JP3266884B2 - 雷検知器 - Google Patents
雷検知器Info
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- JP3266884B2 JP3266884B2 JP29402099A JP29402099A JP3266884B2 JP 3266884 B2 JP3266884 B2 JP 3266884B2 JP 29402099 A JP29402099 A JP 29402099A JP 29402099 A JP29402099 A JP 29402099A JP 3266884 B2 JP3266884 B2 JP 3266884B2
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- lightning
- coherer
- detector
- circuit
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01W—METEOROLOGY
- G01W1/00—Meteorology
- G01W1/16—Measuring atmospheric potential differences, e.g. due to electrical charges in clouds
Landscapes
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Elimination Of Static Electricity (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は雷検知器に関し、よ
り詳しくはデコヒーラ付きコヒーラの特性を利用した雷
検知器に関する。
り詳しくはデコヒーラ付きコヒーラの特性を利用した雷
検知器に関する。
【0002】
【従来の技術と課題】従来、各種の雷検知器が実用もし
くは提案されているが、これらには大別して(1)コヒ
ーラを使用しない場合と、(2)コヒーラを使用する場
合に分けられる。
くは提案されているが、これらには大別して(1)コヒ
ーラを使用しない場合と、(2)コヒーラを使用する場
合に分けられる。
【0003】(1)には例えば高圧送電線の避電線を利
用するものがあるが、この場合対地電位検出確度を維
持するため、検出用線路(避電線)が必然的に長大とな
り、自体が落雷のため破壊され易いという問題点があっ
た。
用するものがあるが、この場合対地電位検出確度を維
持するため、検出用線路(避電線)が必然的に長大とな
り、自体が落雷のため破壊され易いという問題点があっ
た。
【0004】また所謂気象レーダ(雲レーダ)からの情
報を基にして雷雲の存否を確認し、危険度を推定する方
法もしくは装置があるが、これでは装置コストが膨大
となる他、その割に信頼性が乏しいという問題点があっ
た。このには、人工衛星や降雨量のテレメータ測定値
等もこれに加えて総合判断するものも試みられているが
なお不完全である。
報を基にして雷雲の存否を確認し、危険度を推定する方
法もしくは装置があるが、これでは装置コストが膨大
となる他、その割に信頼性が乏しいという問題点があっ
た。このには、人工衛星や降雨量のテレメータ測定値
等もこれに加えて総合判断するものも試みられているが
なお不完全である。
【0005】他にUSP5,541,501はSKY
SCAN(TM)として米国内外に売り出されている。
これは雷電磁波の周波数および強度を比較分析して雷位
置からの距離を表示する雷検知器である。
SCAN(TM)として米国内外に売り出されている。
これは雷電磁波の周波数および強度を比較分析して雷位
置からの距離を表示する雷検知器である。
【0006】しかし商品の使用マニュアルに、BE A
WARE THAT STORMSCAN FORM
DIRECTLY OVER YOUR LOCATI
ON,OFFERING LITTLE OR NO
ADVANCE WARNING EVEN WHEN
USING A SKYSCAN.との記載がある通
り、頭上直上の検知能力がないので信頼性が極めて乏し
いと云わざるを得なかった。
WARE THAT STORMSCAN FORM
DIRECTLY OVER YOUR LOCATI
ON,OFFERING LITTLE OR NO
ADVANCE WARNING EVEN WHEN
USING A SKYSCAN.との記載がある通
り、頭上直上の検知能力がないので信頼性が極めて乏し
いと云わざるを得なかった。
【0007】一方(2)には、コヒーラが静電界を含む
電磁界強度の変化に鋭敏に反応する性質がある事の再発
見に根ざし開発されたもので、各種のものがある。例え
ば特開平8−50154、特開平9−18091
1、およびUSP5,399,962がある。しか
し、は例えば高圧送電線からの交番電磁界ノイズや放
送通信用の変調された搬送波または特にPWM(Pul
se Width Modulation)断続波ノイ
ズ等によって屡々影響を受け、誤作動する傾向があり、
そのためコヒーラ使用の雷検知器としての普及を妨げる
原因となっていた。
電磁界強度の変化に鋭敏に反応する性質がある事の再発
見に根ざし開発されたもので、各種のものがある。例え
ば特開平8−50154、特開平9−18091
1、およびUSP5,399,962がある。しか
し、は例えば高圧送電線からの交番電磁界ノイズや放
送通信用の変調された搬送波または特にPWM(Pul
se Width Modulation)断続波ノイ
ズ等によって屡々影響を受け、誤作動する傾向があり、
そのためコヒーラ使用の雷検知器としての普及を妨げる
原因となっていた。
【0008】更には、自己動作電圧(閾値電圧)が低
すぎて極めて高感度のコヒーラであり、微弱な火花放電
の検出には非常に有効であるが、この発明は雷放電(稲
妻)のような大電力の気中自然放電に対しては却って使
い難く、元々雷検出用の提案ではなく実用上問題があっ
た。
すぎて極めて高感度のコヒーラであり、微弱な火花放電
の検出には非常に有効であるが、この発明は雷放電(稲
妻)のような大電力の気中自然放電に対しては却って使
い難く、元々雷検出用の提案ではなく実用上問題があっ
た。
【0009】またはコヒーラを使用した高圧送配電線
用の異常電圧(サージ)プロテクタであって、減衰外乱
波(damped wave disturbance
s)の検知器であり、雷検知器ではない。この減衰外乱
波は落雷や短絡による火花放電(塩害等によるアーク放
電もしくはコロナ放電などを含む異常放電)によって生
じる外乱波であって、元々の検知器はこれらの高圧電
線異常を検出するためのものである。
用の異常電圧(サージ)プロテクタであって、減衰外乱
波(damped wave disturbance
s)の検知器であり、雷検知器ではない。この減衰外乱
波は落雷や短絡による火花放電(塩害等によるアーク放
電もしくはコロナ放電などを含む異常放電)によって生
じる外乱波であって、元々の検知器はこれらの高圧電
線異常を検出するためのものである。
【0010】すなわちコヒーラの周波数特性は元来広帯
域であり、人工的な火花放電ノイズに対しても相当な感
度を有する。この人工的な火花放電ノイズの周波数スペ
クトルは主に1MHz程度、ないしそれ以上の高周波領
域に存在する。しかるに一方雷放電電磁波はVLF−M
Fの領域の低周波である。従来技術ではこれらの区別が
出来ず、高周波ノイズを拾い易いために、却って雷電磁
波感度が相対的に低くなるという問題点があった。
域であり、人工的な火花放電ノイズに対しても相当な感
度を有する。この人工的な火花放電ノイズの周波数スペ
クトルは主に1MHz程度、ないしそれ以上の高周波領
域に存在する。しかるに一方雷放電電磁波はVLF−M
Fの領域の低周波である。従来技術ではこれらの区別が
出来ず、高周波ノイズを拾い易いために、却って雷電磁
波感度が相対的に低くなるという問題点があった。
【0011】以上〜および〜の従来例では、落
雷によって生じる一定値以上の電磁波強度を確実に検出
する事が困難であった。
雷によって生じる一定値以上の電磁波強度を確実に検出
する事が困難であった。
【0012】加えて、自己保護用の避雷回路を備え、更
には雷の接近、離間状況まで検出可能なコヒーラ使用の
雷検知器は現在に至るも知られていない。
には雷の接近、離間状況まで検出可能なコヒーラ使用の
雷検知器は現在に至るも知られていない。
【0013】そこで本発明者等は、アンテナとコヒーラ
の間にローパスフィルタ(以下LPFと略す事がある。
またフィルタトランスと呼ぶこともある。)および/も
しくは気中放電ギャップを持った避雷回路を組み込み、
また特に雷の接近、離間を検出する機能を持たせる事に
より、より正確に雷検知を行い得る雷検知器の発明を完
成するに至った。
の間にローパスフィルタ(以下LPFと略す事がある。
またフィルタトランスと呼ぶこともある。)および/も
しくは気中放電ギャップを持った避雷回路を組み込み、
また特に雷の接近、離間を検出する機能を持たせる事に
より、より正確に雷検知を行い得る雷検知器の発明を完
成するに至った。
【0014】
【発明の目的】本発明の目的は、比較的簡単な構造であ
るデコヒーラ付きコヒーラを用いて、自己被雷の危険な
く、確実に雷予知が可能な雷検知器を提供するにある。
るデコヒーラ付きコヒーラを用いて、自己被雷の危険な
く、確実に雷予知が可能な雷検知器を提供するにある。
【0015】本発明の他の目的は、複数の遠地落雷の稲
妻と雷鳴とを検出・記憶し、これらの少なくとも2対の
データを比較演算する事により、雷の危険度を表示器を
用いて警報する事である。
妻と雷鳴とを検出・記憶し、これらの少なくとも2対の
データを比較演算する事により、雷の危険度を表示器を
用いて警報する事である。
【0016】本発明の更に他の目的は、雷検知器が被雷
圏に接近したか否かを静的に検知するかおよび/もしく
は落雷が接近/離間しているか否かを動的に検知するか
に従ってその旨を表示/警告する事である。
圏に接近したか否かを静的に検知するかおよび/もしく
は落雷が接近/離間しているか否かを動的に検知するか
に従ってその旨を表示/警告する事である。
【0017】
【発明の構成】本発明により、 アンテナと、デコヒー
ラ付きコヒーラと、該アンテナとコヒーラとの間に設置
したローパスフィルタと、表示器と、電源とを備え、雷
検知器の位置から見た遠地落雷によって生じる一定値以
上の衝撃性電磁波強度を検出して被雷圏が該雷検知器に
接近した事を表示器で表示および/もしくは警報を発す
るようにした事を特徴とする雷検知器(請求項1)、コ
ヒーラが、絶縁密閉管内の1対の電極間に金属粉粒体も
しくは酸化皮膜で覆われた金属粉粒体を介在せしめたコ
ヒーラであり、デコヒーラが、該コヒーラに外部から機
械的振動を与えるデコヒーラである請求項1に記載の雷
検知器(請求項2)、コヒーラが、気中放電ギャップを
有する調節可能な雷検知器自体の保護のための自己避雷
回路を備える請求項1ないし2に記載の雷検知器(請求
項3)、自己避雷回路が、警報用コヒーラ(No.1コ
ヒーラ)とは別体の専用の自己避雷回路用コヒーラ(N
o.2コヒーラ)を備える自己避雷回路である請求項3
に記載の雷検知器(請求項4)および複数個の一定強度
以上の落雷を、電磁波強度偏差ΔEnおよび音圧偏差Δ
Pnとして測定記録し、これらの信号入力時を時経列的
に記憶媒体に記憶させ、各1対の電−音信号入力があっ
た時のΔEnとΔPn時間差ΔTnの勾配が、少なくとも
m対以上の時間(mは正の整数)で、(−)であれば赤
色灯を、(0)近くであれば黄色灯を、(+)であれば
緑色灯を、それぞれ点灯し、落雷の危険を知らせる請求
項1ないし4に記載の雷検知器(請求項5)が提供され
る。
ラ付きコヒーラと、該アンテナとコヒーラとの間に設置
したローパスフィルタと、表示器と、電源とを備え、雷
検知器の位置から見た遠地落雷によって生じる一定値以
上の衝撃性電磁波強度を検出して被雷圏が該雷検知器に
接近した事を表示器で表示および/もしくは警報を発す
るようにした事を特徴とする雷検知器(請求項1)、コ
ヒーラが、絶縁密閉管内の1対の電極間に金属粉粒体も
しくは酸化皮膜で覆われた金属粉粒体を介在せしめたコ
ヒーラであり、デコヒーラが、該コヒーラに外部から機
械的振動を与えるデコヒーラである請求項1に記載の雷
検知器(請求項2)、コヒーラが、気中放電ギャップを
有する調節可能な雷検知器自体の保護のための自己避雷
回路を備える請求項1ないし2に記載の雷検知器(請求
項3)、自己避雷回路が、警報用コヒーラ(No.1コ
ヒーラ)とは別体の専用の自己避雷回路用コヒーラ(N
o.2コヒーラ)を備える自己避雷回路である請求項3
に記載の雷検知器(請求項4)および複数個の一定強度
以上の落雷を、電磁波強度偏差ΔEnおよび音圧偏差Δ
Pnとして測定記録し、これらの信号入力時を時経列的
に記憶媒体に記憶させ、各1対の電−音信号入力があっ
た時のΔEnとΔPn時間差ΔTnの勾配が、少なくとも
m対以上の時間(mは正の整数)で、(−)であれば赤
色灯を、(0)近くであれば黄色灯を、(+)であれば
緑色灯を、それぞれ点灯し、落雷の危険を知らせる請求
項1ないし4に記載の雷検知器(請求項5)が提供され
る。
【0018】以下に本発明を詳細に説明する。
【0019】雷はその発生時、無数の周波数の電波を放
出するが、この周波数分布は比較的低いところ(VLF
−MF帯)にある。
出するが、この周波数分布は比較的低いところ(VLF
−MF帯)にある。
【0020】各周波数の電波の電磁界強度は合成された
形態により検出する事が出来る。夫々の周波数の電磁界
強度が時間と共に急激に変化するため、一般に検出され
る電磁界強度の変化も急激なものとなる。
形態により検出する事が出来る。夫々の周波数の電磁界
強度が時間と共に急激に変化するため、一般に検出され
る電磁界強度の変化も急激なものとなる。
【0021】典型的な雷放電による電磁界強度変化は、
放電地点から20Km離れた点での実測結果の例では、
100μS間に最大でおよそ120V/mにもおよぶこ
とが知られている(H.Norinderによる、主放
電最大波形部より算出した。無線工学ハンドブック10
編6章10−69、第10・94図雷放電波形より、オ
ーム社、昭和39年5月25日発行)。
放電地点から20Km離れた点での実測結果の例では、
100μS間に最大でおよそ120V/mにもおよぶこ
とが知られている(H.Norinderによる、主放
電最大波形部より算出した。無線工学ハンドブック10
編6章10−69、第10・94図雷放電波形より、オ
ーム社、昭和39年5月25日発行)。
【0022】このような急激で大きな電磁界強度の変化
は、今日通常の放送や通信に用いられる人工電波ではお
よそ考えられないものである。ところがコヒーラは急激
で大きな電界強度の変化に対して反応する。事実、試作
したコヒーラでも100μS間で60V/mの電界強度
変化に対して良好に反応した(人工火花放電による電界
下)。
は、今日通常の放送や通信に用いられる人工電波ではお
よそ考えられないものである。ところがコヒーラは急激
で大きな電界強度の変化に対して反応する。事実、試作
したコヒーラでも100μS間で60V/mの電界強度
変化に対して良好に反応した(人工火花放電による電界
下)。
【0023】反面、コヒーラは、緩やかな電磁界強度変
化を伴う、一定の電磁界強度の電波に対しては極めて鈍
感であり、反応しない。試作コヒーラでは10V/mの
一定電磁界下でも反応しないことが確認できた(このよ
うな電磁界強度は、通常の電磁波使用では考えられない
程の大きな強度である)。
化を伴う、一定の電磁界強度の電波に対しては極めて鈍
感であり、反応しない。試作コヒーラでは10V/mの
一定電磁界下でも反応しないことが確認できた(このよ
うな電磁界強度は、通常の電磁波使用では考えられない
程の大きな強度である)。
【0024】本発明者等はこのようなコヒーラの特徴的
な性質を再発見し、雷検知器に応用すると共に幾つかの
工夫を加えた。
な性質を再発見し、雷検知器に応用すると共に幾つかの
工夫を加えた。
【0025】試作したコヒーラはNiとAgの混合粉体
(Ni95Wt%、Ag5Wt%、粒子直径約100〜
1500μm)をAgの電極で挟み、ガラス管中に乾燥
空気とともに封入したものを用いた。
(Ni95Wt%、Ag5Wt%、粒子直径約100〜
1500μm)をAgの電極で挟み、ガラス管中に乾燥
空気とともに封入したものを用いた。
【0026】コヒーラは、Ni,Co,Fe,Mn,Z
n,Cu,Ag,Au,Pd,Al,Pt等の金属単体
粒子もしくは混合粒子をエボナイト、ガラス、プラスチ
ック等の絶縁管中に流動可能に詰めたものであり、絶縁
管の両端部には1対の電極を備えている。通常はこれら
の金属粒子は表面が導電性の低い酸化膜によって覆われ
ているので、接触抵抗が大きく両端子間に電流は流れな
い。
n,Cu,Ag,Au,Pd,Al,Pt等の金属単体
粒子もしくは混合粒子をエボナイト、ガラス、プラスチ
ック等の絶縁管中に流動可能に詰めたものであり、絶縁
管の両端部には1対の電極を備えている。通常はこれら
の金属粒子は表面が導電性の低い酸化膜によって覆われ
ているので、接触抵抗が大きく両端子間に電流は流れな
い。
【0027】なお、Au,Pt等の安定な金属の場合、
酸化膜の影響は少なく、概して全体としては導電性が良
いので、粒子間の隙間や、或いは敢えて加えたシリコン
オイル等の低電導性物質の介在によって、当初の絶縁性
を保つ。そして両端子間に落雷による衝撃電圧が印加さ
れるとコヒーラ内の金属粒子が絶縁破壊されコヒーアし
て通電状態となる。
酸化膜の影響は少なく、概して全体としては導電性が良
いので、粒子間の隙間や、或いは敢えて加えたシリコン
オイル等の低電導性物質の介在によって、当初の絶縁性
を保つ。そして両端子間に落雷による衝撃電圧が印加さ
れるとコヒーラ内の金属粒子が絶縁破壊されコヒーアし
て通電状態となる。
【0028】デコヒーラはこのようにコヒーアしたコヒ
ーラの絶縁性を回復するための装置であって、最も原始
的には木製もしくはプラスチック製ハンマを用いて前述
のガラス管を手動で叩く事でも良いが、これを自動化
し、一定時間毎に圧電素子や電磁石によって生じさせた
超音波(20KHz以上)でガラス管を機械的に加振す
るようになっている。
ーラの絶縁性を回復するための装置であって、最も原始
的には木製もしくはプラスチック製ハンマを用いて前述
のガラス管を手動で叩く事でも良いが、これを自動化
し、一定時間毎に圧電素子や電磁石によって生じさせた
超音波(20KHz以上)でガラス管を機械的に加振す
るようになっている。
【0029】なお、請求項5に記載の動的検知手段は、
静的検知とは独立して、動的検知のみで、危険表示して
も有効な雷検知手段となり得る(実施例4参照)。すな
わち、請求項5で請求項1〜4を引用しない発明が存在
し得る。
静的検知とは独立して、動的検知のみで、危険表示して
も有効な雷検知手段となり得る(実施例4参照)。すな
わち、請求項5で請求項1〜4を引用しない発明が存在
し得る。
【0030】その他については以下に実施例を用いて更
に詳細に説明する。
に詳細に説明する。
【0031】
【実施例】<実施例1>以下、請求項2に基づく本発明
の実施例1について説明する。図1は本発明の回路図、
図2はブロック図であり、図中の12Aは落雷の発する
電磁波を捕らえるNo.1アンテナ、13Aは接地アー
ス、1Aは雷電磁波を検出するNo.1コヒーラ、15
は該電磁波の周波数範囲以外を除去すると共に警報機回
路とNo.1アンテナ12Aを絶縁させるフィルタトラ
ンス(ローパスフィルタの一種、以下同様)、104C
はNo.1コヒーラ1Aの印加電圧の変化に従って動作
するトランジスタ、104Aはトランジスタ104Cに
印加するバイアス電圧を調節する可変抵抗器、11Aは
No.1コヒーラに振動を与えデコヒーリングするN
o.1デコヒーラ、17は警報を表示する表示器、16
Aは表示器17に一定時間雷検知を伝えるタイマーであ
る。
の実施例1について説明する。図1は本発明の回路図、
図2はブロック図であり、図中の12Aは落雷の発する
電磁波を捕らえるNo.1アンテナ、13Aは接地アー
ス、1Aは雷電磁波を検出するNo.1コヒーラ、15
は該電磁波の周波数範囲以外を除去すると共に警報機回
路とNo.1アンテナ12Aを絶縁させるフィルタトラ
ンス(ローパスフィルタの一種、以下同様)、104C
はNo.1コヒーラ1Aの印加電圧の変化に従って動作
するトランジスタ、104Aはトランジスタ104Cに
印加するバイアス電圧を調節する可変抵抗器、11Aは
No.1コヒーラに振動を与えデコヒーリングするN
o.1デコヒーラ、17は警報を表示する表示器、16
Aは表示器17に一定時間雷検知を伝えるタイマーであ
る。
【0032】No.1アンテナ12Aが捕らえた雷電磁
波はフィルタトランス15を通じてNo.1コヒーラに
伝えられる。フィルタトランスでは約1MHz以上の周
波数の電磁波が吸収される。すなわちここで電磁波の周
波数成分が選択される。一方、このフィルタトランスは
弱い落雷である誘導雷からコヒーラを保護する役割も果
たす。これによりNo.1コヒーラ1Aは固着通電状態
に遷移(コヒーア)する。次に予め可変抵抗器104A
にてバイアス電圧が調整されたトランジスタ104Cは
コヒーラ保護用に設けたものであり、No.1コヒーラ
がコヒーリングした時にはトランジスタ104Cは開路
し、電流は遮断される。
波はフィルタトランス15を通じてNo.1コヒーラに
伝えられる。フィルタトランスでは約1MHz以上の周
波数の電磁波が吸収される。すなわちここで電磁波の周
波数成分が選択される。一方、このフィルタトランスは
弱い落雷である誘導雷からコヒーラを保護する役割も果
たす。これによりNo.1コヒーラ1Aは固着通電状態
に遷移(コヒーア)する。次に予め可変抵抗器104A
にてバイアス電圧が調整されたトランジスタ104Cは
コヒーラ保護用に設けたものであり、No.1コヒーラ
がコヒーリングした時にはトランジスタ104Cは開路
し、電流は遮断される。
【0033】このトランジスタ104Cの電流遮断が光
結合器(フォトカプラ)を介してタイマー回路16Aと
No.1デコヒーラ11Aに伝わり、これらを作動させ
る。フォトカプラは後段の回路を電気的に絶縁し保護す
るために設けるものである。またこのフォトカプラは後
段の回路を誤動作させる電気的ノイズを除去する役割も
果たす。No.1コヒーラ1AはNo.1デコヒーラ1
1Aによりデコヒーアされ絶縁回復状態となり、次の雷
電磁波入力に備える。
結合器(フォトカプラ)を介してタイマー回路16Aと
No.1デコヒーラ11Aに伝わり、これらを作動させ
る。フォトカプラは後段の回路を電気的に絶縁し保護す
るために設けるものである。またこのフォトカプラは後
段の回路を誤動作させる電気的ノイズを除去する役割も
果たす。No.1コヒーラ1AはNo.1デコヒーラ1
1Aによりデコヒーアされ絶縁回復状態となり、次の雷
電磁波入力に備える。
【0034】(実施例1の効果)本実施例により、信号
電磁波(搬送波)等のノイズに鈍感で、雷のような衝撃
擾乱電磁波に極めて鋭敏に反応するコヒーラ固有の特性
を利用した雷検知器の有効性が実証された。
電磁波(搬送波)等のノイズに鈍感で、雷のような衝撃
擾乱電磁波に極めて鋭敏に反応するコヒーラ固有の特性
を利用した雷検知器の有効性が実証された。
【0035】<実施例2>次に、請求項3に基づく本発
明の実施例2について説明する。
明の実施例2について説明する。
【0036】図3は本発明実施例2の回路図、図4は同
ブロック図であり、図中の12Bは落雷直前の静放電、
コロナ放電を捕らえるNo.2アンテナ、13Bは接地
アース、14は放電ギャップ、1Bは放電ギャップ14
で起こる放電を検出するNo.2コヒーラ、104Dは
No.2コヒーラ1Bの印加電圧の変化に従って動作す
るトランジスタ、104Bはトランジスタ104Dに印
加するバイアス電圧を調整する可変抵抗器、11BはN
o.2コヒーラに振動を与えデコヒーリングするデコヒ
ーラ、16Bは表示器に一定時間雷検知を伝えるタイマ
ーである。
ブロック図であり、図中の12Bは落雷直前の静放電、
コロナ放電を捕らえるNo.2アンテナ、13Bは接地
アース、14は放電ギャップ、1Bは放電ギャップ14
で起こる放電を検出するNo.2コヒーラ、104Dは
No.2コヒーラ1Bの印加電圧の変化に従って動作す
るトランジスタ、104Bはトランジスタ104Dに印
加するバイアス電圧を調整する可変抵抗器、11BはN
o.2コヒーラに振動を与えデコヒーリングするデコヒ
ーラ、16Bは表示器に一定時間雷検知を伝えるタイマ
ーである。
【0037】No.2アンテナ12B付近では、落雷直
前の空間一大地間の急激な静電界の変化によりNo.2
アンテナ12Bに静放電あるいはコロナ放電が生じる。
そのため放電ギャップ14にも小さな火花放電が発生す
る。この火花放電により生じた電磁波の影響によりN
o.2コヒーラ1Bはコヒーアする。これにより予め可
変抵抗器104Bにてバイアス電圧が調整されたトラン
ジスタ104Dが開路となりタイマー回路16Bとデコ
ヒーラ11Bを作動させる。タイマー回路16Bは一定
時間表示器を動作させる。No.2コヒーラ1Bはデコ
ヒーラ11Bによりデコヒーアされ、次の放電発生に備
える。
前の空間一大地間の急激な静電界の変化によりNo.2
アンテナ12Bに静放電あるいはコロナ放電が生じる。
そのため放電ギャップ14にも小さな火花放電が発生す
る。この火花放電により生じた電磁波の影響によりN
o.2コヒーラ1Bはコヒーアする。これにより予め可
変抵抗器104Bにてバイアス電圧が調整されたトラン
ジスタ104Dが開路となりタイマー回路16Bとデコ
ヒーラ11Bを作動させる。タイマー回路16Bは一定
時間表示器を動作させる。No.2コヒーラ1Bはデコ
ヒーラ11Bによりデコヒーアされ、次の放電発生に備
える。
【0038】(実施例2の効果)本実施例により、本発
明装置が落雷直前の急激な空間一大地間の静電界変化を
とらえて信頼性の高い雷検知(予知)を行う事が出来
る。
明装置が落雷直前の急激な空間一大地間の静電界変化を
とらえて信頼性の高い雷検知(予知)を行う事が出来
る。
【0039】<実施例3>以下に、請求項4に基づく本
発明の実施例3について説明する。
発明の実施例3について説明する。
【0040】図8は本発明の実施例3回路図、図9は同
ブロック図、図10は動作フローチャートである。前述
の実施例1、実施例2に示した以外に102A、102
Bは至近雷から本警報機を保護する為にNo.1にアン
テナ12A、No.2アンテナ12Bをそれぞれ本警報
機回路から遮断するNo.1アンテナ切替機とNo.2
アンテナ切替機、109は雷鳴を検出するための無指向
性マイク、110はマイク109の信号を増幅するアン
プ、111は低周波である雷鳴音の選択性を向上させる
ローパスフィルタ、112は交流である雷鳴信号を直流
電圧に変えるダイオード、105Rはトランジスタ10
4Cの開路により作動するタイマーとダイオード112
からの雷鳴信号により近距離の落雷を判定する近距離判
定回路、105Yは近距離判定回路105Rの作動終了
により作動を開始するタイマーとダイオード112から
の雷鳴信号により中距離の落雷を判定する中距離判定回
路、105Gは中距離判定回路105Yの作動終了によ
り作動を開始するタイマーとダイオード112からの雷
鳴信号により遠距離の落雷を判定する遠距離判定回路、
106R、106Y、106Gはそれぞれ落雷危険度
(静的)を表す赤、黄、緑の警報ランプ、107はトラ
ンジスタ104Cの開路及びトランジスタ104Dの開
路によりNo.1デコヒーラA、No.2デコヒーラB
を作動させるデコヒーラタイマー回路、115は電力配
電線、114は電源遮断リレー、113A、113Bは
夫々バッテリーを内蔵したコヒーラ電源部無停電電源装
置、警報部無停電電源装置、108はトランジスタ10
4Dの開路により作動しNo.1アンテナ切替器102
A、No.2アンテナ切替器102B、電源遮断リレー
114を作動させる遮断タイマー回路である。
ブロック図、図10は動作フローチャートである。前述
の実施例1、実施例2に示した以外に102A、102
Bは至近雷から本警報機を保護する為にNo.1にアン
テナ12A、No.2アンテナ12Bをそれぞれ本警報
機回路から遮断するNo.1アンテナ切替機とNo.2
アンテナ切替機、109は雷鳴を検出するための無指向
性マイク、110はマイク109の信号を増幅するアン
プ、111は低周波である雷鳴音の選択性を向上させる
ローパスフィルタ、112は交流である雷鳴信号を直流
電圧に変えるダイオード、105Rはトランジスタ10
4Cの開路により作動するタイマーとダイオード112
からの雷鳴信号により近距離の落雷を判定する近距離判
定回路、105Yは近距離判定回路105Rの作動終了
により作動を開始するタイマーとダイオード112から
の雷鳴信号により中距離の落雷を判定する中距離判定回
路、105Gは中距離判定回路105Yの作動終了によ
り作動を開始するタイマーとダイオード112からの雷
鳴信号により遠距離の落雷を判定する遠距離判定回路、
106R、106Y、106Gはそれぞれ落雷危険度
(静的)を表す赤、黄、緑の警報ランプ、107はトラ
ンジスタ104Cの開路及びトランジスタ104Dの開
路によりNo.1デコヒーラA、No.2デコヒーラB
を作動させるデコヒーラタイマー回路、115は電力配
電線、114は電源遮断リレー、113A、113Bは
夫々バッテリーを内蔵したコヒーラ電源部無停電電源装
置、警報部無停電電源装置、108はトランジスタ10
4Dの開路により作動しNo.1アンテナ切替器102
A、No.2アンテナ切替器102B、電源遮断リレー
114を作動させる遮断タイマー回路である。
【0041】警報動作 No.1アンテナ12Aが受けた雷電磁波はNo.1ア
ンテナ切替器102Aを通じフィルタトランス15に伝
えられ高周波成分が減じられてNo.1コヒーラ1Aに
伝えられる。No.1コヒーラ1Aは該雷電磁波入力に
よりコヒーアする。予め可変抵抗器104Aにてバイア
ス電圧が調整されたトランジスタ104CはNo.1コ
ヒーラ1Aの固着通電により開路し近距離判定回路10
5R、デコヒーラタイマー回路107が作動を始める。
ンテナ切替器102Aを通じフィルタトランス15に伝
えられ高周波成分が減じられてNo.1コヒーラ1Aに
伝えられる。No.1コヒーラ1Aは該雷電磁波入力に
よりコヒーアする。予め可変抵抗器104Aにてバイア
ス電圧が調整されたトランジスタ104CはNo.1コ
ヒーラ1Aの固着通電により開路し近距離判定回路10
5R、デコヒーラタイマー回路107が作動を始める。
【0042】近距離判定回路105Rはタイマー時間内
にダイオード112からの雷鳴信号が有れば近距離警報
ランプ106Rを点灯させる。タイマー時間が終われば
次の中距離判定回路105Yが作動を始め、タイマー時
間内にダイオード112からの雷鳴信号が有れば中距離
警報ランプ106Yを点灯させる。遠距離判定回路10
5Gも遠距離警報ランプ106Gに対し同様の作動を行
なう。
にダイオード112からの雷鳴信号が有れば近距離警報
ランプ106Rを点灯させる。タイマー時間が終われば
次の中距離判定回路105Yが作動を始め、タイマー時
間内にダイオード112からの雷鳴信号が有れば中距離
警報ランプ106Yを点灯させる。遠距離判定回路10
5Gも遠距離警報ランプ106Gに対し同様の作動を行
なう。
【0043】デコヒーラタイマー回路107はNo.1
デコヒーラ11A、No.2デコヒーラ11Bを作動さ
せNo.1コヒーラ1A、No.2コヒーラ1Bに機械
的振動を加えてコヒーラを固着通電状態から絶縁回復状
態へ復帰させ次の雷電磁波の入力に備えさせる。
デコヒーラ11A、No.2デコヒーラ11Bを作動さ
せNo.1コヒーラ1A、No.2コヒーラ1Bに機械
的振動を加えてコヒーラを固着通電状態から絶縁回復状
態へ復帰させ次の雷電磁波の入力に備えさせる。
【0044】 避雷動作 No.2アンテナ12Bに落雷直前状態である静放電あ
るいはコロナ放電が起きると放電電流はNo.2アンテ
ナ切替器102Bを通り放電ギャップ14に放電を発生
させる。これによりNo.2コヒーラ1Bはコヒーアす
る。予め可変抵抗器104Bにてバイアス電圧を調整さ
れたトランジスタ104DはNo.2コヒーラ1Bの状
態変化により開路し、遮断タイマー回路108が作動を
始めると共に前述のデコヒーラタイマー回路107も作
動し、No.1コヒーラ1A、No.2コヒーラ1Bを
デコヒーリングする。
るいはコロナ放電が起きると放電電流はNo.2アンテ
ナ切替器102Bを通り放電ギャップ14に放電を発生
させる。これによりNo.2コヒーラ1Bはコヒーアす
る。予め可変抵抗器104Bにてバイアス電圧を調整さ
れたトランジスタ104DはNo.2コヒーラ1Bの状
態変化により開路し、遮断タイマー回路108が作動を
始めると共に前述のデコヒーラタイマー回路107も作
動し、No.1コヒーラ1A、No.2コヒーラ1Bを
デコヒーリングする。
【0045】避雷タイマー回路108によりNo.1ア
ンテナ切替器102A、No.2アンテナ切替器102
B、電源遮断リレー114が一定の間作動し至近雷によ
る過激な衝撃電磁波がNo.1アンテナ12A、No.
2アンテナ12B及び電力配電線115から本検知器内
部回路へ伝わり故障するのを防止する。
ンテナ切替器102A、No.2アンテナ切替器102
B、電源遮断リレー114が一定の間作動し至近雷によ
る過激な衝撃電磁波がNo.1アンテナ12A、No.
2アンテナ12B及び電力配電線115から本検知器内
部回路へ伝わり故障するのを防止する。
【0046】 一定時間が経過すると遮断タイマー回路
108はNo.1アンテナ切替器102A、No.2ア
ンテナ切替器102B、電源遮断リレー114を復帰さ
せ警報動作を可能にする。
108はNo.1アンテナ切替器102A、No.2ア
ンテナ切替器102B、電源遮断リレー114を復帰さ
せ警報動作を可能にする。
【0047】(実施例3の効果)本実施例により、実施
例1及び実施例2の効果に加え、検知器自体の避雷を自
動的に行う事が出来るので継続して安全な雷検出が出来
る。
例1及び実施例2の効果に加え、検知器自体の避雷を自
動的に行う事が出来るので継続して安全な雷検出が出来
る。
【0048】<実施例4>以下、請求項5に基づく本発
明実施例4について説明する。図11は実施例4の回路
図、図12は同ブロック図、図13は同動作フローチャ
ート、図14は雷雲の接近離間判定の概念図である。
明実施例4について説明する。図11は実施例4の回路
図、図12は同ブロック図、図13は同動作フローチャ
ート、図14は雷雲の接近離間判定の概念図である。
【0049】前述の実施例1、実施例2、実施例3に示
した以外に120Rは雷接近状態をを表示するランプ、
120Yは雷の接近も離間もほぼ無い状態を表示するラ
ンプ、120Gは雷離間を表示するランプ、119はフ
ォトカプラ30Aからの雷電磁波入力、ダイオード11
2からの雷鳴入力により図14に示すフローで落雷危険
度(動的)警報ランプ120R、120Y、120Gの
点灯、ブザー116の吹鳴をコントロールするCPUで
ある。118は経過時間を測定するクロックである。
した以外に120Rは雷接近状態をを表示するランプ、
120Yは雷の接近も離間もほぼ無い状態を表示するラ
ンプ、120Gは雷離間を表示するランプ、119はフ
ォトカプラ30Aからの雷電磁波入力、ダイオード11
2からの雷鳴入力により図14に示すフローで落雷危険
度(動的)警報ランプ120R、120Y、120Gの
点灯、ブザー116の吹鳴をコントロールするCPUで
ある。118は経過時間を測定するクロックである。
【0050】初期設定 CPU119は電源オンになると初期設定としてNo.
1デコヒーラ11Aを作動させ、クロック118に対し
経過時間のリセット、メモリの記憶内容の消去を行な
う。コヒーラ1Aが固着通電状態であればCPU119
は初期設定を再度繰り返す。
1デコヒーラ11Aを作動させ、クロック118に対し
経過時間のリセット、メモリの記憶内容の消去を行な
う。コヒーラ1Aが固着通電状態であればCPU119
は初期設定を再度繰り返す。
【0051】警報動作 No.1アンテナ12Aが受けた雷電磁波を通じフィル
タトランス15に伝えられ高周波成分が減じられてコヒ
ーラ1Aに伝えられる。コヒーラ1Aは該雷電磁波入力
によりコヒーアする。
タトランス15に伝えられ高周波成分が減じられてコヒ
ーラ1Aに伝えられる。コヒーラ1Aは該雷電磁波入力
によりコヒーアする。
【0052】予め可変抵抗器104Aにてバイアス電圧
が調整されたトランジスタ104Cはコヒーラ1Aの固
着通電により開路しCPUは雷電磁波が受信された事を
判別する。CPUはクロックから時刻を読み取り内部の
メモリーAに記憶すると共にNo.1デコヒーラ11A
を作動させNo.1コヒーラ1Aをデコヒーリングす
る。
が調整されたトランジスタ104Cはコヒーラ1Aの固
着通電により開路しCPUは雷電磁波が受信された事を
判別する。CPUはクロックから時刻を読み取り内部の
メモリーAに記憶すると共にNo.1デコヒーラ11A
を作動させNo.1コヒーラ1Aをデコヒーリングす
る。
【0053】CPUはダイオード112より雷鳴信号が
入力されるのを待ちメモリーBとして記憶する。メモリ
ーAとメモリーBに記憶した雷電磁波受信時間と雷鳴時
間との時間差と音速から雷発生地点までの距離を推定し
内部メモリーDに記憶する。雷鳴信号が30秒以上待っ
ても入力されない場合は該時間差を30秒として雷発生
地点までの距離を推定し内部メモリーDに記憶する。
入力されるのを待ちメモリーBとして記憶する。メモリ
ーAとメモリーBに記憶した雷電磁波受信時間と雷鳴時
間との時間差と音速から雷発生地点までの距離を推定し
内部メモリーDに記憶する。雷鳴信号が30秒以上待っ
ても入力されない場合は該時間差を30秒として雷発生
地点までの距離を推定し内部メモリーDに記憶する。
【0054】CPUはDの値を内部メモリーD1に、A
の値を内部メモリーT1に雷発生履歴情報として記憶す
る。以後新たな雷電磁波を検出する度に順次履歴情報と
して内部メモリーD2〜D100、T2〜T100に追
加記憶していく。雷電磁波検出が100回を超えた場合
CPUはメモリーD2〜D100、T2〜T100の記
憶内容をD1〜D99、T1〜T99にそれぞれシフト
させメモリーDをメモリーD100にメモリーAをT1
00に記憶し最新雷発生履歴情報として蓄積保持する。
の値を内部メモリーT1に雷発生履歴情報として記憶す
る。以後新たな雷電磁波を検出する度に順次履歴情報と
して内部メモリーD2〜D100、T2〜T100に追
加記憶していく。雷電磁波検出が100回を超えた場合
CPUはメモリーD2〜D100、T2〜T100の記
憶内容をD1〜D99、T1〜T99にそれぞれシフト
させメモリーDをメモリーD100にメモリーAをT1
00に記憶し最新雷発生履歴情報として蓄積保持する。
【0055】 CPUはメモリー内の雷発生履歴情報T
1〜T100、D1〜D100から雷雲の接近離間を推
測するが、実際の雷発生地点は図14に示すよう相当分
散したものとなり、これらの分散値から雷雲の接近離間
判定する方法の一例を示す。
1〜T100、D1〜D100から雷雲の接近離間を推
測するが、実際の雷発生地点は図14に示すよう相当分
散したものとなり、これらの分散値から雷雲の接近離間
判定する方法の一例を示す。
【0056】 まず図14で最も古い履歴距離値D1が
記憶された時点ではCPUは次の落雷を待つ。次の落雷
発生でT2、D2が記憶されるとCPUは図14中のT
1、D1ポイントとT2、D2ポイントを結ぶ線の傾き
を算出し、(−)であれば雷接近状態と判定し警報ラン
プ120Rの点灯を行い、(0)付近であれば接近も離
間も無い状態と判定し警報ランプ120Yの点灯を行
い、(+)であれば雷離間状態と判定し警報ランプ12
0Gの点灯を行う。
記憶された時点ではCPUは次の落雷を待つ。次の落雷
発生でT2、D2が記憶されるとCPUは図14中のT
1、D1ポイントとT2、D2ポイントを結ぶ線の傾き
を算出し、(−)であれば雷接近状態と判定し警報ラン
プ120Rの点灯を行い、(0)付近であれば接近も離
間も無い状態と判定し警報ランプ120Yの点灯を行
い、(+)であれば雷離間状態と判定し警報ランプ12
0Gの点灯を行う。
【0057】3番目の雷発生でD3、T3が記憶される
とCPUはT1とT2、D1とD2の平均値ポイントT
c、Dcを算出しそのポイントとT3、D3ポイントを
結ぶ線の傾きが(+)であれば雷接近状態と判定し警報
ランプ120Rの点灯を行い、0付近であれば接近も離
間も無い状態と判定し警報ランプ120Yの点灯を行
い、正であれば雷離間状態と判定し警報ランプ120G
の点灯を行う。
とCPUはT1とT2、D1とD2の平均値ポイントT
c、Dcを算出しそのポイントとT3、D3ポイントを
結ぶ線の傾きが(+)であれば雷接近状態と判定し警報
ランプ120Rの点灯を行い、0付近であれば接近も離
間も無い状態と判定し警報ランプ120Yの点灯を行
い、正であれば雷離間状態と判定し警報ランプ120G
の点灯を行う。
【0058】以降新たな落雷発生の都度、前2つの落雷
発生履歴情報の平均ポイントTc、Dcと新たなポイン
トTn、Dnを結ぶ線の傾きから警報動作を繰り返し行
う。
発生履歴情報の平均ポイントTc、Dcと新たなポイン
トTn、Dnを結ぶ線の傾きから警報動作を繰り返し行
う。
【0059】表示器について、本実施例では判りやすく
するために危険度を赤、黄、緑灯を点灯して表示するよ
うにしたが、同様な表示手段であれば何であってもよ
く、例えば警告音、記録紙、CRT表示テレメータ自動
発信等またはこれらとの併用も勿論可能な事は云う迄も
ない。
するために危険度を赤、黄、緑灯を点灯して表示するよ
うにしたが、同様な表示手段であれば何であってもよ
く、例えば警告音、記録紙、CRT表示テレメータ自動
発信等またはこれらとの併用も勿論可能な事は云う迄も
ない。
【0060】(実施例4の効果)本実施例により、雷雲
の接近離間による落雷危険度判別表示及び雷雲が被雷範
囲にあるか否かの自動的検出が可能となる。
の接近離間による落雷危険度判別表示及び雷雲が被雷範
囲にあるか否かの自動的検出が可能となる。
【0061】なお、定速移動体上に本実施例装置(雷検
知器)を載置して、移動しつつ測定する場合、ドップラ
効果等による悪影響を受ける事が予想されるが、これは
測定値に自体の移動速度を加減する等の適当な手段によ
って補正可能と思われる。
知器)を載置して、移動しつつ測定する場合、ドップラ
効果等による悪影響を受ける事が予想されるが、これは
測定値に自体の移動速度を加減する等の適当な手段によ
って補正可能と思われる。
【0062】<実施例5>以下、請求項5に基づくもう
一つの本発明実施例5について説明する。実施例5は前
記静的雷検知器手段と動的雷検知手段とをあわせたもの
である。図15は実施例5の回路図、図16はブロック
図、図17は動作フローチャート、図14は雷雲の接近
離間判定の概念図である。
一つの本発明実施例5について説明する。実施例5は前
記静的雷検知器手段と動的雷検知手段とをあわせたもの
である。図15は実施例5の回路図、図16はブロック
図、図17は動作フローチャート、図14は雷雲の接近
離間判定の概念図である。
【0063】前述の実施例1、実施例2、実施例3、実
施例4に示した以外に121Rは被雷圏内を表示するラ
ンプ、122はフォトカプラ30A、フォトカプラ30
Bよりの雷電磁波入力、ダイオード112からの雷鳴入
力により図17に示すフローで落雷危険度(動的)警報
ランプ120R、120Y、120Gの点灯、被雷圏に
在る事を示す落雷危険度(静的)警報ランプ121R、
ブザー116の吹鳴とNo.1アンテナ切替器102
A、No.2アンテナ切替器102B、電源遮断リレー
114をコントロールするCPUである。118は経過
時間を測定するクロックである。
施例4に示した以外に121Rは被雷圏内を表示するラ
ンプ、122はフォトカプラ30A、フォトカプラ30
Bよりの雷電磁波入力、ダイオード112からの雷鳴入
力により図17に示すフローで落雷危険度(動的)警報
ランプ120R、120Y、120Gの点灯、被雷圏に
在る事を示す落雷危険度(静的)警報ランプ121R、
ブザー116の吹鳴とNo.1アンテナ切替器102
A、No.2アンテナ切替器102B、電源遮断リレー
114をコントロールするCPUである。118は経過
時間を測定するクロックである。
【0064】初期設定 CPU122は電源オンになると初期設定としてNo.
1デコヒーラ11AとNo.2デコヒーラ11Bを作動
させ、クロックに対し経過時間のリセット、メモリの記
憶内容の消去を行なう。No.1コヒーラ1A、No.
2コヒーラ1BがコヒーリングしていればCPU122
は初期設定を再度繰り返す。
1デコヒーラ11AとNo.2デコヒーラ11Bを作動
させ、クロックに対し経過時間のリセット、メモリの記
憶内容の消去を行なう。No.1コヒーラ1A、No.
2コヒーラ1BがコヒーリングしていればCPU122
は初期設定を再度繰り返す。
【0065】警報動作 No.1アンテナ12Aが受けた雷電磁波はNo.1ア
ンテナ切替器102Aを通じフィルタトランス15に伝
えられ高周波成分が減じられてコヒーラ1Aに伝えられ
る。コヒーラ1Aは該雷電磁波入力によりコヒーアす
る。
ンテナ切替器102Aを通じフィルタトランス15に伝
えられ高周波成分が減じられてコヒーラ1Aに伝えられ
る。コヒーラ1Aは該雷電磁波入力によりコヒーアす
る。
【0066】予め可変抵抗器104Aにてバイアス電圧
が調整されたトランジスタ104Cはコヒーラ1Aの固
着通電により開路しCPU122は雷電磁波が受信され
た事を判別する。CPUはクロックから時刻を読み取り
内部のメモリーAに記憶すると共にNo.1デコヒーラ
11AとNo.2デコヒーラ11Bを作動させNo.1
コヒーラ1A、No.2コヒーラ1Bをデコヒーリング
する。
が調整されたトランジスタ104Cはコヒーラ1Aの固
着通電により開路しCPU122は雷電磁波が受信され
た事を判別する。CPUはクロックから時刻を読み取り
内部のメモリーAに記憶すると共にNo.1デコヒーラ
11AとNo.2デコヒーラ11Bを作動させNo.1
コヒーラ1A、No.2コヒーラ1Bをデコヒーリング
する。
【0067】CPUはダイオード112より雷鳴信号が
入力されるのを待ちメモリーBとして記憶する。メモリ
ーAとメモリーBに記憶した雷電磁波受信時間と雷鳴時
間との時間差と音速から落雷発生地点までの距離を推定
し内部メモリーDに記憶する。雷鳴信号が30秒以上待
っても入力されない場合は該時間差を30秒として落雷
発生地点までの距離を推定し内部メモリーDに記憶す
る。
入力されるのを待ちメモリーBとして記憶する。メモリ
ーAとメモリーBに記憶した雷電磁波受信時間と雷鳴時
間との時間差と音速から落雷発生地点までの距離を推定
し内部メモリーDに記憶する。雷鳴信号が30秒以上待
っても入力されない場合は該時間差を30秒として落雷
発生地点までの距離を推定し内部メモリーDに記憶す
る。
【0068】CPUはDの値を内部メモリーD1に、A
の値を内部メモリーT1に落雷発生履歴情報として記憶
する。以後新たな落雷電磁波を検出する度に順次履歴情
報として内部メモリーD2〜D100、T2〜T100
に追加記憶していく。雷電磁波検出が100回を超えた
場合CPUはメモリーD2〜D100、T2〜T100
の記憶内容をD1〜D99、T1〜T99にそれぞれシ
フトさせメモリーDをメモリーD100にメモリーAを
T100に記憶し最新落雷発生履歴情報として蓄積保持
する。
の値を内部メモリーT1に落雷発生履歴情報として記憶
する。以後新たな落雷電磁波を検出する度に順次履歴情
報として内部メモリーD2〜D100、T2〜T100
に追加記憶していく。雷電磁波検出が100回を超えた
場合CPUはメモリーD2〜D100、T2〜T100
の記憶内容をD1〜D99、T1〜T99にそれぞれシ
フトさせメモリーDをメモリーD100にメモリーAを
T100に記憶し最新落雷発生履歴情報として蓄積保持
する。
【0069】 CPUはメモリー内の落雷発生履歴情報
T1〜T100、D1〜D100から雷雲の接近離間を
推測するが、実際の落雷発生地点は図14に示すよう相
当分散したものとなり、これらの分散値から雷雲の接近
離間判定する方法の一例を示す。まず図14で最も古い
履歴距離値D1が記憶された時点ではD1が被雷圏内で
あればCPU122は落雷発生を警報ランプ121Rの
点灯とブザー116の吹鳴で知らせるが、D1が被雷圏
外であればCPUは次の落雷発生を待つ。次の落雷発生
でT2、D2が記憶されるとCPU122はD2が被雷
圏内であれば警報ランプ121Rの点灯とブザー116
の吹鳴を行い、被雷圏外であれば図14中のT1、D1
ポイントとT2、D2ポイントを結ぶ線の傾きを算出
し、(−)であれば雷接近状態と判定し警報ランプ12
0Rの点灯を行い、(0)付近であれば雷の接近も離間
も無い状態と判定し警報ランプ120Yを点灯、(+)
であれば雷離間状態と判定し警報ランプ120Gの点灯
を行う。
T1〜T100、D1〜D100から雷雲の接近離間を
推測するが、実際の落雷発生地点は図14に示すよう相
当分散したものとなり、これらの分散値から雷雲の接近
離間判定する方法の一例を示す。まず図14で最も古い
履歴距離値D1が記憶された時点ではD1が被雷圏内で
あればCPU122は落雷発生を警報ランプ121Rの
点灯とブザー116の吹鳴で知らせるが、D1が被雷圏
外であればCPUは次の落雷発生を待つ。次の落雷発生
でT2、D2が記憶されるとCPU122はD2が被雷
圏内であれば警報ランプ121Rの点灯とブザー116
の吹鳴を行い、被雷圏外であれば図14中のT1、D1
ポイントとT2、D2ポイントを結ぶ線の傾きを算出
し、(−)であれば雷接近状態と判定し警報ランプ12
0Rの点灯を行い、(0)付近であれば雷の接近も離間
も無い状態と判定し警報ランプ120Yを点灯、(+)
であれば雷離間状態と判定し警報ランプ120Gの点灯
を行う。
【0070】3番目の雷発生でD3、T3が記憶される
とCPUはD3が被雷圏内であれば警報ランプ121R
の点灯とブザー116の吹鳴を行い、被雷圏外であれば
T1とT2、D1とD2の平均値ポイントTc、Dcを
算出しそのポイントとT3、D3ポイントを結ぶ線の傾
きが(−)であれば雷接近状態と判定し赤色警報ランプ
120Rの点灯を行い、(0)付近であれば雷の接近も
離間も無い状態と判定し黄色警報ランプ120Yの点灯
を行い、(+)であれば雷離間状態と判定し緑色警報ラ
ンプ120Gの点灯を行う。
とCPUはD3が被雷圏内であれば警報ランプ121R
の点灯とブザー116の吹鳴を行い、被雷圏外であれば
T1とT2、D1とD2の平均値ポイントTc、Dcを
算出しそのポイントとT3、D3ポイントを結ぶ線の傾
きが(−)であれば雷接近状態と判定し赤色警報ランプ
120Rの点灯を行い、(0)付近であれば雷の接近も
離間も無い状態と判定し黄色警報ランプ120Yの点灯
を行い、(+)であれば雷離間状態と判定し緑色警報ラ
ンプ120Gの点灯を行う。
【0071】以降新たな落雷発生の都度、前述の被雷圏
内警報値との比較と前2つの落雷発生履歴情報の平均ポ
イントTc、Dcと新たなポイントTn、Dnを結ぶ線
の傾きから警報動作を繰り返し行う。
内警報値との比較と前2つの落雷発生履歴情報の平均ポ
イントTc、Dcと新たなポイントTn、Dnを結ぶ線
の傾きから警報動作を繰り返し行う。
【0072】表示器について、本実施例では判りやすく
するために危険度を赤、黄、緑灯を点灯して表示するよ
うにしたが、同様な表示手段であれば何であってもよ
く、例えば警告音、記録紙、CRT表示テレメータ自動
発信等またはこれらとの併用も勿論可能な事は云う迄も
ない。
するために危険度を赤、黄、緑灯を点灯して表示するよ
うにしたが、同様な表示手段であれば何であってもよ
く、例えば警告音、記録紙、CRT表示テレメータ自動
発信等またはこれらとの併用も勿論可能な事は云う迄も
ない。
【0073】避雷動作 警報動作中にNo.2アンテナ12Bに落雷直前状態で
ある静放電あるいはコロナ放電が起きると放電電流はN
o.2アンテナ切替器102Bを通り放電ギャップ14
に放電を発生させる。これによりコヒーラ1Bはコヒー
アする。
ある静放電あるいはコロナ放電が起きると放電電流はN
o.2アンテナ切替器102Bを通り放電ギャップ14
に放電を発生させる。これによりコヒーラ1Bはコヒー
アする。
【0074】トランジスタ104Dは予め可変抵抗器1
04Bにてバイアス電圧が調整されNo.2コヒーラ1
Bの固着通電により開路しCPUは放電発生を検出す
る。
04Bにてバイアス電圧が調整されNo.2コヒーラ1
Bの固着通電により開路しCPUは放電発生を検出す
る。
【0075】CPUはNo.1アンテナ切替器102
A、No.2アンテナ切替器102B、電源遮断リレー
114の作動を行い至近雷による過激な電磁波がNo.
1アンテナ12A、No.2アンテナ12B及び電力配
電線115から本検知器内部回路へ伝わって故障するの
を防止すると共に、赤色警報ランプ120R、および1
21Rの同時点灯、警報ブザー116の断続吹鳴をさせ
避雷中である事を知らせる。
A、No.2アンテナ切替器102B、電源遮断リレー
114の作動を行い至近雷による過激な電磁波がNo.
1アンテナ12A、No.2アンテナ12B及び電力配
電線115から本検知器内部回路へ伝わって故障するの
を防止すると共に、赤色警報ランプ120R、および1
21Rの同時点灯、警報ブザー116の断続吹鳴をさせ
避雷中である事を知らせる。
【0076】一定時間が経過するとCPU122はN
o.1アンテナ切替器102A、No.2アンテナ切替
器102B、電源遮断リレー114を復帰させ、No.
1コヒーラ1A、No.2コヒーラ1Bをデコヒーリン
グし警報動作に復帰する。
o.1アンテナ切替器102A、No.2アンテナ切替
器102B、電源遮断リレー114を復帰させ、No.
1コヒーラ1A、No.2コヒーラ1Bをデコヒーリン
グし警報動作に復帰する。
【0077】(実施例5の効果)本実施例により、実施
例4の効果に加え、雷雲の接近離間による落雷危険度判
別表示及び雷雲が被雷範囲にあるか否かの自動的検出が
可能となる。
例4の効果に加え、雷雲の接近離間による落雷危険度判
別表示及び雷雲が被雷範囲にあるか否かの自動的検出が
可能となる。
【0078】なお、定速移動体上に本実施例装置(雷検
知器)を載置して、移動しつつ測定する場合、ドップラ
効果等による悪影響を受ける事が予想されるが、これは
測定値に自体の移動速度を加減する等の適当な手段によ
って補正可能と思われる。
知器)を載置して、移動しつつ測定する場合、ドップラ
効果等による悪影響を受ける事が予想されるが、これは
測定値に自体の移動速度を加減する等の適当な手段によ
って補正可能と思われる。
【0079】
【発明の効果】本発明を実施する事により、前記目的の
すべてが達成される。すなわち、比較的簡単な構造のデ
コヒーラ付きコヒーラを用いて、自己被雷の危険なく、
確実に落雷の危険を予知する事が出来る。
すべてが達成される。すなわち、比較的簡単な構造のデ
コヒーラ付きコヒーラを用いて、自己被雷の危険なく、
確実に落雷の危険を予知する事が出来る。
【0080】また、複数の遠地落雷の稲妻(電気信号)
と雷鳴(音信号)とを検出記憶し、これらの少なくとも
2対のデータを比較演算する事により、落雷の危険度を
表示器を用いて確実に警報する事が出来る。
と雷鳴(音信号)とを検出記憶し、これらの少なくとも
2対のデータを比較演算する事により、落雷の危険度を
表示器を用いて確実に警報する事が出来る。
【図1】本発明の回路図。
【図2】ブロック図。
【図3】本発明の回路図。
【図4】ブロック図。
【図5】放電ギャップ付デコヒーラ付コヒーラ(正面
図)。
図)。
【図6】実施例3,4のデコヒーラ付きコヒーラ(側面
図)。
図)。
【図7】デコヒーラ付きコヒーラ(正面図)。
【図8】本発明の回路図。
【図9】ブロック図。
【図10】動作フローチャート。
【図11】本発明の回路図。
【図12】ブロック図。
【図13】動作フローチャート。
【図14】雷雲の接近離間判定の概念図。
【図15】本発明の回路図。
【図16】ブロック図。
【図17】動作フローチャート。
1A No.1コヒーラ 1B No.2コヒーラ 11A No.1デコヒーラ 12A No.1アンテナ 12B 静放電 14 放電ギャップ 15 フィルタトランス 17 表示器 102A No.1アンテナ切替器 105G 遠距離判定回路 105R 近距離判定回路 105Y 中距離判定回路 107 デコヒーラタイマー回路 108 遮断タイマー回路 109 無指向性マイク 110 アンプ 111 ローパスフィルタ 112 ダイオード 114 電源遮断リレー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01W 1/00 - 1/18 G01R 29/08 - 29/26 JICSTファイル(JOIS)
Claims (5)
- 【請求項1】 アンテナと、デコヒーラ付きコヒーラ
と、該アンテナとコヒーラとの間に設置したローパスフ
ィルタと、表示器と、電源とを備え、雷検知器の位置か
ら見た遠地落雷によって生じる一定値以上の衝撃性電磁
波強度を検出して被雷圏が該雷検知器に接近した事を表
示器で表示および/もしくは警報を発するようにした事
を特徴とする雷検知器。 - 【請求項2】 コヒーラが、絶縁密閉管内の1対の電極
間に金属粉粒体もしくは酸化皮膜で覆われた金属粉粒体
を介在せしめたコヒーラであり、デコヒーラが、該コヒ
ーラに外部から機械的振動を与えるデコヒーラである請
求項1に記載の雷検知器。 - 【請求項3】 コヒーラが、気中放電ギャップを有する
調節可能な雷検知器自体の保護のための自己避雷回路を
備える請求項1ないし2に記載の雷検知器。 - 【請求項4】 自己避雷回路が、警報用コヒーラ(N
o.1コヒーラ)とは別体の専用の自己避雷回路用コヒ
ーラ(No.2コヒーラ)を備える自己避雷回路である
請求項3に記載の雷検知器。 - 【請求項5】 複数個の一定強度以上の落雷を、電磁波
強度偏差ΔEnおよび音圧偏差ΔPnとして測定記録し、
これらの信号入力時を時経列的に記憶媒体に記憶させ、
各1対の電−音信号入力があった時のΔEnとΔPn時間
差ΔTnの勾配が、少なくともm対以上の時間(mは正
の整数)で、(−)であれば赤色灯を、(0)近くであ
れば黄色灯を、(+)であれば緑色灯を、それぞれ点灯
し、落雷の危険を知らせる請求項1ないし4に記載の雷
検知器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29402099A JP3266884B2 (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | 雷検知器 |
| US09/689,816 US6586920B1 (en) | 1999-10-15 | 2000-10-13 | Lightning detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29402099A JP3266884B2 (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | 雷検知器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001116855A JP2001116855A (ja) | 2001-04-27 |
| JP3266884B2 true JP3266884B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=17802229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29402099A Expired - Fee Related JP3266884B2 (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | 雷検知器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3266884B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7796370B1 (en) | 2006-04-07 | 2010-09-14 | Alset Corporation | Apparatus and method for lightning sensor and controller |
| US7714743B1 (en) * | 2007-09-14 | 2010-05-11 | Rockwell Collins, Inc. | Aircraft lightning strike detector |
| GB2458152B (en) * | 2008-03-07 | 2010-09-29 | Insensys Ltd | Lightning detection |
| GB2463818A (en) * | 2008-03-07 | 2010-03-31 | Insensys Ltd | Lightning detector circuit |
| JP5178482B2 (ja) * | 2008-12-04 | 2013-04-10 | 中国電力株式会社 | 無線通信システム |
| US8841898B2 (en) * | 2011-10-25 | 2014-09-23 | The Boeing Company | Method and apparatus for detecting a lightning strike |
| WO2014032062A1 (en) * | 2012-08-24 | 2014-02-27 | Detnet South Africa (Pty) Ltd | Blasting system protection |
| SK288616B6 (sk) | 2013-12-19 | 2018-11-05 | Ústav Stavebníctva A Architektúry Sav | Spôsob a zariadenie na indikáciu ohrozenia bleskom |
| US9748759B1 (en) | 2014-05-09 | 2017-08-29 | Donald J. Bergeron | Lightning electromagnetic pulse (LEMP) detector and isolation device |
| KR101785024B1 (ko) * | 2016-07-18 | 2017-10-13 | (주)옴니엘피에스 | 쌍극자피뢰침(BCAT: Bipolar Conventional Air Terminal)를 이용한 낙뢰경보시스템 |
| US11609358B2 (en) | 2016-07-18 | 2023-03-21 | Omni Lps. Co., Ltd. | Lightning strike alarm system using bipolar conventional air terminal |
| JP6573923B2 (ja) * | 2017-02-10 | 2019-09-11 | エムエイチアイ ヴェスタス オフショア ウィンド エー/エス | 風力発電施設および風力発電施設の運転方法 |
| JP7279384B2 (ja) * | 2019-02-05 | 2023-05-23 | 中国電力株式会社 | 検出器、測定器 |
| TWI758831B (zh) * | 2020-08-21 | 2022-03-21 | 安雷科技股份有限公司 | 雷擊計數器與雷擊計數方法 |
| CN113327022B (zh) * | 2021-05-18 | 2022-05-03 | 重庆莱霆防雷技术有限责任公司 | 一种防雷安全风险管理系统及方法 |
| CN117929861B (zh) * | 2024-03-21 | 2024-07-05 | 云南能源投资股份有限公司 | 一种风电场的雷电检测方法、装置、设备及存储介质 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2526158B2 (ja) | 1990-04-27 | 1996-08-21 | 舎人 石山 | コヒ―ラと発光ダイオ―ドからなる検出器 |
| JP2526177B2 (ja) | 1990-11-28 | 1996-08-21 | 舎人 石山 | 放電エネルギ―の測定装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4276576A (en) * | 1978-12-27 | 1981-06-30 | Lightning Location And Protection, Inc. | Lightning activated relay |
| FR2618900B1 (fr) * | 1987-07-31 | 1989-12-01 | Thomson Csf | Systeme detecteur d'impulsions lumineuses a taux de fausse alarme tres reduit, utilisable pour la detection laser |
| US5057820A (en) * | 1989-05-01 | 1991-10-15 | Airborne Research Associates, Inc. | Optical warning system |
-
1999
- 1999-10-15 JP JP29402099A patent/JP3266884B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-10-13 US US09/689,816 patent/US6586920B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2691468B2 (ja) | 1990-03-28 | 1997-12-17 | 舎人 石山 | コヒーラ |
| JP2526158B2 (ja) | 1990-04-27 | 1996-08-21 | 舎人 石山 | コヒ―ラと発光ダイオ―ドからなる検出器 |
| JP2526177B2 (ja) | 1990-11-28 | 1996-08-21 | 舎人 石山 | 放電エネルギ―の測定装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US6586920B1 (en) | 2003-07-01 |
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