JPH05118007A - ロードヒーテイング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 降雪確率予報を利用して路面温度を的確に制
御する。 【構成】 気象台１１の降雪確率予報をコンピュータ１
０に手動入力又は自動入力し、コンピュータ１０と演算
制御器４の間を電話回線１２により接続し、降雪確率予
報を演算制御器４に入力し、演算制御器４において時間
帯ごとに入力された降雪確率予報を時刻に対して按分し
て降雪予測を求め、この降雪予測を基に余熱運転の際の
予熱目標温度を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、路面の雪氷を融解し、
かつ路面の水分の凍結を防止するためのロードヒーティ
ング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車交通の発達と共に多くの舗
装道路が整備されているが、特に寒冷地においては、路
面の凍結や積雪により走行危険、交通不能になることが
多く、十分にその機能が発揮されないことがある。

【０００３】また、その機能を補うためスパイクタイヤ
が広く利用されてきたが、路面の摩滅により発生する粉
塵公害が社会問題化し、自治体によるスパイクタイヤの
規制も実施され、冬期に車両が装着するタイヤはスパイ
クの無いスタッドレスタイヤが主流になっている。この
スタッドレスタイヤは凍結や積雪の有る路面に対する制
動性能や旋回制性において問題があるため、スタッドレ
スタイヤの使用環境に適合した路面環境の整備が必要に
なっている。このような必要性を充足し、良質な路面を
維持管理するためにロードヒーティングシステムが導入
されている。

【０００４】ロードヒーティングシステムは道路舗装面
から一定の深さに埋設した発熱用電線に通電し、発熱用
電線からの熱を路面に伝達して積雪や凍結の防止を行う
ものであるが、消費電力や管理人員の節約のため状況に
応じた路面温度の自動制御が不可欠になっている。つま
り、路面に雪氷がある場合には、路面温度を高くして雪
氷の融解を促進する融雪運転を行い、路面に液状の水分
がある場合には、路面を氷結温度より高い温度に保持し
て水分の凍結を防止する凍結防止運転を行う必要があ
る。また、路面が乾燥している場合でも、外気温度程度
に低下した路面温度を融雪が可能な温度にするために
は、路面の熱容量による時間遅れのため数時間以上を要
し、急激な天候変化に対処するためには路面が過度の低
温にならないように予熱運転をする必要がある。

【０００５】例えば、従来の寒冷地におけるロードヒー
ティング方式においては、路面に雪氷又は水分が検出さ
れた場合には、演算制御器は路面温度を＋３℃に保持し
て融雪氷運転を行い、路面が乾燥している場合には、路
面温度を０℃に保持して予熱運転を行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来例は、降雪がない場合には予熱運転のために全消費
電力の５０〜７０％が無駄になるという問題がある。こ
れに対して、天気予報の降雪確率予報を利用して、降雪
が殆どないと思われる場合には予熱目標温度を氷点下以
下に低くし、降雪確率が大きくなるにつれ予熱目標温度
を高くして、路面を効率良く予熱し、消電電力を節減し
ようとする考えが既に発表されている。

【０００７】しかし、降雪確率は例えば３時間〜６時間
の時間帯ごとに予報されているので、その時間帯の降雪
確率は一定であり、この降雪確率を基に予熱運転を行う
と、例えば数時間後に急激な気象変化が予想されている
場合であっても十分な対応がなされず、予熱目標温度も
極く低温度から急激に融雪温度まで上昇しなければなら
ないこともあって不適切な場合が生ずる。

【０００８】本発明の目的は、上述した問題点を解消
し、気象台による降雪確率予報を利用して、天候急変時
の応答性を損うことなく、予熱運転を必要最小限の電力
量に抑え、ランニングコストの低いロードヒーティング
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係るロードヒーティング装置は、路面温
度、降雪状態及び路面状態を検出し、これらの検出結果
により融雪運転、凍結防止運転又は複数の予熱目標温度
による余熱運転を行うことにより路面の凍結を防止する
ロードヒーティング装置において、気象台による時間帯
ごとの降雪確率予報を入力する手段と、該降雪確率予報
により時刻に対して按分して降雪予測を演算する手段
と、該降雪予測を基に前記予熱運転の予熱目標温度を選
択して路面温度を制御する手段とを備えたことを特徴と
するものである。

【００１０】

【作用】上述の構成を有するロードヒーティング装置
は、気象台による時間帯ごとの降雪確率予報を時刻に対
して按分した降雪予測を作成し、この降雪予測を基に予
熱目標温度を選択し路面温度を制御する。

【００１１】

【実施例】本発明を図１〜図３に図示の実施例に基づい
て詳細に説明する。図１は本実施例の制御ブロック回路
図であり、負荷であるロードヒーティング路面１にリレ
ー２を介して電源３からの電力を供給する演算制御器４
には、外気温度センサ５、路面温度センサ６、降雪状態
センサ７及び路面状態センサ８がＡ／Ｄコンバータ９を
介して接続されている。また、演算制御器４を遠隔操作
するためのコントロールセンタには、降雪確率予報を含
む気象予報を手動入力又は自動入力するためのコンピュ
ータ１０が設けられている。コンピュータ１０のモデム
１０ａには気象台１１の予報システムの予報データが電
話回線１２により接続され、更にコンピュータ１０と演
算制御器４とはそれぞれのモデム１０ａ及びモデム４ａ
を介して電話回線１２により接続され、コンピュータ１
０のキーボードから手動入力又は自動入力された気象予
報データが演算制御器４に伝送されるようになってい
る。更に、コンピュータ１０、演算制御器４にデータを
伝送すると共に、演算制御器４からの気象状態や路面状
況を監視することができるようになっている。

【００１２】図２はロードヒーティングのフローチャー
ト図であり、降雪状態センサ７又は路面状態センサ８に
より路面１上の降雪又は水分の有無が検出され、その検
出結果に対して融雪運転、凍結防止運転又は余熱運転が
行われることを示している。例えば、降雪状態センサ７
が降雪の有りを検出し、路面状態センサ６が水分の有り
を検出した場合には路面１を＋３℃にして融雪運転を行
い、降雪状態センサ７が降雪の有りを検出し、路面状態
センサ６が水分の無しを検出したとき、又は降雪状態セ
ンサ７が降雪の無しを検出し、路面状態センサ６が水分
の有りを検出した場合には、＋１℃による凍結防止運転
を行う。

【００１３】また、降雪状態センサ７が降雪の無しを検
出し、路面状態センサ６も水分の無しを検出したとき
は、後述する演算制御器４により作成する該当の降雪予
測に応じて、表１に示すような数段階に分けられた予熱
目標温度による予熱運転を行うようになっている。

【００１４】

【表１】

【００１５】この予熱目標温度は表１に示すように、例
えば降雪予測に応じて−９℃〜−３℃の間で５段階に分
けられている。

【００１６】図３は気象台１１による降雪確率予報、演
算制御器４により演算した降雪予測の時刻に対するグラ
フ図である。降雪確率予報は表２に示すような時間帯に
分けて発表されるが、ここでは入力したデータが表２の
右側のような値であるとし、９時の発表通りにグラフ化
すると一点鎖線Ａに示すようになる。既知の制御方法は
この一点鎖線で示す予報に従って制御しているために、
例えば０時に相当する予熱目標温度を表１に従えば−７
℃から−３℃に急激に上昇させなければならず、前述し
たような不自然さが生ずることを免れ得ない。

【００１７】

【表２】

【００１８】本発明においては、この発表された時間帯
の中間時刻における降雪確率同志を線分により実線Ｂに
示すように結び降雪予測とする。そして、演算制御器４
による実際の温度制御は路面１の熱容量による時間遅れ
を考慮して、数時間後、例えば３時間後の降雪予測を基
にして路面１を予熱運転する。

【００１９】降雪予測を演算するには、発表された降雪
確率をその時間帯の開始時刻の値とするか、或いは実施
例のように中間時刻の値にするかして、各値の間を直線
等で結ぶことにより折れ線グラフとすればよい。従っ
て、降雪予測は発表された降雪確率の間をほぼ直線に沿
って変化するものと見做され、例えば１８時の降雪予測
は２０％、０時においては５５％となる。従って、表１
を勘案して１８時には路面温度が−７℃、２２時１２分
に−５℃、０時３６分に−３℃となるように、予めその
３時間前つまり１５時に−７℃、１９時１２分に−５
℃、２１時３６分に−３℃を予熱目標温度にして予熱運
転を行えばよいことになる。

【００２０】また、表２に示すように１８時になって新
たな降雪確率予報があり、先の１８時以降の予報が訂正
された場合には、新たな降雪確率を採用して演算制御器
４により新たな降雪予測を行う。なお、予熱運転中に気
象予報に反して降雪状態センサ７や路面状態センサ６が
降雪の有りや水分の有りを検出した場合には、演算制御
器４は予熱運転を中止して現地の気象状況に優先的に応
じて作動することは勿論である。

【００２１】更に、１個のコンピュータ１０を複数個所
のロードヒーティング装置の演算制御器４に接続し、複
数個所の演算制御器４をそれぞれ作動させることもでき
る。

【００２２】このように本実施例においては、従来では
例えば０℃に固定されていた予熱運転、或いは気象台の
降雪確率予報を単にそのまま利用していた予熱運転に比
較して、降雪時の応答性を損うことなく的確に制御を行
うことができるため、大幅な省エネルギが可能になる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るロード
ヒーティング装置は、余熱運転の際の予熱目標温度を複
数に分け、この予熱目標温度を降雪確率予報を入力する
ことにより降雪予測を行い、的確な制御が可能になり、
省エネルギが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御ブロック回路図である。

【図２】フローチャート図である。

【図３】時刻に対する降雪確率予報及び降雪予測のグラ
フ図である。

【符号の説明】

１ 路面 ２ リレー ３ 電源 ４ 演算制御器 ５ 外気温度センサ ６ 路面温度センサ ７ 降雪状態センサ ８ 路面状態センサ ９ Ａ／Ｄコンバータ １０ コンピュータ １１ 気象台 １２ 電話回線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 路面温度、降雪状態及び路面状態を検出
   し、これらの検出結果により融雪運転、凍結防止運転又
   は複数の予熱目標温度による余熱運転を行うことにより
   路面の凍結を防止するロードヒーティング装置におい
   て、気象台による時間帯ごとの降雪確率予報を入力する
   手段と、該降雪確率予報により時刻に対して按分して降
   雪予測を演算する手段と、該降雪予測を基に前記予熱運
   転の予熱目標温度を選択して路面温度を制御する手段と
   を備えたことを特徴とするロードヒーティング装置。
2. 【請求項２】 前記降雪確率予報は通信線により自動入
   力するようにした請求項１に記載のロードヒーティング
   装置。