JPH09134221A - 路面水分センサの空洞化現象の防止方法 - Google Patents

路面水分センサの空洞化現象の防止方法

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JPH09134221A
JPH09134221A JP31582795A JP31582795A JPH09134221A JP H09134221 A JPH09134221 A JP H09134221A JP 31582795 A JP31582795 A JP 31582795A JP 31582795 A JP31582795 A JP 31582795A JP H09134221 A JPH09134221 A JP H09134221A
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義則 伊東
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英美 針生
Hiroshi Onuma
廣志 大沼
Setsuo Suzuki
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、路面水分センサの空洞化現象を防
止する防止方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 舗装面の降雪を融雪するため、路面温度
センサ、路面水分センサおよび各センサの信号により舗
装面下に埋設したロ−ドヒ−タ等に通電する制御盤とを
備え、舗装面と同一平面に陽極と陰極と絶縁部分とから
なる路面水分センサを備え、且つこの水分センサを支持
する水分センサ容器内に路面温度センサおよび路面水分
センサ上の降雪を融雪するための電熱ヒ−タを内蔵させ
た自動融雪機構において、路面温度センサおよび路面水
分センサからの信号をセンサ入力演算回路、制御条件設
定回路、制御回路、ロ−ドヒ−タ用制御周期設定回路、
電熱ヒ−タ制御周期設定回路および出力演算回路を設け
ることによりロ−ドヒ−タおよび電熱ヒ−タの出力を制
御し、路面水分センサの表面温度を路面温度に追従した
自己温度制御を行うことを可能とすることにより、単位
時間当たりの降雪量が多い場合に生じる路面水分センサ
上の空洞化現象を防止することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、従来の路面水分セ
ンサに内蔵されている電熱ヒ−タ回路(固定抵抗)の通
電方式の改良により、単位時間当たりの降雪量が多い場
合に生じることがある路面水分センサ上の空洞化現象の
発生防止方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本出願人は先に特願平7−119054
号として、ロ−ドヒ−ティングの自動制御機構を発明し
た。この発明は、積雪寒冷地帯において、車道或は歩道
上に降雪があると、車両のスリップ事故或は歩行者の転
倒事故等の危険があるため、路面下に電熱ヒ−タ等を埋
設し自動的に降雪を融雪するロ−ドヒ−ティングの自動
制御機構である。この融雪装置は、路面の温度を検知す
る路面温度センサおよび降雪を電熱ヒ−タにより融雪し
てその水分を検知する水分センサが別々の場所に埋設さ
れており、コンクリ−トやアスファルト舗装工事を行う
場合、夫々のセンサを路面と同一平面上に設置する作業
は困難であり、また、温度センサと別の場所に埋設した
水分センサは、別の場所で検知した温度センサの温度に
より水分センサ容器内の電熱ヒ−タを制御するため、誤
差を生じる場合があったので、これら2個のセンサを1
個にまとめ、設置作業の困難さも半減させ、路面と同一
平面に埋設された1個の容器の路面側には水分センサを
設け、かつ水分センサは水分センサ上の降雪を融雪する
ために温度センサの信号により水分センサ容器内の固定
式の電熱ヒ−タに通電し加熱する方式である。
【0003】従来例を図面に基づいて説明する。図1、
図2および図3は従来例のロ−ドヒ−ティングの自動制
御機構を示す。従来のロ−ドヒ−ティング自動制御機構
は、省エネルギ−で融雪することを目的としたものであ
り、寒くても降雪を検知しない間はロ−ドヒ−タに通電
されない機構を有するものである。ロ−ドヒ−タ制御盤
に設けられた作動機構により、路面水分センサからの信
号、路面温度センサからの信号により、電熱ヒ−タおよ
びロ−ドヒ−タへの通電を制御するもので、路面温度セ
ンサの信号によるロ−ドヒ−タの設定作動温度をT1
し、路面温度センサの信号による電熱ヒ−タの設定作動
温度をT2 とし、T1 を1℃、T2 を0.5℃に設定し
た場合について図3により説明する。
【0004】先ず、路面水分センサにより降雪の有無を
検知する。水分有りと検知した場合は、この時点でロ−
ドヒ−タへの通電は可能となるが、もう1つの条件が満
足されなければ通電されない。即ち、路面水分センサが
水分有りと検知した場合は、この時点で電熱ヒ−タへの
通電はOFFとなるが、ロ−ドヒ−タへの通電は路面温
度センサの信号が路面温度センサの設定作動温度T1
即ち1℃より低い場合にのみ通電される。ロ−ドヒ−タ
に通電され、舗装面上の降雪が融雪されると共に舗装道
路中に埋設された路面水分センサ容器も加熱され、路面
水分センサ容器内の路面温度センサも加熱され路面温度
センサが路面温度センサの設定作動温度T1 、即ち1℃
より高い温度を検知するとロ−ドヒ−タへの通電はOF
Fとなる。また、路面水分センサが水分を検知しない場
合は、路面温度センサの信号が例えば0℃であってもロ
−ドヒ−タへは通電されない。しかしながら、電熱ヒ−
タの設定作動温度T2 より低いため電熱ヒ−タへの通電
は行われ路面水分センサ面および路面温度センサが加熱
される。したがって、路面水分センサ面に降雪があれ
ば、常に融雪することができる。また、路面温度センサ
も加熱されるため、路面温度センサの信号が電熱ヒ−タ
の設定作動温度T2 即ち0.5℃より高くなった場合に
は、電熱ヒ−タへの通電はOFFとなる。
【0005】図1は従来のロ−ドヒ−ティングの自動制
御機構であり、舗装部分10の舗装面11と、陽極1、
陰極2および絶縁部分3とからなる路面水分センサが同
一平面になるように路面水分センサ容器4を埋設した図
を示す。更に単位時間当たりの降雪量が多い場合、降雪
面12の下部に空洞部13が発生している状態を示して
いる。本発明においても同様な機構が採用されるが、電
熱ヒ−タへの出力制御方法が異なるため、空洞部13は
発生しない。路面水分センサ容器4の大きさは特に限定
されないが、一例として90〜110×90〜110×
40〜60mm程度で有る。舗装部分10の下部には路
面上に降雪した場合に融雪するためのロ−ドヒ−タ9が
埋設され、路面水分センサ容器4の中には、路面温度セ
ンサ5および電熱ヒ−タ7等が内蔵されている。各セン
サおよび電熱ヒ−タは、図示しないリ−ド線により、路
面水分センサ容器4のリ−ド線用孔8を通りロ−ドヒ−
タ制御盤(図示せず)に連絡し、ロ−ドヒ−タ9も図示
しないリ−ド線により前記ロ−ドヒ−タ制御盤に連絡し
ている。このロ−ドヒ−タ制御盤はロ−ドヒ−タ9が埋
設されている舗装道路または舗装歩道の近傍に設けられ
ている。
【0006】図2は図1の平面図で、舗装面に現れるの
はこの部分だけで有る。図2において、1は路面水分セ
ンサの陽極、2は陰極および3は絶縁部分を示す。この
陽極、陰極および絶縁部分からなる路面水分センサは路
面に露出しており、この上を自動車或は人が通り踏みつ
けるため、衝撃に耐えられるように路面水分センサ容器
4内において補強されている。
【0007】この方式は、単位時間当たりの降雪量が通
常の場合は良好に作動し問題ないが、単位時間当たりの
降雪量が多い場合には路面水分センサ容器内の電熱ヒ−
タによる加熱が大き過ぎるため、路面水分センサ容器直
上の降雪は電熱ヒ−タにより徐々に融解するが、路面水
分センサ容器周囲の積もった降雪と、路面水分センサの
更に上方にある降雪はブリッジを形成し、路面水分セン
サ容器の上部に空洞化現象が発生することがある。
【0008】更に電熱ヒ−タにより融解した水分は、路
面水分センサ容器周囲の雪に毛細管現象により吸収され
る結果、路面水分センサ表面は電熱ヒ−タの発熱により
乾燥した状態となり、路面に積雪があるにもかかわらず
路面水分センサからの信号は積雪なしという信号とな
り、誤報を生じる結果となる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの問題
点を解決し、路面水分センサ上の空洞化現象の発生を防
止し、舗装面上の降雪を融雪することができる路面水分
センサの空洞化現象の防止方法を提供することを目的と
する。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決し、本
発明の目的を達成するため本発明に係る路面水分センサ
の空洞化現象の防止方法は次のように構成したことを特
徴とする。すなわち、舗装面の降雪を融雪するため、路
面温度センサ、路面水分センサおよび各センサの信号に
より舗装面下に埋設したロ−ドヒ−タ等に通電する制御
盤とを備え、舗装面と同一平面に陽極と陰極と絶縁部分
とからなる路面水分センサを備え、且つこの路面水分セ
ンサを支持する路面水分センサ容器内に路面水分センサ
上の降雪を融雪するための電熱ヒ−タとを内蔵させた自
動融雪機構において、路面温度センサおよび路面水分セ
ンサからの信号をセンサ入力演算回路、制御条件設定回
路、制御回路、ロ−ドヒ−タ用制御周期設定回路、電熱
ヒ−タ制御周期設定回路および出力演算回路を設けるこ
とによりロ−ドヒ−タおよび電熱ヒ−タの出力を制御
し、路面水分センサの表面温度を路面温度に追従した自
己温度制御を行うことを可能とすることにより、単位時
間当たりの降雪量が多い場合に生じる路面水分センサ上
の空洞化現象を防止することを特徴とする。具体的には
路面水分センサ用電熱ヒ−タ回路の通電時間を1サイク
ル当たりt秒間とするサイクル制御方式を路面水分セン
サ用電熱ヒ−タ制御周期設定回路に用い、ロ−ドヒ−タ
の出力%に連動した出力とすることにより路面水分セン
サ上の空洞化現象を防止することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の路面水分センサの空洞化
現象の防止方法においても同様な路面温度センサ、路面
水分センサ、路面水分センサ容器、電熱ヒ−タおよびロ
−ドヒ−タ等が用いられるが、空洞化現象を防止するた
め図4および図5に示される如く異なる制御機構が用い
られる。
【0012】図4により本発明の路面水分センサの空洞
化現象の防止方法について説明する。舗装道路表面と同
一表面になるように設けられた路面水分センサ容器4に
内蔵される路面水分センサ1aおよび路面温度センサ5
の信号をリ−ド線(図示せず)によりリ−ド線用孔8を
通して道路脇に設けられたロ−ドヒ−タ制御盤(図示せ
ず)に信号する。ロ−ドヒ−タ制御盤はこの信号によ
り、水分センサ容器4内の電熱ヒ−タ7への通電および
ロ−ドヒ−タ9への通電をON−OFFする。本発明の
路面水分センサの空洞化現象の防止方法においては、路
面水分センサ1aおよび路面温度センサ5の信号により
直接電熱ヒ−タ7への通電およびロ−ドヒ−タ9への通
電をON−OFFするのではなく、それらのアナログ信
号を先ずセンサ入力演算回路に入力しする。センサ入力
演算回路は、アナログ信号をデジタル信号に変換し制御
条件設定回路に入力する。御条件設定回路では設定した
値とセンサ入力値を比較し、比較された変換信号は制御
回路に入力され、設定されたフロ−チャ−トの経路に従
って制御デ−タを出力する。制御回路から出力された制
御デ−タは出力演算回路へ入力されるとともに、前記ロ
−ドヒ−タ制御盤内に設けられたロ−ドヒ−タ用制御周
期設定回路で設定された制御周期の値と演算され、ロ−
ドヒ−タのON−OFFを出力する。また制御デ−タと
路面温度を比較し、路面温度が上昇し設定値に達した場
合は制御周期内でも停止する回路となっている。この出
力回路は制御回路で得られた出力%を基に、t分周期内
でその出力%の分だけ出力する。また以上のロ−ドヒ−
タお出力制御と平行して路面水分センサ内の電熱ヒ−タ
のON−OFF制御もこの出力演算回路で行う。従来は
電熱ヒ−タ出力の調整は直列に入れた可変抵抗器で行っ
ていたが、本発明においては路面水分センサ用電熱ヒ−
タ制御周期設定回路を設けサイクル制御方式を採用し1
サイクルをt秒間とし、出力時間はロ−ドヒ−タの1周
期t分の出力%と同じ%で出力する制御回路とした。
【0013】次に、図5によりサイクル制御方式を具体
的に説明する。図5の上段に示すロ−ドヒ−タの出力の
サイクルを、ロ−ドヒ−タ用制御周期設定回路により1
サイクル6分と設定し、出力演算回路において、路面温
度センサおよび路面水分センサの信号による制御条件設
定回路からの信号と比較して、ロ−ドヒ−タの全出力の
60%で良いと出力演算された場合、ロ−ドヒ−タの出
力は1サイクル6分間の60%、即ち3.6分間出力さ
れる。また、図5の下段に示す電熱ヒ−タの出力のサイ
クルを路面水分センサ用電熱ヒ−タ制御周期設定回路に
おいて5秒間と設定した場合、出力演算回路において電
熱ヒ−タの通電サイクルもロ−ドヒ−タ用の出力%と連
動させ、電熱ヒ−タの通電サイクルである5秒間の60
%、即ち3秒間通電される方式とした。
【0014】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明は上述
のとおり構成されているため、次に記載するような効果
を奏する。 1)路面水分センサ用電熱ヒ−タの出力をロ−ドヒ−タ
への通電サイクルと連動するサイクル制御方式としたた
め、路面温度センサの極端な温度変化が防止でき、路面
温度に追従した路面温度信号を発信することができる。 2)路面水分センサ用電熱ヒ−タの出力をロ−ドヒ−タ
への通電サイクルと連動するサイクル制御方式としたた
め、路面水分センサ表面の極端な温度変化が防止でき、
空洞化現象の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のロ−ドヒ−ティング自動制御機構を示
す。降雪面の下部に空洞部が発生している。本発明にお
いても同様な機構が採用されるが、電熱ヒ−タへの出力
制御方法が異なるため、空洞部は発生しない。
【図2】図1の平面図。
【図3】従来のロ−ドヒ−ティング自動制御フロ−チャ
−ト。
【図4】本発明の路面水分センサの空洞化現象の防止方
法に採用されるロ−ドヒ−タおよび電熱ヒ−タに通電す
る制御機構のフロ−チャ−ト。
【図5】本発明のサイクル制御を示す説明図。
【符号の説明】
1 陽極 1a 路面水分センサ 2 陰極、 3 絶縁部分、 4 路面水分センサ容器、 5 路面温度センサ、 7 電熱ヒ−タ、 8 リ−ド線用孔、 9 ロ−ドヒ−タ、 10 舗装部分、 11 舗装面、 12 降雪面、 13 空洞部、 T1 路面温度センサのロ−ドヒ−タ設定作動温度、 T2 路面温度センサの電熱ヒ−タ設定作動温度。
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 節雄 宮城県仙台市太白区郡山一丁目2番1号北 日本電線株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 舗装面の降雪を融雪するため、路面温度
    センサ、路面水分センサおよび各センサの信号により舗
    装面下に埋設したロ−ドヒ−タ等に通電する制御盤とを
    備え、舗装面と同一平面に陽極と陰極と絶縁部分とから
    なる路面水分センサを備え、且つこの路面水分センサを
    支持する路面水分センサ容器内に路面水分センサ上の降
    雪を融雪するための電熱ヒ−タとを内蔵させた自動融雪
    機構において、路面温度センサおよび路面水分センサか
    らの信号をセンサ入力演算回路、制御条件設定回路、制
    御回路、ロ−ドヒ−タ用制御周期設定回路、電熱ヒ−タ
    制御周期設定回路および出力演算回路を設けることによ
    りロ−ドヒ−タおよび電熱ヒ−タの出力を制御し、路面
    水分センサの表面温度を路面温度に追従した自己温度制
    御を行うことを可能とすることにより、単位時間当たり
    の降雪量が多い場合に生じる路面水分センサ上の空洞化
    現象を防止することを特徴とする路面水分センサの空洞
    化現象の防止方法。
  2. 【請求項2】 路面水分センサ用電熱ヒ−タ回路の通電
    時間を1サイクル当たりt秒間とするサイクル制御方式
    を路面水分センサ用電熱ヒ−タ制御周期設定回路に用
    い、ロ−ドヒ−タの出力%に連動した出力とする路面水
    分センサの空洞化現象の防止方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007132883A (ja) * 2005-11-14 2007-05-31 Nagoya Electric Works Co Ltd 路面の水検出方法およびその装置
KR101381410B1 (ko) * 2013-01-04 2014-04-18 (주) 동서엔지니어링 일체거동식 입체거더 교량
CN109901639A (zh) * 2019-03-30 2019-06-18 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 一种飞机模型电加热防/除冰控制系统结构

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