦＥＴトランジスタ４２、第４導電路４３、第７抵抗４４、充電抵抗４５、第２コンデンサ４６、第５導電路４７、入力導電路４８、レベル弁別回路４９、第８抵抗５０、報知トランジスタ５１、降雨信号送信部５２、第９抵抗５３、報知ＬＥＤ５４、ブザー５５、放電抵抗５６、放電スイッチ５７、論理回路５８、第１０抵抗５９、駆動トランジスタ６０、ダイオード６１およびリレースイッチ６２を含む。
【００２６】
第１導電路２３は、一端が定圧電源６３の高電位側に電気的に接続され、他端が支持部材４に電気的に接続される。定圧電源６３は、太陽電池８である。ただし、太陽電池８に限定されず、１次電池および２次電池であってもよく、太陽電池８、１次電池および２次電池のうち複数備えるものであってもよい。１次および２次電池を備える場合、これらは、回路筐体３に収納される。第１導電路２３には、定圧電源６３側から支持部材４に向かって順に回路スイッチ２４、ヒューズ２５、フォトトランジスタ２７、第１抵抗２８、第２抵抗２９が介在する。
【００２７】
回路スイッチ２４は、回路の電源をＯＮおよびＯＦＦを切替えるためのスイッチである。フォトトランジスタ２７は、受光素子の受光状態に基づいて、フォトトランジスタ２７の両端の間の導電状態を切替える。フォトトランジスタ２７の受光素子は、回路筐体３から外方に露出させて太陽光を受光可能に配設される。フォトトランジスタ２７の両端には、補助スイッチ３０が設けられる。補助スイッチ３０をＯＮにすると、フォトトランジスタ２７の両端が導通する。補助スイッチ３０は、たとえばディップスイッチである。
【００２８】
第２導電路３１は、一端が検出導電路６４を介して第２検出板１５ｂに電気的に接続され、他端が第３抵抗３２を介して、第１増幅トランジスタ３３のベース３３ａに電気的に接続される。第２導電路３１は、第３抵抗３２より検出導電路６４側に第３導電路３４の一端が電気的に接続される。第３導電路３４には、分圧抵抗３５が介在する。分圧抵抗３５は、その抵抗値は、たとえば１ＭΩ以上であり、本実施の形態では１ＭΩである。
【００２９】
ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタである第１増幅トランジスタ３３は、そのコレクタ３３ｂが第４抵抗３６を介して第１導電路２３の第１抵抗２８と第２抵抗２９との間に電気的に接続される。第１増幅トランジスタ３３は、そのエミッタ３３ｃが第５抵抗３７を介して第２増幅トランジスタ３８のベース３８ａに電気的に接続される。ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタである第２増幅トランジスタ３８は、そのコレクタ３８ｂが、コレクタ３８ｂ側から順に第６抵抗３９および抵抗検出ＬＥＤ４０を介して第１導電路２３のフォトトランジスタ２７とヒューズ２５との間に電気的に接続される。抵抗検出ＬＥＤ４０は、発光して第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂの間が導通していることを報知するために設けられる。抵抗検出ＬＥＤ４０は、発光部分が回路筐体３の外方に露出して配設され、回路筐体３の外方から発光が確認可能に設けられる。第２増幅トランジスタ３８は、そのエミッタ３８ｃが第５導電路４７に電気的に接続される。第１増幅トランジスタ３３および第２増幅トランジスタ３８は、信号を６０倍以上８００倍以下に増幅する機能を有する。第３導電路は、その他端が第２増幅トランジスタ３８のエミッタ３８ｃに電気的に接続される。
【００３０】
レベル弁別手段であるＦＥＴトランジスタ４２は、たとえばｐ型のＭＯＳＦＥＴトランジスタである。ＦＥＴトランジスタ４２は、そのゲート４２ａが第１コンデンサ４１を介して第２増幅トランジスタ３８のコレクタ３８ｂと第６抵抗３９との間に電気的に接続される。ＦＥＴトランジスタ４２は、そのソース４２ｂが第１導電路２３において第２増幅トランジスタ３８よりヒューズ２５側に電気的に接続される。ＦＥＴトランジスタ４２は、そのドレイン４２ｃが論理回路５８に電気的に接続される。ＦＥＴトランジスタ４２は、ゲート４２ａの電圧を予め定められる検出レベルでレベル弁別する機能を有する。ＦＥＴトランジスタ４２は、検出レベル以下になると、ソース４２ｂ−ドレイン４２ｃ間を導通する機能を有する。換言すると、ＦＥＴトランジスタ４２は、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値を検出レベルに対応する弁別レベルでレベル弁別し、弁別レベル未満になると、ソース４２ｂ−ドレイン４２ｃ間を導通する機能を有する。
【００３１】
第４導電路４３は、その一端がＦＥＴトランジスタ４２のドレイン４２ｃに電気的に接続される。第４導電路４３は、一端側から他端に向かって順に第７抵抗４４および充電抵抗４５が介在し、他端にコンデンサＣである第２コンデンサ４６の一端が電気的に接続される。抵抗Ｒ１である充電抵抗４５は、いわゆる可変抵抗であり、第２コンデンサ４６を充電するために設けられる。充電抵抗４５は、その抵抗値を調節して、第２コンデンサ４６に与える充電電流を調整する機能を有する。換言すると、充電抵抗４５によって充電時の第２コンデンサ４６における電位の上昇速度を調整できる。
【００３２】
第５導電路４７は、その一端が第２コンデンサ４６の他端に、他端が定圧電源６３の低電位側に電気的に接続される。入力導電路４８は、その一端が充電抵抗４５と第２コンデンサ４６との間に電気的に接続され、他端がレベル弁別回路４９に電気的に接続される。
【００３３】
レベル弁別回路４９は、ドレイン電源端子（以下、「Ｄ電源端子」と称する）４９ａ、ゲート−ソース間電源端子（以下、「ＧＳ電源端子」と称する）４９ｂ、入力端子４９ｃおよび降雨信号出力端子４９ｄを備える。Ｄ電源端子４９ａは、回路内のトランジスタのドレインに電圧を供給するための端子であり、ＧＳ電源端子４９ｂは、回路内のトランジスタのゲート−ソース間に電圧を供給するための端子である。レベル弁別回路４９は、入力端子４９ｃの電圧を予め定められる非報知電圧でレベル弁別する。レベル弁別回路４９は、入力端子４９ｃが非報知電圧以下であると、降雨信号出力端子４９ｄからハイレベルの降雨出力信号を出力し、入力端子４９ｃが非報知電圧以上であると、降雨信号出力端子４９ｄからローレベルの降雨出力信号を出力する機能を有する。レベル弁別回路４９は、いわゆるＮＯＲ回路である。レベル弁別回路４９は、Ｄ電源端子４９ａが第４導電路４３の第７抵抗４４よりその一端側に電気的に接続される。ＧＳ電源端子４９ｂは、第５導電路４７に電気的に接続される。入力端子４９ｃは、入力導電路４８の他端が電気的に接続される。降雨信号出力端子４９ｄは、第８抵抗５０を介して報知トランジスタ５１のベース５１ａに電気的に接続される。
【００３４】
ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタである報知トランジスタ５１は、そのコレクタ５１ｂが、コレクタ５１ｂ側から順に第９抵抗５３および報知ＬＥＤ５４を介在させて第４導電路４３においてＤ電源端子４９ａより一端側に電気的に接続される。報知ＬＥＤ５４は、雨滴信号に基づいて発光する、すなわち降雨を光によって報知するために設けられる。報知ＬＥＤ５４は、発光部分が回路筐体３の外方に露出して配設され、回路筐体３の外方から発光が確認可能に設けられる。報知トランジスタ５１は、そのエミッタ５１ｃが第５導電路４７においてＧＳ電源端子４９ｂより他端側に電気的に接続される。降雨信号送信部５２は、第８抵抗５０と報知トランジスタ５１との間に電気的に接続される。
【００３５】
降雨信号送信部５２は、ハイレベルの降雨信号に基づいて、無線方式の図示しない警報器に無線信号を送信する機能を有する。警報器は、たとえば室内に配設され、無線信号に基づいて、利用者に降雨を報知する。ブザー５５は、一端が第４導電路４３において報知トランジスタ５１より一端側に電気的に接続される。ブザー５５は、予め定められるブザー電圧が印加されると、音によって報知する機能を有する。
【００３６】
放電抵抗５６および放電スイッチ５７は、直列して接続される。放電抵抗５６および放電スイッチ５７は、第２コンデンサ４６に並列して、入力導電路４８と第５導電路４７とを電気的に接続する。放電抵抗５６は、第２コンデンサ４６を放電するために設けられる。放電スイッチ５７は、開状態および閉状態に切替可能に構成される。放電スイッチ５７を閉状態にすると、第２コンデンサ４６、入力導電路４８、放電抵抗５６および第５導電路４７によって放電回路６５を形成する。放電回路６５は、第２コンデンサ４６に充電される電気を放電する機能を有する。
【００３７】
論理回路５８は、Ｄ電源端５８ａ、ＧＳ電源端子５８ｂ、第１入力端子５８ｃ、第２入力端子５８ｄおよび駆動信号出力端子５８ｅとを備える。Ｄ電源端５８ａは、第６導電路６６の一端に電気的に接続される。第６導電路６６の他端は、第１導電路２３においてヒューズ２５とＦＥＴトランジスタ４２のソース４２ｂとの間に電気的に接続される。ＧＳ電源端子５８ｂは、第５導電路４７において報知トランジスタ５１のエミッタ５１ｃより他端側に電気的に接続される。第１入力端子５８ｃは、ＦＥＴトランジスタ４２のドレイン４２ｃが電気的に接続される。第２入力端子５８ｄは、入力導電路４８において放電抵抗５６と入力端子４９ｃとの間に電気的に接続される。駆動信号出力端子５８ｅは、第１０抵抗５９を介して駆動トランジスタ６０のベース６０ａに電気的に接続される。論理回路５８は、第１入力端子５８ｃおよび第２入力端子５８ｄのうち少なくとも一方を予め定める駆動電圧でレベル弁別し、予め定められる駆動電圧以上になると、駆動信号出力端子５８ｅからハイレベルの駆動信号を出力する機能を有する。論理回路５８は、いわゆるＯＲ回路である。
【００３８】
ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタである駆動トランジスタ６０は、そのコレクタ６０ｂがダイオード６１を介して第６導電路６６に電気的に接続される。駆動トランジスタ６０のエミッタ６０ｃは、第５導電路４７において論理回路５８のＧＳ電源端子５８ｂより他端側に電気的に接続される。リレースイッチ６２は、高電位側の端子が第６導電路６６においてダイオード６１より第１導電路２３側に電気的に接続される。リレースイッチ６２は、低電位側の端子がダイオード６１と駆動トランジスタ６０のコレクタ６０ｂとの間に電気的に接続される。リレースイッチ６２は、駆動装置を駆動させるためのスイッチである。リレースイッチ６２は、たとえば窓を閉めるための駆動装置、折畳式の屋根を開くための駆動装置などを駆動させるためのスイッチである。リレースイッチ６２は、駆動トランジスタ６０に電流が流れると、スイッチをＯＮにし、前記駆動装置を駆動させる。
【００３９】
本実施の形態では、第１抵抗２８が１０ｋΩ、第２抵抗２９が５０ｋΩ、第３抵抗３２が５０ｋΩ、第４抵抗３６が１０ｋΩ、第５抵抗３７が１０ｋΩ、第６抵抗３９が１ｋΩ、第７抵抗４４が５ｋΩ、第８抵抗５０が１５ｋΩ、第９抵抗５３が１０ｋΩ、第１０抵抗５９が１５ｋΩである。第１コンデンサ４１が１０μＦ、第２コンデンサ４６が３００μＦである。レベル弁別回路４９は、東芝製のＴＣ４００１ＢＰであり、論理回路５８は、東芝製のＴＣ４０７１ＢＰである。また太陽電池は、５．０Ｖである。
【００４０】
本実施の形態において、抵抗測定手段６７は、第２抵抗２９、第３抵抗３２、第４抵抗３６、第１増幅トランジスタ３３、第５抵抗３７、第２増幅トランジスタ３８および第１コンデンサ４１に相当する。時定数回路６８は、充電抵抗４５と第２コンデンサ４６に相当し、降雨信号出力手段６９は、レベル弁別回路４９、時定数回路６８および放電回路６５に相当する。
【００４１】
以下では、このようにして構成される降雨検出装置１の降雨を検出する降雨検出動作について説明する。降雨検出装置１の回路スイッチ２４をＯＮにし、フォトトランジスタ２７が光を受光すると、降雨の検出が開始される。降雨検出本体５の第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に雨滴が介在すると、雨滴によって非導通状態であった第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとが導通する。導通すると、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの導通状態に対応する電位の検出信号が検出導電路６４を介し、降雨検出部を通じた後の電位として第２導電路３１に出力される。
【００４２】
雨の降り方によって、第２導電路３１の電圧波形（電位）は、たとえば図８に示すような場合が考えられる。図８（ａ）は通常の雨が降り出した場合、図８（ｂ）はパラパラと雨が降り始めたり止んだりを、たとえば５分程度の間隔を空けて断続的に繰り返す場合、つまり降雨検出部が接触・非接触を繰り返すチャタリングを起こしている場合を意味する。図８（ｃ）はパラパラっと雨が落ちてその後、雨が止んだ場合である。これは、あくまでも分かりやすく表示した一例であり、これ以外にもいろいろなパターンが種々考えられる。図８で示す一点鎖線は、トランジスタ３３が導通する信号レベルを表している。
【００４３】
検出信号は、分圧抵抗３５によって分圧されて、第１増幅トランジスタ３３および第２増幅トランジスタ３８によって増幅される。第２増幅トランジスタ３８が検出信号を増幅する際、コレクタ３８ｂ−エミッタ３８ｃ間が導通する。これによって、抵抗検出ＬＥＤ４０が発光し、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとが導通する、すなわち雨滴が介在することを報知する。
【００４４】
図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に対応する第２増幅トランジスタ３８のコレクタ３８ｂの電圧波形は、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す波形になる。
【００４５】
第２増幅トランジスタ３８のコレクタ３８ｂ−エミッタ３８ｃ間が導通することによって、第２増幅トランジスタ３８のコレクタ３８ｂの電位が一気に正の電源電圧から第５導電路４７のゼロボルトに下がる。その結果、ＦＥＴトランジスタ４２のゲート４２ａの電位もゼロボルトに下がり、ＦＥＴトランジスタ４２のソース４２ｂ−ドレイン４２ｃ間が導通する。換言すると、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値が弁別レベル未満になると、ＦＥＴトランジスタ４２のソース４２ｂ−ドレイン４２ｃ間が導通する。具体的には、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間隔が０．５ｍｍに配設され、分圧抵抗３５が１ＭΩであると、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値が５ＭΩ以下でＦＥＴトランジスタ４２のソース４２ｂ−ドレイン４２ｃ間が導通する。このようにソース４２ｂ−ドレイン４２ｃ間を導通することによって、ＦＥＴトランジスタ４２は、第１導電路２３と同電位のハイレベルの雨滴信号をドレイン４２ｃから出力する。
【００４６】
ハイレベルの雨滴信号は、論理回路５８の第１入力端子５８ｃおよび第７抵抗４４と充電抵抗４５とを介して第２コンデンサ４６に与えられ、第２コンデンサ４６を充電する。第２コンデンサ４６は、たとえば２ｓｅｃ以上３０ｓｅｃ以下で充電される。本実施の形態では、第２コンデンサ４６は、１０ｓｅｃで充電される。またハイレベルの雨滴信号によって、レベル弁別回路４９のＤ電源端４９ａに電圧が供給され、レベル弁別回路４９がレベル弁別を開始する。
【００４７】
レベル弁別回路４９は、第２コンデンサ４６の電位が非報知電位以下であると、ハイレベルの降雨信号を出力する。降雨信号送信部５２は、このハイレベルの降雨信号に基づいて、警報器に無線信号を送信する。警報器によって降雨が利用者に報知される。ハイレベルの降雨信号が報知トランジスタ５１に入力されると、報知トランジスタ５１のコレクタ５１ｂ−エミッタ５１ｃ間が導通する。導通すると、報知ＬＥＤ５４およびブザー５５に電圧が印加され、報知ＬＥＤ５４が発光し、ブザー５５が鳴って、利用者に光と音とによって降雨を報知する。
【００４８】
第２コンデンサ４６の電位が非報知電位以上になると、レベル弁別回路４９は、降雨信号出力端子４９ｄからローレベルの降雨信号を出力する。降雨信号送信部５２からの無線信号を送信が停止される。ローレベルの降雨信号が報知トランジスタ５１に入力されると、報知トランジスタ５１のコレクタ５１ｂ−エミッタ５１ｃ間が非導通状態になり、報知ＬＥＤ５４およびブザー５５の動作が停止する。
【００４９】
論理回路５８は、第１入力端子５８ｃに入力される雨滴信号の電位および第２コンデンサ４６の電位のうち少なくとも一方を予め定められる駆動電圧でレベル弁別し、少なくとも一方が駆動電圧以上であると、駆動信号出力端子５８ｅからハイレベルの駆動信号を出力する。ハイレベルの駆動信号が駆動トランジスタ６０に入力され、駆動トランジスタ６０のコレクタ６０ｂ−エミッタ６０ｃ間を導通する。導通されると、リレースイッチ６２に電流が流れ、スイッチがＯＮになり、駆動装置を駆動させる。
【００５０】
放電回路６５に設けられる放電スイッチ５７を閉状態にすると、第２コンデンサ４６に充電される電荷を放電抵抗５６によって放電する。充電完了した第２コンデンサ４６から放電回路６５を用いずに放電すると、放電の完了に１時間程度かかる。放電回路６５を用いて放電すると、たとえば１２秒で放電を完了できる。
【００５１】
夜間では、フォトトランジスタ２７が太陽光を受光不能であるので、フォトトランジスタ２７の両端を非導電状態にし、降雨検出装置１の機能を停止させる。また補助スイッチ３０を閉状態にすると、フォトトランジスタ２７との両端を導通し、夜間でも使用できる。また降雨検出装置１は、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値が所定値、たとえば８ＭΩ以上になると、復帰する。
【００５２】
以下では、このようにして構成される降雨検出装置１が奏する効果について説明する。本実施の形態の降雨検出装置１によれば、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値が５ＭΩ以下になると、降雨検出装置１が降雨を検出する。第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に一滴の雨滴が介在すると、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値は、１ＭΩ程度になる。また第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとに埃が付着する際、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に介在すると、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値は、５ＭΩ程度になる。従来の降雨検出装置では、０．１ＭΩ以下の抵抗を検出可能に構成される。それ故、複数の雨滴が検出板に付着し、第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂの各所が導通しなければ、降雨の検出が不可能である。降雨検出装置１では、抵抗値が５ＭΩ以下で降雨検出可能であるので、一滴の雨滴が付着するだけで検出できる。また第１検出板１５ａおよび第２検出板に埃が付着する場合も、一滴の雨滴が付着するだけで検出ができる。このように高感度の降雨検出装置１が実現でき、降雨を即座に報知できる。それ故、雨滴が小さく、第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂに付着する雨滴が数滴となる霧雨であっても、検出できる高感度の降雨検出装置１が実現できる。また降雨検出装置１は、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値が所定値以上、たとえば８ＭΩ以上になると、復帰し降雨検出動作を再開できる。
【００５３】
本体実施の形態の降雨検出装置１によれば、降雨を検出すると、報知ＬＥＤ５４が発光し、ブザー５５が鳴る。このように光と音とによって利用者に降雨を報知できる。また降雨信号に基づいて警報器に無線信号を送信するので、降雨検出装置１から離れた場所であっても、警報器によって利用者に降雨を報知することができる。論理回路５８からの駆動信号に基づいて、リレースイッチ６２をＯＮにして駆動装置を駆動する。これによって降雨時に駆動装置を駆動させることができる。
【００５４】
具体的には、リレースイッチ６２のＯＮ動作に連動して窓を閉めることが可能な駆動装置を設けることによって、降雨時に窓が自動的に閉じる駆動装置を実現できる。これによって降雨時の窓の閉め忘れがなくなる。またリレースイッチ６２のＯＮ動作に連動して折畳式の屋根を開くことが可能な駆動装置を設けることによって、降雨時に屋根が自動的に開く駆動装置を実現できる。これによって降雨時に屋根を開くことによって、干している洗濯物を濡らすことを抑制できる。
【００５５】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、昼間では、フォトトランジスタ２７が太陽光を受光し、フォトトランジスタ２７の両端が導通する。夜間において就寝中であれば、警報器などを鳴らして、注意喚起することが好ましくない。また夜間、結露が付着することで警報器が鳴ることも好ましくない。それ故、夜間に降雨を検出する機能を停止することが好ましい。夜間では、フォトトランジスタ２７が太陽光を受光不能であるので、フォトトランジスタ２７の両端が非導通する。これによって昼間では、降雨を検出するけれども、夜間では、降雨を検出する機能が停止する。よって、夜間に結露が付着することのみによって、警報器が不所望に鳴ることを防止することができる。また補助スイッチ３０が設けられているので、補助スイッチ３０をＯＮにすることによって、夜間に降雨を検出させることも可能である。このように夜間も降雨を検出できるので、就寝中の降雨の検出も可能になる。
【００５６】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、時定数回路６８は、レベル弁別回路４９の入力端子４９ｃおよび論理回路５８の第２入力端子５８ｄに電気的に接続される。これによって、入力端子４９および第２入力端子５８ｄに入力される信号が急激に変化することを防ぐ。従来の技術の降雨検出装置は、感度を上昇させると、２、３滴の雨滴が第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に介在するだけ、降雨を検出する。それ故、雨滴の付着および落下の繰返しに起因する前記入力信号の急激な変化にともなって、降雨信号および駆動信号にチャタリング現象が生じる。時定数回路６９を設けることによって、前記入力信号の急激な変化を防ぎ、降雨信号および駆動信号にチャタリング現象が生じることを抑制できる。これによってリレースイッチ６２のチャタリング現象にともなう接点焼損を抑制できる。降雨検出の感度を上げると、チャタリング現象が生じ、動作が困難であったけれども、このようにチャタリング現象の抑制が可能であるので、降雨検出の感度を上げることができる。
【００５７】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、時定数回路６８とレベル弁別回路４９とを備える。レベル弁別回路４９がＮＯＲ回路であるので、雨滴信号が伝送されてから第２コンデンサ４６が充電され、入力端子４９ｃが非報知電圧以上になるまで、降雨を報知する。それ故、報知される時間が２ｓｅｃ以上３０ｓｅｃ以下、本実施の形態では１０ｓｅｃ以下である。これによって降雨を報知し続けることがない。これによって利用者は、わざわざ報知を止めに行く必要がなく、報知による電力消費も少なくすることができる。
【００５８】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、放電回路６５が設けられる。降雨検出装置１では、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の雨滴を除去した後、第２コンデンサ４６に充電される電荷を放電するためには、１時間かかる。それ故、連続して降雨を検出することができない。放電回路６５を設けることによって、放電スイッチ５７を閉状態にするだけで、第２コンデンサ４６に充電される電荷が直ぐに放電される。したがって第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の雨滴を除去した後、直ぐに雨滴を検出することができ、２次的または３次的な降雨を検出することが可能となる。
【００５９】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、第２検出板１５ｂには複数の検出孔１８ｂが形成される。これによって第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に介在する雨滴を、前記検出孔１８ｂから下方に落下させることができる。第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に付着する雨滴の水はけが非常に良いため、熱を加えて蒸発されたり、雨滴をふき取ったりする必要がないので、何もしなくても降雨検出装置の機能の復帰を早く行うことができる。そして、たとえ埃が検出板に付着しても、雨滴と共に流れ落ちる構成のため、特に掃除をする必要もない。この第２検出板１５ｂの反第１検出板側に、検出孔１８ｂを通じて雨滴を吸収する、たとえばスポンジのような吸収体を取付ければ、水はけをさらに良くすることも可能である。
【００６０】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、降雨検出本体５が上方に向かって傾斜して配設される。それ故、第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂに介在する雨滴がこれらを伝って下方に移動し、さらに本体フレーム７を伝って下方に落下するので、単に第２検出板１５ｂから落下させるより、雨滴を早く除去することができる。これによって降雨検出装置１の復帰を早くすることができる。また第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂが銅、ステンレス鋼またはアルミによって構成されるので、雨滴の落下が早い。また熱伝導性が高いので、熱を加えることによって素早く乾燥させることができる。
【００６１】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、ＦＥＴトランジスタ４２を用いているので、リレースイッチなどを用いる場合に比べて、消費電力を小さくできる。さらにレベル弁別回路４９および論理回路５８に高感度ＩＣ回路が設けられるので、消費電力を小さくできる。このように消費電力を小さくできるので、太陽電池８のような発電力が小さいものでも、降雨検出装置１を駆動できる。本実施の形態では、雨滴非検出動作時における電流は、０．００７５ｍＡであり、ブザー５５が停止後の抵抗検出ＬＥＤ４０の点灯時の電流は、３ｍＡである。
【００６２】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、埃などの異物が第１検出板１５ａに付着すると、第１検出板１５ａの雨滴の付着力が低下する。これによって第１検出板１５ａ上の雨滴が下方に落下し、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に介在する。それ故、埃などの異物が第１検出板１５ａに付着すれば付着するほど、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に介在し、降雨検出の感度が上昇する。換言すると、使用すれば使用するほど、第１検出板１５ａが汚れ、降雨検出の感度が上昇する。
【００６３】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、分圧抵抗３５の抵抗値が１ＭΩ以上に設定される。抵抗値を１ＭΩより小さくすると、第１増幅トランジスタ３３に印加される分圧が小さくなり、降雨検出の感度が低くなる。それ故、分圧抵抗３５の抵抗値は、１ＭΩであることが望ましい。
【００６４】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、第１検出板１５ａは、全体の形状が平板状であり、厚み方向の一方面が上方に臨む。第１検出板１５ａは、その厚み方向に貫通する多数の検出孔１８ａが散在して形成される。第１検出板１５ａは、各検出孔１８ａの少なくとも内面が導電性材料から成る。第２検出板１５ｂは、第１検出板１５ａより下方に配置され、少なくとも厚み方向一表面部が導電性材料から成る。第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂは、第１検出板１５ａの厚み方向一表面部と第２検出板１５ｂの厚み方向一表面部との間隔が、検出されるべき雨滴が、前記検出孔１８ａと前記上面との間にわたって介在する値に設定される。第１検出板１５ａの検出孔１８ａの内面と第２検出板１５ｂの上面との間に雨滴が介在すると、抵抗測定手段６７によって抵抗の低下を検出する。ＦＥＴトランジスタ４２は、雨滴信号を降雨信号出力手段６９に出力する。降雨信号出力手段６９は、雨滴信号から抵抗が弁別レベル未満である状態が予め定める時間以上継続すると、降雨信号を出力する。これによって降雨が予め定められる時間継続すると、降雨信号を出力させることができる。これによって第１検出板１５ａの検出孔１８ａの内面と第２検出板１５ｂの上面との間に雨滴が介在するか否かを、レベル弁別回路４２によって確実に検出することができる。したがって第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値に基づいて、降雨を検出するので、使用環境に影響されることなく降雨を検出できる。
【００６５】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、第１検出板１５ａは、パンチングメタルまたは金網から成り、第２検出板１５ｂは、パンチングメタル、金網または金属板から成る。これによって第１検出板１５ａおよび第２検出板１５ｂを実現できる。
【００６６】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、時定数回路６８は、第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間の抵抗値が弁別レベル未満である状態になると、ＦＥＴトランジスタ４２から第２コンデンサ４６に雨滴信号が与えられ、充電抵抗４５が与える充電電流によって第２コンデンサ４６が充電される。第２コンデンサ４６は、放電抵抗５６を有する放電回路６５によって放電できる。レベル弁別回路４９は、第２コンデンサ４６の電圧を非報知電圧でレベル弁別し、第２コンデンサ４６の電圧が非報知電圧以上になると、降雨信号を出力する。これによって降雨信号出力手段６９を実現できる。また時定数回路６８を設けることによって、チャタリング現象を防止することができる。
【００６７】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、水抜き溝８０が形成されるので、第１検出板１５ａ上に溜まる雨滴を外方に排出させることができる。これによって第１検出板１５ａから落下しない雨滴であっても、外方に排出させることができ、第１検出板１５ａの乾燥を早めることができる。それ故、降雨検出装置１の降雨検出動作の復帰を、従来技術の降雨検出装置より早めることができる。
【００６８】
本実施の形態の降雨検出装置１によれば、第１検出板１５ａに複数の検出孔１８ａが形成されるので、ブラシなどで第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に介在する埃を除去すること容易である。これによって、埃が介在することによって、検出感度が低下することを抑制できる。
【００６９】
本実施の形態では、第１増幅トランジスタ３３と第２増幅トランジスタ３８とが設けられ、２段階で、増幅されているけれども、必ずしも２つ設けられることに限定されない。ＦＥＴトランジスタ４２に検出レベル以上の電圧を印加可能であれば、１つのバイポーラトランジスタであってもよい。また放電回路６５が設けられているけれども、必ずしも、これがなくてもよい。
【００７０】
本実施の形態の降雨検出装置１では、定圧電源として太陽電池が設けられているけれども、必ずしも太陽電池に限定されない。たとえば商用電源を整流器を介して第１導電路３１および第５導電路４７に電気的に接続してもよく、その定圧電圧を供給可能なものであれば限定されない。
【００７１】
図４は、実施の第２の形態の降雨検出装置１Ａを示す斜視図である。図に示す上側の多孔質のメタル板７０ａは、ステンレス、アルミなどの防錆に優れた金属製のパンチングボードの多孔質の板となっている。したがって、降り注いだ雨滴はその検出孔７１ａより下側に流れ落ちる。図５は、降雨検出装置１Ａを示す拡大断面図、図６は、降雨検出装置１Ａを示す分解斜視図であって、上側メタル板７０ａと電気的に絶縁をなす様一定間隔を置いて下側メタル板７０ｂを対向させている。降雨時、前記上側メタル板７０ａの検出孔７１ａより流れ落ちる雨水は下側メタル板７０ｂに流入することとなる。これにより、この雨水を媒体として上下側メタル板７０ａ，７０ｂ間は、電気的に導通する。
【００７２】
上下側メタル板７０ａ，７０ｂ間の電気的絶縁をなす様一定間隔は、絶縁リングを介し、ボルト、ナットなどの緊締具７４にて維持する。
【００７３】
さらに、この上下側メタル板７０ａ、７０ｂは、同様に防錆に優れた金属性の上下四周枠７５、さらには絶縁中枠７６にて保持され緊締具７４とともに一体化する。この上側メタル板７０ａは、開閉可能なカバー７７に覆われており、降雨検出状態においては、そのカバーを開蓋状態とし、非検出状態においては、閉蓋状態とし、不要な検出器の動作状態を防ぐ、さらにカバーは、その開き角度の調整によって雨滴を多く吸収するとともに、上側メタル板７０ａの集雨に加え注ぎ込み、動作を速める。
【００７４】
図７は、第３実施の形態の降雨検出装置１Ｂを示す分解斜視図である。而して、下側メタル板７２ｂは、上側メタル板７１ａの如く検出孔を有しない金属板としており、実施の第３の形態の降雨検出装置１Ｂは、上側メタル板７０ａと同じ多孔質の金属板を用いている。これらはいずれでもよい。すなわち、下側メタル板７０ｂに流入した雨水は、一定時間滞留させ、換言すると一時的に電気的に導通状態を維持すればよく、その検出穴７３ａ，７３ｂの個数、孔径によって選択できる。この雨水の滞留時間については、雨の状況によって大幅に変わってくるが、早ければ１分以内の場合も考えられる。
【００７５】
図１０は、降雨検出装置１のその他の回路図を示す。
以下の実施の形態は、図３に示す回路をさらに、省スペース化と安定化させることを主眼に、次の事柄について改良している。
【００７６】
・取り扱いにくいＦＥＴトランジスタを、ヒシテリシス動作を有する応答の速い回路素子に置き換える。ＦＥＴトランジスタは、電源電圧が低い場合に動作が不安定になりやすく、またゲートの電位が不安定になりやすい。
・ＩＣ化を進めて、部品点数を減らす。
・後段に影響を与えないように、電源ライン上には、できるだけ回路素子を挿入しない。
【００７７】
図３で示す回路では、降雨検出装置１の感度を上げると、第１コンデンサ４１を通じた入力信号で動作するＦＥＴトランジスタ４２の動作が不安定になる場合があり、復帰動作を思うように早めに設定できない。復帰動作を早めに設定できれば、断続的に降り続ける雨に対して、柔軟に対応することができ、装置の実用性をより高めることができる。
【００７８】
図中、図３と同一の符号のものは、同一のもの、あるいは同一機能のものを示す。
論理否定回路を構成するインバータ１００は、図３のＦＥＴトランジスタ４２に変わる素子で、レベル弁別手段の一部を構成するものである。このインバータ１００の各端子と内部回路について、図１１に示す。上下に隣り合う一組の端子どうしでは、それぞれ反転信号が出力される構成になっている。このインバータ１００については、入力波形の立ち上がり時と立下り時とで、しきい値が異なるヒシテリシスを有し、入力信号がチャタリングを生じても簡単に反応しないように、信号処理の安定化を図っている。
【００７９】
ＶＤＤとＶＧＳはインバータ１００を動作させるための電源電圧を印加させる端子である。端子１には抵抗９９を介して第２増幅トランジスタ３８のコレクタが接続され、端子１の反転信号が端子２から出力され、ダイオード１０１を介して、端子３に接続されるとともに、ダイオード２０１と充電抵抗４５と抵抗４５、および後述するインバータ２００の端子ＶＤＤに接続される。ダイオード２０１と充電抵抗４５とは並列に接続されている。
【００８０】
インバータ１００の端子１にローレベル信号が入力されると、端子２にハイレベル信号が出力され、ダイオード１０１を通じて端子３にも、ハイレベル信号が入力される。また、インバータ１００の端子１にハイレベル信号が入力されると、端子２にローレベル信号が出力され、場合に応じダイオート１０１によってインバータ１００の端子３の電位は、インバータ１００の端子２とは切り離される。インバータ１００の端子４は、端子３とは反転する信号が出力され、インバータ１００の端子５と接続されている。インバータ１００の端子２がローレベルの電位になっても、ダイオード１０１によって、インバータ１００の端子３がハイレベルの電位を維持できるように構成しており、逆の電圧が端子２に印加されないようにして、回路の保護を図っている。
【００８１】
インバータ１００の端子６は、端子５とは反転する信号が出力されるが、インバータ１００の端子３の信号に対してヒステリシスを有する信号が出力され、第８抵抗５０に接続される。
【００８２】
次に、論理否定回路を構成するインバータ２００は、ブザー５５を鳴らすための素子である。インバータ２００の端子１と端子２に関する内部回路については、図１１に示すインバータ１００と同じである。
【００８３】
端子ＶＤＤとＶＧＳはインバータ２００を動作させるための電源電圧を印加させる端子である。インバータ２００の端子ＶＤＤにはインバータ１００の端子３が接続されている。インバータ２００の端子１には充電抵抗４５と第２コンデンサ４６とダイオード２０１との接続箇所が接続されている。
【００８４】
このダイオード２０１と充電抵抗４５とは並列に接続され、インバータ１００の端子３とインバータ２００の端子１との間に、この並列回路が接続されている。インバータ２００の端子２は、インバータ２００の端子１に対する反転信号が出力され、第１０抵抗５９を介してトランジスタ６０のベースに接続されている。
【００８５】
コンデンサ１０２と抵抗１０３との並列回路はインバータ１００の端子３と第５導電路４７との間に接続され、たとえば５分程度の報知ＬＥＤ５４の遅延保持動作を行わせる機能を有している。即ち、インバータ１００の端子３の電位をコンデンサ１０２で、一定時間保持することによって、インバータ１００の端子６の電位を保持し、トランジスタ５１の導通状態を維持して、報知ＬＥＤ５４を点灯継続させる。
【００８６】
電源確認用ＬＥＤ１２０とツェナーダイオード１２２との並列回路が抵抗１２１を介して導電路２３と４７との間に接続されている。
【００８７】
スイッチ１０４は、ブザー５５を鳴らすために、リレー１０５に対して電源を供給するスイッチである。ワイヤレス発信器１１０は回路スイッチ２４を通じての電源供給を受けて、インバータ２００の端子２の出力信号を発信する。
【００８８】
以下、この実施の形態の動作について、説明する。
降雨検出装置１の回路スイッチ２４をＯＮすると、第１導電路２３から抵抗１２１を通じ、ツェナーダイオード１２２および電源確認用ＬＥＤ１２０を経て、第５導電路４７に電流が流れて，電源確認用ＬＥＤが発光する。ツェナーダイオード１２２の定電圧作用によって、安定的に電源確認用ＬＥＤは発光する。また、フォトトランジスタ２７が受光すると、図３の場合と同様に降雨の検出が開始される。降雨検出体５の第１検出板１５ａと第２検出板１５ｂとの間に雨滴が介在すると、雨滴によって第１検出板と第２検出板とが導通する。導通すると、導電路６４、３１、抵抗３２を通じて第１増幅トランジスタ３３のベースとエミッタ間、および抵抗３７、フォトトランジスタ２７を通じて第２増幅トランジスタ３８のベースとエミッタ間に電流が流れて、トランジスタ３３とトランジスタ３８とが共に導通して、抵抗検出ＬＥＤ４０が発光し、雨滴が介在することを近くにいる人に報知する。雨が一滴もしくは数滴介在すれば、ＬＥＤによる報知をするが、無くなれば直ちに抵抗検知ＬＥＤ４０は消灯する。
【００８９】
第２増幅トランジスタ３８が導通すると、コレクタの電位がハイレベルからローベルに変化する。すると、インバータ１００の端子１の電位も同じようにハイレベルからローレベルに変化する。
【００９０】
インバータ１００では、端子２は端子１とは反転する電位を出力し、端子３はダイオード１０１を通じて端子２と同じ電位を出力し、端子４，５は端子３と反転する電位を、端子６は端子５と反転する電位を出力する。このため、インバータの端子２，３，６はローレベルからハイレベルに変化し、端子４，５はハイレベルからローレベルに変化する。
【００９１】
この電位の変化を受けて、報知トランジスタ５１のベースとエミッタ間には抵抗５０を通じてインバータ１００の端子６から電流が流れ、報知トランジスタ５１が導通し、報知ＬＥＤ５４も発光する。
【００９２】
一方、インバータ２００では、インバータ１００の端子３から、インバータ２００の端子ＶＤＤに電源電圧としてハイレベルの信号が印加され、またコンデンサ１０２と、充電抵抗４５を通じてコンデンサ４６とに充電電流が流れ込み、インバータ２００の端子１に接続されているコンデンサ４６の電位、即ちインバータ２００の端子１の電位が徐々に上昇する。
【００９３】
インバータ２００の端子ＶＤＤにハイレベルの信号が印加されてインバータ２００が動作し始めると、インバータ２００の端子２には、端子１がローレベルの間、ハイレベルの信号が出力され、インバータ２００の端子１がハイレベルに変化すると、インバータ２００の端子２はローレベル信号を出力する。
【００９４】
このコンデンサ４６には、抵抗４５を短絡するダイオード２０１と抵抗１０３とによる長時間の放電回路が接続され、あるいは抵抗４５を短絡するダイオード２０１と抵抗５６と放電スイッチ５７とを含む強制放電回路が接続されている。コンデンサ１０２にも抵抗１０３による長時間放電回路が接続されている。長時間経過すれば、コンデンサ４６およびコンデンサ１０２の電荷は放電され、放電スイッチ５７をＯＮにすれば直ちにコンデンサ４６およびコンデンサ１０２の電荷は放電されるが、それ以外はコンデンサ４６に電荷が蓄積され、コンデンサの電位が徐々に上昇していく。
【００９５】
端子ＶＤＤにハイレベルの信号が印加されて既に動作しているインバータ２００では、端子１がローレベル状態の間、端子２はハイレベル状態にあり、このコンデンサ４６の電位が非報知電位以上になると、インバータ２００の端子１に印加される信号がローレベルからハイレベルに変化するのに際し、インバータ２００の端子２はハイレベルからローレベルに変化する。インバータ２００の端子２がハイレベル状態の間、トランジスタ６０には抵抗５９を通じてベースとエミッタ間に電流が流れてトランジスタ６０が導通し、第１導電路２３からスイッチ１０４、リレー１０５、トランジスタ６０を通じてリレー１０５を励磁させる。
【００９６】
すると、リレー１０５の接点を介してブザー５５に電流が流れ、ブザー５５を鳴らし、利用者に雨が降り始めていることを音で報知する。
【００９７】
また、インバータ２００の端子２がハイレベル状態の間、ワイヤレス発信機１１０にも信号が送られ、離れた場所いる利用者にも発信器を通じて降雨を報知するようにする。
【００９８】
その後、コンデンサ４６の電位が非報知電位以上になると、インバータ２００の端子１に印加される信号がローレベルからハイレベルに変化するため、インバータ２００の端子２はハイレベルからローレベルに変化して、トランジスタ６０が導通しなくなり、ブザー５５が鳴り止む。同時に、ワイヤレス発信器１１０にも信号が送られなくなり、ワイヤレス発信器１１０の動作も停止する。
【００９９】
雨滴が降雨検出本体５から無くなれば，インバータ１００の端子２の電位が多少のヒスシテリシスを経てローレベルに戻る。しかし、端子３の電位はコンデンサ１０２に蓄積された電荷によってハイレベルを維持する。
【０１００】
ある程度の時間の間、雨滴が降雨検出本体５に維持されるか、一粒の雨もしくは数滴の雨でも何回も断続的に降雨検出本体５に降りそそげば、コンデンサ４６の電位は非報知電位以上に到達する。その結果、ブザー５５が一瞬もしくは短時間だけ鳴ったり、ワイヤレス発信器１１が瞬間的に動作することになる。したがって、悪戯にブザー５５などが鳴り続けて、周囲に騒音を撒き散らすことはない。このブザー５５がたとえ鳴り止んでも報知ＬＥＤ５４の点灯状況を見れば、これまでの降雨状況を簡単に知ることができる。
【０１０１】
雨の降り方によって、前述の場合と同様、導電路３１の電圧波形（信号波形）は、たとえば図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような場合が考えられる。図８（ａ）は通常の雨が降り出した場合、図８（ｂ）はパラパラと雨が降り始めたり止んだりを断続的に繰り返す場合、図８（ｃ）はパラパラっと雨が落ちてその後、雨が止んだ場合である。
【０１０２】
図１２は図１０におけるその時々のインバータ１００の端子１，３とインバータ２００の端子１，２の電圧波形（信号波形）をそれぞれ示し、図１２（ａ１），（ａ２），（ａ３），（ａ４）については、導電路３１が図８（ａ）に示す電圧波形（信号波形）の場合、図１２（ｂ１），（ｂ２），（ｂ３），（ｂ４）については、導電路３１が図８（ｂ）に示す電圧波形（信号波形）の場合、図１２（ｃ１），（ｃ２），（ｃ３），（ｃ４）については、導電路３１が図８（ｃ）に示す電圧波形（信号波形）の場合である。即ち、雨が降り出した図８（ａ）の場合と、パラパラと断続的に繰り返す図８（ｂ）の場合と、パラパラっと雨が降って止んだ図８（ｃ）の場合のいずれの場合も、図１２に示すとおり、インバータ２００の端子２が一瞬だけハイレベル状態になるため、その間にブザー５５が鳴って、直ぐに鳴り止むことになる。パラパラと断続的に雨が続く場合は、その都度ブザー５５が鳴る。ブザー５５を一瞬だけ鳴らすだけでなく、短時間の間、ブザー５５を鳴らすように回路を構成することも可能である。
【０１０３】
この対応のさせ方については、抵抗４５とコンデンサ４６との充電回路やコンデンサ４６とダイオード２０１と抵抗１０３との放電回路、コンデンサ１０２と抵抗１０３との放電回路の設定によって、変更が可能である。どの程度の雨に対して、どのような対応を取るべきかについては、この装置が設置される場所の今までの状況や環境によって最適な設定を行えばよい。
【０１０４】
特に、インバータ１００の端子３の電位は、コンデンサ１０２によって、ある程度の間ハイレベルに維持されるが、ダイオード１０１によって、インバータ１００の端子３の逆電圧が端子２に直接印加しないように保護している。
【０１０５】
インバータ１００の端子３と端子６とは、ヒステリシス動作を介してほぼ同一電位を維持するため、端子３がコンデンサ１０２によって、ハイレベルが維持される間は、端子６もハイレベル状態にあるため、トランジスタ５１の導通によって、報知ＬＥＤ５４は、たとえば５分程度の一定時間の間、点灯を続ける。また、インバータ１００の端子３がローレベル状態に変化すれば、インバータ２００の端子ＶＤＤにはローレベル信号が印加されるので、インバータ２００は動作を停止する。
【０１０６】
インバータ１００の端子２，３，６を使い分けている理由は、ヒステリシス動作を利用して動作を安定させると共に、それらの各端子に接続している回路がお互いに影響を及ぼし合わないようにするためである。
【０１０７】
電源６３については、乾電池や蓄電池を使用している例を挙げているが、太陽電池６３Ａであってもかまわない。
【０１０８】
以上の実施の形態では、ＩＣ化されたインバータ１００，２００を利用して部品点数を減らすと同時に、省スペースを図り、かつ回路動作の安定化を達成することができる。たとえ降雨検出装置の感度を上げても、回路動作が安定しているため、より実用的な装置を得ることができる。このインバータ１００については、ヒステリシス動作を有する回路素子であればよく、実施の形態に限定されない。
【０１０９】
図１３はたとえばアダプターのような電源変換器１３０を介してＡＣ１００ボルト電源を使用する場合の実施の形態を示す回路図である。
【０１１０】
図中、図１０と同一の符号のものは同一もしくは同一機能のものを示す。動作については、図１０の場合とほとんど同じなため、詳細な説明は省略する。
【０１１１】
ヒューズ１３１が電源ラインに挿入され、入力保護用のダイオード１３２がリレー１０５の入力部に設けられている。
【０１１２】
図１０の回路と比べて、フォトトランジスタ２７と補助スイッチ３０とが省略されているが、その理由は、電源変換器１３０によって装置の電源を商用電源にすれば、日中だけこの装置を働かせて省エネを図る必要が特にないからである。
【０１１３】
次に、図１４は電源には蓄電池６３と太陽電池６３Ａとを並列に接続した併用型を採用し、出力には降雨信号出力手段の一つとしてソリッドステートリレー１５０を使用する場合を示す回路図である。ソリッドステートリレー１５０は、入出力間を図示しないフォトカプラによって電気的に絶縁するため、入力側は直流回路でも出力側を汎用的な交流回路で簡単に構成することができる。入力部と出力部とが電気的に絶縁される回路素子であれば、ソリッドステートリレー以外のものであってもよい。
【０１１４】
図１３と比べて、ブザー５５が省略されており、ソリッドステートリレー１５０によって、交流１００ボルトの電源１５１を含む電気回路に、このソリッドステートリレー１５０の出力接点１５０ａと負荷１５２とを挿入する。この負荷１５２には、たとえば交流モータを採用して、リレー１５０の出力接点１５０ａの閉路によって、交流モータを駆動させ、直接物干し竿を引き入れたり、窓を閉めたりなど、雨が降った時に必要な対応を自動的に行わせることができる。この場合は、自動的に雨が降った場合の対応を図るため、敢えてブザーを鳴らす必要はない。
【０１１５】
図中、図１０および図１３と同一符号のものは同一のもの、あるいは同一機能のものを示す。動作については、前述の実施の形態と相違する箇所のみ説明を行い、同じ動作の説明については、省略する。
【０１１６】
雨が降って、報知トランジスタ５１が導通すると、報知トランジスタ５１のコレクタが正の電源電圧からゼロボルトに下がり、ソリッドステートリレー１５０に電源電圧が印加される。すると、ソリッドステートリレー１５０の接点１５０ａが閉路して、負荷１５２に交流電圧が印加される。負荷１５２がモータあるいはアクチュエータならば、それらが駆動される。ここで、抵抗１５３は、ソリッドステートリレー１５０への入力電流を適当な値に抑えるための保護抵抗である。
【０１１７】
長短切り替えスイッチ１６０はインバータ１００の端子６と、抵抗５０の反トランジスタ５１側の一端との間に接続され、ダイオード１６１はインバータ２００の端子２と抵抗５０の反トランジスタ５１側の一端との間に接続されている。ダイオード１６１は、長短切り替えスイッチ１６０がＯＮ状態で、インバータ２００の端子２に、逆電圧が印加されないようにするものである。
【０１１８】
この長短切り替えスイッチ１６０がＯＮの状態では、図１３の場合と同じように報知トランジスタ５１が導通して、インバータ１００の端子６がハイレベル状態の間、報知ＬＥＤ５４が点灯を続けるのに対し、長短切り換えスイッチ１６０がＯＦＦ状態では、インバータ２００の端子２にハイレベルの信号が出力されている間だけ、つまり一瞬もしくは短時間の間だけ、報知ＬＥＤ５４を点灯させるものである。
【０１１９】
この実施の形態では、ソリッドステートリレーを利用して、電源回路の種別に関係なく直接、モータやアクチュエータを駆動する回路を簡単に組めるため、雨が降ったときの対応に幅を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】降雨検出装置１を示す斜視図である。
【図２】降雨検出部２の切断面線Ｉ−Ｉで切断して見た拡大断面図である。
【図３】降雨検出装置１の回路図を示す。
【図４】実施の第２の形態の降雨検出装置１Ａを示す斜視図である。
【図５】降雨検出装置１Ａを示す拡大断面図である。
【図６】降雨検出装置１Ａを示す分解斜視図である。
【図７】第３実施の形態の降雨検出装置１Ｂを示す分解斜視図である。
【図８】第２導電路３１の電圧波形を示す図である。
【図９】第２導電路３１の電圧波形に対する第２増幅トランジスタ３８のコレクタ３８ｂの電圧波形である。
【図１０】降雨検出装置１のその他の回路図である。
【図１１】インバータ１００，２００の内部回路図である。
【図１２】第２導電路３１の電圧波形に対するインバータ１００の端子１，３とインバータ２００の端子１，４の電圧波形を示す図である。
【図１３】ＡＣ１００ボルト電源１３０を使用する場合の実施の形態を示す回路図である。
【図１４】電源には蓄電池６３と太陽電池６３Ａとを並列に接続し、出力にはソリッドステートリレー１５０を使用している場合の実施の形態を示す回路図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１ 降雨検出装置
１５ａ 第１検出板
１５ｂ 第２検出板
４２ ＦＥＴトランジスタ
４５ 充電抵抗
４６ 第２コンデンサ
４９ レベル弁別回路
５６ 放電抵抗
６５ 放電回路
６７ 抵抗検出手段
６８ 時定数回路
６９ 降雨信号出力手段
１００ インバータ
１５０ ソリッドステートリレー
２００ インバータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水滴の介在によって電気抵抗が変化する降雨検出部と、電源から前記降雨検出部を通じた後の電位をレベル弁別するレベル弁別手段とを含む降雨検出装置であって、
ヒステリシス動作を有する回路素子を含む前記レベル弁別手段と、
前記レベル弁別手段の出力に応答し、予め定める時間以上、電源から前記降雨検出部を通じた後の電位が弁別レベル以上の状態を継続したとき、降雨信号を出力する降雨信号出力手段とを含むことを特徴とする降雨検出装置。
【請求項２】
前記降雨検出部は、隙間を隔てた第１検出板と第２検出板とを含み、少なくとも前記第１検出部には孔を有し、前記水滴が前記隙間に一定時間滞留する構造であることを特徴とする請求項１記載の降雨検出装置。
【請求項３】
降雨信号出力手段は、前記レベル弁別手段の出力が入力される入力部と、外部に信号が出力される出力部とが電気的に絶縁されている回路素子を含むことを特徴とする請求項１または２記載の降雨検出装置。
【請求項１】
水滴の介在によって電気抵抗が変化する降雨検出部と、電源から前記降雨検出部を通じた後の電位をレベル弁別するレベル弁別手段とを含む降雨検出装置であって、
ヒステリシス動作を有する回路素子を含む前記レベル弁別手段と、
前記レベル弁別手段の出力に応答し、予め定める時間以上、電源から前記降雨検出部を通じた後の電位が弁別レベル以上の状態を継続したとき、降雨信号を出力する降雨信号出力手段とを含むことを特徴とする降雨検出装置。
【請求項２】
前記降雨検出部は、隙間を隔てた第１検出板と第２検出板とを含み、少なくとも前記第１検出部には孔を有し、前記水滴が前記隙間に一定時間滞留する構造であることを特徴とする請求項１記載の降雨検出装置。
【請求項３】
降雨信号出力手段は、前記レベル弁別手段の出力が入力される入力部と、外部に信号が出力される出力部とが電気的に絶縁されている回路素子を含むことを特徴とする請求項１または２記載の降雨検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−６４７２５（Ｐ２００８−６４７２５Ａ）
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４６１５０（Ｐ２００６−２４６１５０）
【出願日】平成１８年９月１１日（２００６．９．１１）
【出願人】（５０３３１２８３７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１１日（２００６．９．１１）
【出願人】（５０３３１２８３７）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]