(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-08-09
(45)【発行日】2022-08-18
(54)【発明の名称】融雪装置及び融雪制御システム
(51)【国際特許分類】
E01H 5/00 20060101AFI20220810BHJP
【FI】
E01H5/00 Z
(21)【出願番号】P 2021055630
(22)【出願日】2021-03-29
【審査請求日】2021-03-29
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】515113042
【氏名又は名称】株式会社ビーエステクノ
(74)【代理人】
【識別番号】110000800
【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小幡 仁寿
(72)【発明者】
【氏名】小野寺 正太郎
【審査官】高橋 雅明
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-141378(JP,A)
【文献】特開2009-196400(JP,A)
【文献】特開平09-025603(JP,A)
【文献】実開平05-032404(JP,U)
【文献】特開2000-158200(JP,A)
【文献】特表2014-524875(JP,A)
【文献】特開2005-026045(JP,A)
【文献】特開2000-133425(JP,A)
【文献】特開平09-148053(JP,A)
【文献】登録実用新案第3038310(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E01H 5/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気的に駆動する融雪装置であって、
上下方向に重ねられた複数の融雪部を有し、前記複数の融雪部それぞれが電気的に駆動可能であり、
前記複数の融雪部は、出力が異なるように設けられ、且つ、下側の前記融雪部は出力が大きく、上側の前記融雪部は出力が小さくなるように重ねられ、
前記複数の融雪部のうちの駆動する前記融雪部を変えることで、前記複数の融雪部のうちの駆動した前記融雪部の合わせた出力である合算出力が異なる複数の制御形態で前記複数の融雪部を駆動可能であり、
カメラで撮影された撮影画像データに基づく画像処理により検出される積雪量が所定量よりも多い場合には、所定時間が経過する度に前記合算出力が順に大きく又は小さくなるように、前記制御形態を変えて前記複数の融雪部を駆動することを特徴とする融雪装置。
【請求項2】
電気的に駆動する融雪装置であって、上下方向に複数重ねられた複数の融雪部を有し、前記複数の融雪部それぞれが電気的に駆動する融雪装置と、
前記複数の融雪部のそれぞれの駆動を制御する制御部と、
を備え、
前記複数の融雪部は、出力が異なるように設けられ、且つ、下側の前記融雪部は出力が大きく、上側の前記融雪部は出力が小さくなるように重ねられ、
前記制御部は、前記複数の融雪部のうちの駆動する前記融雪部を変えることで、前記複数の融雪部のうちの駆動した前記融雪部の合わせた出力である合算出力が異なる複数の制御形態で前記複数の融雪部を駆動可能であり、
前記制御部は、
カメラで撮影された撮影画像データに基づく画像処理により検出される積雪量が所定量よりも多い場合には、所定時間が経過する度に前記合算出力が順に大きく又は小さくなるように、前記制御形態を変えて前記複数の融雪部を駆動することを特徴とする融雪制御システム。
【請求項3】
請求項2に記載の融雪制御システムにおいて、
前記制御部は、前記融雪装置が設置された場所の状況として、前記融雪装置が設置された場所の温度又は
カメラで撮影された撮影画像データに基づく画像処理により検出される降雪状況に応じて、前記複数の融雪部の駆動を制御することを特徴とする融雪制御システム。
【請求項4】
請求項2又は3に記載の融雪制御システムにおいて、
前記複数の融雪部は、内部に電熱線が配設されたシート状の融雪マットから構成され、
前記制御部は、前記複数の融雪部の表面温度に応じて、前記複数の融雪部の駆動を制御することを特徴とする融雪制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、融雪装置及び融雪制御システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電気的に駆動する融雪装置を有し、この融雪装置を駆動することで融雪を行う融雪制御システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
特許文献1に記載された融雪制御システムは、融雪装置の電源が切断された停電状態から復帰したときに、積雪していると判定された場合には融雪装置を作動させ、積雪していないと判定された場合には融雪装置を作動させないように制御することで、通電後にその停電中の積雪を効果的に融雪させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
引用文献1に記載の融雪制御システムでは、融雪装置を駆動させる場合、状況の違いにかかわらず、常に一定の出力での駆動であるため、過剰な電力消費となることがあり、状況に応じた融雪装置の駆動制御が求められていた。
【0006】
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、状況に応じた融雪装置の駆動制御を行い、消費電力を抑制することができる融雪装置及び融雪制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
[1]本発明の融雪装置は、電気的に駆動する融雪装置であって、上下方向に重ねられた複数の融雪部を有し、前記複数の融雪部それぞれが電気的に駆動可能であり、前記複数の融雪部は、出力が異なるように設けられ、且つ、下側の前記融雪部は出力が大きく、上側の前記融雪部は出力が小さくなるように重ねられ、前記複数の融雪部のうちの駆動する前記融雪部を変えることで、前記複数の融雪部のうちの駆動した前記融雪部の合わせた出力である合算出力が異なる複数の制御形態で前記複数の融雪部を駆動可能であり、カメラで撮影された撮影画像データに基づく画像処理により検出される積雪量が所定量よりも多い場合には、所定時間が経過する度に前記合算出力が順に大きく又は小さくなるように、前記制御形態を変えて前記複数の融雪部を駆動することを特徴とする。
【0008】
本発明の融雪装置によれば、上下方向に重ねられた複数の融雪部を有しているので、複数の融雪部のうちの一部のみを駆動する制御を行うことができ、融雪装置全体を一括で駆動するものに比べて、状況に応じた融雪装置の駆動制御を行い、消費電力を抑制することができる。さらに、複数の融雪部は上下方向に重ねられているので、下方の融雪部をオンして、上方の融雪部をオフした場合でも、下方の融雪部からの熱を上方の融雪部まで伝えることができる。
また、本発明の融雪装置によれば、第1の融雪部のみをオンした場合と、第2の融雪部のみをオンした場合とで、異なる出力となるので、より一層、状況に応じた融雪装置の駆動制御を行い、消費電力を抑制することができる。
【0009】
[2]本発明の融雪制御システムは、電気的に駆動する融雪装置であって、上下方向に複数重ねられた複数の融雪部を有し、前記複数の融雪部それぞれが電気的に駆動する融雪装置と、前記複数の融雪部のそれぞれの駆動を制御する制御部と、を備え、前記複数の融雪部は、出力が異なるように設けられ、且つ、下側の前記融雪部は出力が大きく、上側の前記融雪部は出力が小さくなるように重ねられ、前記制御部は、前記複数の融雪部のうちの駆動する前記融雪部を変えることで、前記複数の融雪部のうちの駆動した前記融雪部の合わせた出力である合算出力が異なる複数の制御形態で前記複数の融雪部を駆動可能であり、前記制御部は、カメラで撮影された撮影画像データに基づく画像処理により検出される積雪量が所定量よりも多い場合には、所定時間が経過する度に前記合算出力が順に大きく又は小さくなるように、前記制御形態を変えて前記複数の融雪部を駆動することを特徴とする。
【0010】
本発明の融雪制御システムによれば、複数の融雪部のうちの一部のみを駆動する制御を行うことができ、融雪装置全体を一括で駆動するものに比べて、状況に応じた融雪装置の駆動制御を行い、消費電力を抑制することができる。さらに、複数の融雪部は上下方向に重ねられているので、下方の融雪部をオンして、上方の融雪部をオフした場合でも、下方の融雪部からの熱を上方の融雪部まで伝えることができる。
また、本発明の融雪制御システムによれば、第1の融雪部のみをオンした場合と、第2の融雪部のみをオンした場合とで、異なる出力となるので、より一層、状況に応じた融雪装置の駆動制御を行い、消費電力を抑制することができる。
【0011】
[3]前記制御部は、前記融雪装置が設置された場所の状況に応じて、前記複数の融雪部の駆動を制御することが好ましい。なお、前記設置場所の状況としては、設置場所の撮影画像や、設置場所の人の有無等が挙げられる。
【0012】
上記構成によれば、融雪装置が設置された場所の状況に応じて、複数の融雪部の駆動を制御するので、例えば、設置場所の撮影画像に基づいて、積雪量が多い融雪部をオンし、積雪量の少ない融雪部をオフするような効果的な融雪を行うことができる。
【0013】
前記制御部は、前記融雪装置が設置された場所の温度又はカメラで撮影された撮影画像データに基づく画像処理により検出される降雪状況に応じて、前記複数の融雪部の駆動を制御することが好ましい。
【0014】
上記構成によれば、融雪装置が設置された場所の温度又は降雪状況に応じて、複数の融雪部の駆動を制御するので、効果的な融雪を行うことができる。
【0015】
[4]前記複数の融雪部は、内部に電熱線が配設されたシート状の融雪マットから構成
され、前記制御部は、前記複数の融雪部の表面温度に応じて、前記複数の融雪部の駆動を制御することが好ましい。
【0016】
上記構成によれば、複数の融雪部の表面温度に応じて、複数の融雪部の駆動を制御するので、例えば、表面温度が設定温度未満の場合には、複数の融雪部をオンし、表面温度が設定温度以上の場合には複数の融雪部をオフする等の効果的な融雪を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】本発明の融雪制御システムを概略的に示す側面図。
【
図2】レールと第1~第5融雪装置とを示す説明図。
【0020】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0021】
先ず、融雪制御システム2の構造の一例について説明する。
【0022】
図1~
図3に示すように、融雪制御システム2は、制御部3と、メモリ4と、通信部5とを備える。通信部5は、外部と通信を行うためのものであり、例えば、インターネットを介して気象情報を取得する。各部3~5は、互いに接続されている。
【0023】
融雪制御システム2は、電気的に駆動する第1~第5融雪装置11~15を備える。第1~第5融雪装置11~15は、内部に電熱線が配設されて電気的に駆動するものであり、制御部3により個別に駆動が制御される。
【0024】
第1~第5融雪装置11~15は、同様に構成されるものであり、第1融雪装置11を例にして説明を行う。
【0025】
第1融雪装置11は、内部に電熱線が配設されて電気的に駆動するシート状の第1上融雪マット11a及び第1下融雪マット11bを備える。第1上融雪マット11aは、第1下融雪マット11bの上に重ねられて固定されている。第1上融雪マット11a及び第1下融雪マット11bは、それぞれ個別に制御部3により駆動が制御される。
【0026】
第1下融雪マット11bは、第1上融雪マット11a(例えば、出力:1.2W)よりも出力が大きい融雪マット(例えば、出力:2.6W)により構成されている。
【0027】
同様に、第2融雪装置12は、第2上融雪マット12a及び第2下融雪マット12bを備え、第3融雪装置13は、第3上融雪マット13a及び第3下融雪マット13bを備え、第4融雪装置14は、第4上融雪マット14a及び第4下融雪マット14bを備え、第5融雪装置15は、第5上融雪マット15a及び第5下融雪マット15bを備える。
【0028】
本実施形態では、第1~第5融雪装置11~15は、例えば、列車用のレール16間に配置されている(
図2参照)。なお、
図2では、レール16を簡略化して図示している。
【0029】
メモリ4には、第1~第5融雪装置11~15を駆動するためのプログラム等が記憶されている。本実施形態では、制御部3は、メモリ4に記憶されたプログラムを読み込んで、第1~第5融雪装置11~15を駆動する。
【0030】
カメラ20は、第1~第5融雪装置11~15が設置された部分を撮影可能な位置に配置され、撮影画像データを融雪制御システム2の通信部5に送信する。なお、カメラ20としては、例えば、列車運行会社が設置したものが用いられる。
【0031】
第1~第5温度センサ21~25は、第1~第5融雪装置11~15それぞれの表面温度を検出可能な位置に配置され、それぞれの検出表面温度を融雪制御システム2の通信部5に送信する。なお、第1~第5温度センサ21~25を、融雪制御システム2の一部として設けるようにしてもよい。
【0032】
[融雪制御]
融雪制御システム2により融雪制御を行う場合、カメラ20で撮影された撮影画像データが融雪制御システム2(通信部5)に送信される。
【0033】
制御部3は、カメラ20からの撮影画像データに基づいて周知の画像処理を行い、第1~第5融雪装置11~15それぞれの積雪量を検出し、その積雪量(落雪等の積雪状況)に応じて、第1~第5融雪装置11~15の駆動を制御する。
【0034】
本実施形態では、例えば、積雪量が第1所定量よりも多い融雪装置(例えば、第1融雪装置11)がある場合には、その第1融雪装置11をオンする。
【0035】
制御部3は、カメラ20からの撮影画像データに基づいて画像処理を行い、第1~第5融雪装置11~15それぞれの積雪量を検出し、オンしている第1融雪装置11の積雪量が、第1所定量以下となった場合には、第1融雪装置11をオフする。
【0036】
制御部3は、積雪量が第1所定量よりも多く、第2所定量(第1所定量より多い)以下の場合には、対象の融雪装置(第1融雪装置11)の第1上融雪マット11a及び第1下融雪マット11bのうち出力の小さい第1上融雪マット11aのみをオンする(第1制御、出力:1.2W)。
【0037】
制御部3は、積雪量が第2所定量よりも多く、第3所定量(第2所定量より多い)以下の場合には、対象の融雪装置(第1融雪装置11)の第1上融雪マット11a及び第1下融雪マット11bのうち出力の大きい第1下融雪マット11bのみをオンする(第2制御、出力:2.6W)。
【0038】
制御部3は、積雪量が第3所定量よりも多い場合には、対象の融雪装置(第1融雪装置11)の第1上融雪マット11a及び第1下融雪マット11bの両方をオンする(第3制御、出力:1.2W+2.6W=3.8W)。
【0039】
このような制御を行うことにより、常に第1上融雪マット11a及び第1下融雪マット11bの両方をオンするものに比べて、消費電力を抑制することができる。
【0040】
また、第1上融雪マット11aと第1下融雪マット11bとは、出力が異なるように設けられているので、出力の異なる第1制御及び第2制御を行うことができる。これにより、より一層、状況に応じた融雪制御を行うことができる。
【0041】
さらに、第1~第5融雪装置11~15を個別に制御して融雪を行うので、融雪のために第1~第5融雪装置11~15の全てをオンするものに比べて、消費電力を抑制することができる。
【0042】
以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【0043】
例えば、上記実施形態では、第1~第5融雪装置11~15を設けているが、少なくとも1個の融雪装置を備えていればよい。
【0044】
上記実施形態では、第1~第5融雪装置11~15を、それぞれ上下2個の融雪部(融雪マット)を備える構成としているが、上下方向に融雪部(融雪マット)が複数重ねられていればよく、上下3個以上の融雪部(融雪マット)を備える構成としてもよい。
【0045】
また、制御部3は、積雪量が第1所定量よりも多い場合には、先ず、第1制御(出力:1.2W)を行い、第1制御(出力:1.2W)の開始から所定時間経過後、積雪量が第1所定量よりも多い場合には、第2制御(出力:2.6W)を行い、第2制御(出力:2.6W)の開始から所定時間経過後、積雪量が第1所定量よりも多い場合には、第3制御(出力:1.2W+2.6W=3.8W)を行うようにしてもよい。
【0046】
さらに、制御部3は、積雪量が第1所定量よりも多い場合には、先ず、第3制御(出力:1.2W+2.6W=3.8W)を行い、第3制御(出力:1.2W+2.6W=3.8W)の開始から所定時間経過後、積雪量が第2所定量よりも多く第3所定量以下となった場合には、第2制御(出力:2.6W)を行い、第2制御(出力:2.6W)の開始から所定時間経過後、積雪量が第1所定量よりも多く第2所定量以下となった場合には、第1制御(出力:1.2W)を行うようにしてもよい。
【0047】
また、第1~第5融雪装置11~15全ての電流値を加算した加算電流値が、可変の所定電流値より低くなるように制御してもよい。例えば、日中で列車運行間隔が短い時間帯では、第1~第5融雪装置11~15の各融雪マット11a~15b全てを駆動した場合の電流値よりも高い第1所定電流値とし、例えば、夜間で列車運行の間隔が長い時間帯では、第1所定電流値よりも低い第2所定電流値とする。これにより、夜間では、消費電力を抑制することができる。
【0048】
さらに、第1~第5融雪装置11~15全ての電流値を加算した加算電流値が、一定の所定電流値より低くなるように制御してもよい。例えば、第1~第5融雪装置11~15の各融雪マット11a~15b全てをオンすると、一定の所定電流値を超えてしまう場合には、例えば、第1~第5融雪装置11~15の第1~第5上融雪マット11a~15aの全てをオンし、且つ、第1~第5融雪装置11~15の第1~第5下融雪マット11b~15bの優先順位をつけて、第1~第5下融雪マット11b~15bの中から優先順位の高いマットを、一定の所定電流値を超えないようにオンする制御を行う。優先順位のつけ方としては、降雪量、表面温度等によりつけることが好ましい。
【0049】
また、1~第5融雪装置11~15が設置された場所の状況に応じて、第1~第5融雪装置11~15のそれぞれの使用可能電流値を変えるようにし、それぞれの使用電流値が、それぞれの使用可能電流値内となるように制御するようにしてもよい。
【0050】
例えば、第1~第5融雪装置11~15を列車のレール間に配置する場合には、列車から落下した雪が積雪される可能性が高い融雪装置(例えば、第1融雪装置11及び第2融雪装置12)の使用可能電流値は、第1上融雪マット11a及び第1下融雪マット11bの両方(第2上融雪マット12a及び第2下融雪マット12bの両方)をオン可能な電流値とし、列車から落下した雪が積雪される可能性が低い融雪装置(例えば、第3~第5融雪装置13~15)それぞれの使用可能電流値は、各下融雪マット13b~15bをオン可能な電流値とする。
【0051】
この場合、例えば、列車が到着した場合には、第1融雪装置11の第1上融雪マット11a及び第1下融雪マット11bの両方をオンし、第2融雪装置12の第2上融雪マット12a及び第2下融雪マット12bの両方をオンするように制御することが好ましい。
【0052】
これにより、融雪が必要な個所では確実に融雪を行いながらも、全体での消費電力を抑制することができる。
【0053】
また、第1~第5融雪装置11~15の各融雪マット11a~15bの印加電圧を、第1~第5融雪装置11~15が設置された場所の状況に応じて可変させるようにしてもよい。例えば、日中で列車運行間隔が短い時間帯では、融雪制御を行う場合に、対象の融雪装置の融雪マットの印加電圧を高くする。これにより、短い時間で融雪を行うことができる。
【0054】
また、例えば、夜間で列車運行の間隔が長い時間帯では、融雪制御を行う場合に、対象の融雪装置の融雪マットの印加電圧を低くする。これにより、消費電力を抑制することができる。
【0055】
また、上記実施形態では、第1~第5融雪装置11~15を、列車用のレール16間に設置しているが、第1~第5融雪装置11~15を設置する場所は適宜変更可能であり、融雪が必要な場所、例えば、駅のホーム、駅の階段、市街地の歩道や、市街地の階段、バス停、高速道路のサービスエリア(店舗出入口等)、車両用のトンネル内(例えば、トンネル内に設置された電話ボックスの周囲)、市街地の電話ボックスの周囲等に設置するようにしてもよい。
【0056】
さらに、融雪制御システム2により融雪制御を行う場合、制御部3は、第1~第5温度センサ21~25により検出された第1~第5融雪装置11~15それぞれの検出表面温度に応じて、第1~第5融雪装置11~15の駆動を制御するようにしてもよい。
【0057】
この場合、制御部3は、第1~第5融雪装置11~15のうち、検出表面温度が予め設定された第1設定温度以下であるものをオンする。
【0058】
このような制御を行う場合でも、融雪のために第1~第5融雪装置11~15の全てをオンするものに比べて、消費電力を半分に抑制することができる。
【0059】
上記実施形態では、第1~第5下融雪マット11b~15bを、第1~第5上融雪マット11a~15aよりも出力が大きい融雪マットにより構成しているが、第1~第5下融雪マット11b~15bと、第1~第5上融雪マット11a~15aとの出力が異なればよい。さらには、第1~第5下融雪マット11b~15bと、第1~第5上融雪マット11a~15aとの出力が同じであってもよい。
【0060】
また、第1~第5温度センサ21~25に変えて又は加えて、第1~第5融雪装置11~15の全てを撮影可能な位置に、サーモグラフィー機能を有するサーモグラフィーカメラを設け、このサーモグラフィーカメラにより第1~第5融雪装置11~15の表面温度を検出するようにしてもよい。さらには、サーモグラフィーカメラによる検出結果に基づいて、第1~第5融雪装置11~15それぞれの積雪量を検出するようにしてもよい。なお、カメラ20を、サーモグラフィー機能を有するカメラとして用いるようにしてもよい。
【0061】
さらに、融雪マット11が設置された場所の環境温度を温度センサで検出し、この検出周囲温度に基づいて、制御部3は、第1~第5融雪装置11~15の駆動を制御するようにしてもよい。例えば、環境温度が高い場合には、オン時間を短くする。
【0062】
また、制御部3は、通信部5がインターネットを介して取得した気象情報に基づいて、第1~第5融雪装置11~15の駆動を制御するようにしてもよい。例えば、降雪予報がある場合、オンする場合の印可電圧を高くしたり、雪が降る予報時間よりも前にオンする。
【0063】
さらに、第1~第5融雪装置11~15を列車のレール間に配置する場合には、列車の運行スケジュールに応じて、第1~第5融雪装置11~15の駆動を制御するようにしてもよい。例えば、列車が到着する前にオンして融雪を完了させる、列車が到着するまで時間がある場合にはオフ状態を維持する。
【0064】
さらに、上記実施形態では、融雪装置をシート状の融雪マット11から構成しているが、融雪装置は電気的に駆動するものであれば、形状及び構造は適宜変更可能であり、例えば、棒状の融雪装置でもよい。この場合、例えば、列車用のレールの周囲に設けられる錠前(例えば、南京錠)をケースに収納し、このケースの周囲に、棒状の融雪装置を設置する。これにより、錠前が雪により凍結して破損されることを抑制することができる。
【符号の説明】
【0065】
2…融雪制御システム、3…制御部、11~15…第1~第5融雪装置、11a~15a…第1~第5上融雪マット、11b~15b…第1~第5下融雪マット、20…カメラ、21~25…第1~第5温度センサ
【要約】 (修正有)
【課題】状況に応じた融雪装置の駆動制御を行い、消費電力を抑制することができる融雪装置及び融雪制御システムを提供する。
【解決手段】融雪制御システム2は、制御部3、メモリ4、通信部5、及び第1~第5融雪装置を備える。第1融雪装置は、上下方向に重ねられた第1上融雪マット11a及び第1下融雪マット11bを備える。第1上融雪マット11a及び第1下融雪マット11bは、それぞれ個別に制御部3により駆動が制御される。第1下融雪マット11bは、第1上融雪マット11aよりも出力が大きい融雪マットにより構成されている。
【選択図】
図1