(57)【要約】【課題】特定の時間帯において電力の使用の制限がある電力契約の下に、舗装体への蓄熱によって当該特定の時間帯の融雪及び／又は路面の凍結防止を行うための設備において、上記特定の時間帯であっても融雪、凍結防止の効果が不充分とならず、かつ省エネルギー及びランニングコスト低減に配慮した効率的な通電を実現するための制御方法、ならびにそのための設備を提供する。【解決手段】蓄熱のための通電を開始する時刻を、該通電を開始する時刻よりも前の予め定められた判定時刻における（ａ）判定時刻における舗装体の温度、及び／又は、上記特定の時間帯の直前における舗装体の温度に少なくとも基づく判定結果によって変更するものである、融雪及び／又は凍結防止用設備の制御方法、ならびに、そのための融雪及び／又は凍結防止用設備。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の時間帯において電力の使用に制限がある電力契約の下に、舗装体に埋設した加熱装置への通電による舗装体への蓄熱によって上記特定の時間帯の融雪及び／又は路面の凍結防止を行う設備を制御する方法であって、上記蓄熱のための通電を開始する時刻を、該通電を開始する時刻よりも前の予め定められた判定時刻における以下の（ａ）に少なくとも基づく判定結果によって変更するものである、融雪及び／又は凍結防止用設備の制御方法。
（ａ）判定時刻における舗装体の温度、及び／又は、上記特定の時間帯の直前における舗装体の温度。
【請求項２】
さらに、下記（ｂ）〜（ｅ）のうちの少なくともいずれかに基づく判定によって通電を開始する時刻を変更するものである、請求項１に記載の制御方法。
（ｂ）判定時刻における気温、及び／又は、上記特定の時間帯の直前における気温、
（ｃ）上記特定の時間帯及び上記特定の時間帯の直後において予定される融雪及び／又は凍結防止用設備の運転モード、
（ｄ）上記特定の時間帯における気温の予測値、
（ｅ）過去の運転実績のデータ。
【請求項３】
舗装体の温度を検知するための検知装置と、
舗装体に埋設され、通電によって発熱する加熱装置と、
上記検知装置により検知された下記（ａ）の情報に少なくとも基づいて加熱装置への通電を制御する制御装置とを備える融雪及び／又は凍結防止用設備。
（ａ）判定時刻における舗装体の温度、及び／又は、上記特定の時間帯の直前における舗装体の温度。
【請求項４】
外部装置との間で情報通信を行うための通信装置をさらに備える、請求項３に記載の融雪及び／又は凍結防止用設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、融雪及び／又は路面の凍結防止を行うための設備を制御する方法、ならびに融雪及び／又は凍結防止用設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に道路表面（路面）が凍結したり路面に積雪したりすると、車両の通行や歩行者の歩行に支障が生じたり、交通事故が発生し易くなる。かかる事故等を未然に防止すべく、電気エネルギーによって発熱する加熱装置を舗装体に埋設し、該加熱装置に通電することで凍結や積雪している路面を加熱して、融雪及び／又は凍結防止を行う設備（以下、単に「設備」と呼ぶことがある。）が知られている。
【０００３】
近年、電力会社の電力契約も多岐にわたっており、電力の使用が特に制限されない通常の業務用電力以外に、特定の時間帯において電力の使用が制限される代わりに上記業務用電力と比較して電気料金が安価となる電力契約（融雪用電力、深夜電力など）が存在する。従来、融雪用電力などの電力契約は、業務用電力と比較して電力量料金単価が安く済むことから、電力の使用が制限される時間帯において融雪、凍結防止効果が不充分となっても支障の少ない場所（例えば駐車場や家庭など）の設備には有効利用されてきたものの、安全確保、事故防止の観点が重視され、所定の融雪、凍結防止効果を常時発揮する必要性がある交通道路などの設備においては、やむを得ず電力量料金単価が高い業務用電力が使用されてきていた。
【０００４】
このような中で、例えば特許文献１においては、特定の時間帯に電力の使用が制限される電力契約にも対応したロードヒーティング装置の制御方法が提案されている。該特許文献１に記載の制御方法によれば、電力の使用が制限される時間帯の直前に、電熱ヒータに強制通電することにより舗装体に蓄熱し、当該時間帯においては舗装体からの放熱により融雪及び凍結防止の効果を発揮することとされている。上記強制通電は降雪確率情報によりその時間が決定され、降雪確率が高い、すなわち融雪の必要性が高いと予想される状況においてより長い時間の強制通電が行われる。
【０００５】
しかしながらこの特許文献１に記載された制御方法は、次のような問題点を有している。すなわち、上記制御方法を舗装体の温度制御を行いながら実施する場合、蓄熱の温度を特に高く設定するのでなければ常時電力を使用できる際の通常の制御と変わらないため、電力の使用が制限される時間帯の終了時までに要する蓄熱量を確保することができるとは考えられず、当該時間帯の初期を除いては確実な融雪及び凍結防止の効果を期待しにくい。また、上記制御方法を舗装体の温度制御を行わずに実施する場合においても、同様に、電力の使用が制限される時間帯の終了時までに要する蓄熱を行うことができるか不明であり、また、当該時間帯直前の到達温度が高すぎる、すなわち蓄熱量が過大となる可能性があり、その場合必要以上の通電が行われることになる。
【０００６】
また上述と類似した考え方に基づき、特定の時間帯に電力の使用が制限される電力契約の下で、過大な蓄熱を行うことなく必要十分な蓄熱を行うための蓄熱式床暖房の制御方法の従来技術も多々知られている（例えば、特許文献２〜１３を参照。）。しかしながら特許文献２〜１３に記載の従来技術は、床暖房を対象としているために、融雪用電力などと比較して電力の使用が制限される時間帯が長く（例えば、深夜電力で７時〜２３時、業務用蓄熱調整契約で８時〜２２時など）、これを設備の制御に適用したとしても床暖房とロードヒーティングとでは調整できる時間の範囲や温度の幅が異なる、また舗装体に蓄熱できる熱量が床暖房に比べて小さいなどの問題がある。また床暖房という屋内での使用を目的としたものであるため、外気に曝され降雪や風の影響も受ける設備と比較して温度変動が小さいことから負荷変動も小さく、そのままこれらの制御方法を設備に適用することは困難である。
【０００７】
上記のように、特定の時間帯において電力の使用の制限がある電力契約の下に、上記特定の時間帯であっても融雪、凍結防止の効果が不充分とならず、かつ省エネルギー及びランニングコスト低減に配慮した効率的な通電を実現するための制御方法、ならびにそのための設備は未だ不充分であり、その開発が求められている。
また最近では、特定の時間帯内で通電される時間と通電をカットされる時間とが交互に繰り返され（例えば、１５分間×８回）、通電をカットされる時間の合計で所定の制限時間を満たせばよいという形態や、一般的な業務用電力においても需要家の意思により複数の設備を同時に動作させないことで契約容量を低くする形態（デマンド契約制度）などの電力契約もあり、このような多様な電力契約の下であっても対応可能な制御方法、設備の開発が望まれる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２６２５０７号公報
【特許文献２】
特開平６−０１３１６０号公報
【特許文献３】
特開平８−１７８３２０号公報
【特許文献４】
特開平８−２７２４５８号公報
【特許文献５】
特開平９−０２６１４７号公報
【特許文献６】
特開平１０−１１０９６０号公報
【特許文献７】
特開平１０−０６１９５８号公報
【特許文献８】
特開２０００−０８１２１８号公報
【特許文献９】
特開２０００−０８１２１９号公報
【特許文献１０】
特開２０００−０８１２２０号公報
【特許文献１１】
特開２００１−０９０９６９号公報
【特許文献１２】
特開２００１−１４７０２３号公報
【特許文献１３】
特開２０００−２７４７１２号公報
【特許文献１４】
特許第２６４０３０３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、特定の時間帯において電力の使用の制限がある電力契約の下に、舗装体への蓄熱によって当該特定の時間帯の融雪及び／又は路面の凍結防止を行うための設備において、上記特定の時間帯であっても融雪、凍結防止の効果が不充分とならず、かつ省エネルギー及びランニングコスト低減に配慮した効率的な通電を実現するための制御方法、ならびにそのための設備を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は以下のとおりである。
（１）特定の時間帯において電力の使用に制限がある電力契約の下に、舗装体に埋設した加熱装置への通電による舗装体への蓄熱によって上記特定の時間帯の融雪及び／又は路面の凍結防止を行う設備を制御する方法であって、
上記蓄熱のための通電を開始する時刻を、該通電を開始する時刻よりも前の予め定められた判定時刻における以下の（ａ）に少なくとも基づく判定結果によって変更するものである、融雪及び／又は凍結防止用設備の制御方法。
（ａ）判定時刻における舗装体の温度、及び／又は、上記特定の時間帯の直前における舗装体の温度。
（２）さらに、下記（ｂ）〜（ｅ）のうちの少なくともいずれかに基づく判定によって通電を開始する時刻を変更するものである、（１）に記載の制御方法。
（ｂ）判定時刻における気温、及び／又は、上記特定の時間帯の直前における気温、
（ｃ）上記特定の時間帯及び上記特定の時間帯の直後において予定される融雪及び／又は凍結防止用設備の運転モード、
（ｄ）上記特定の時間帯における気温の予測値、
（ｅ）過去の運転実績のデータ。
（３）舗装体の温度を検知するための検知装置と、
舗装体に埋設され、通電によって発熱する加熱装置と、
上記検知装置により検知された下記（ａ）の情報に少なくとも基づいて加熱装置への通電を制御する制御装置とを備える融雪及び／又は凍結防止用設備。
（ａ）判定時刻における舗装体の温度、及び／又は、上記特定の時間帯の直前における舗装体の温度。
（４）外部装置との間で情報通信を行うための通信装置をさらに備える、（３）に記載の融雪及び／又は凍結防止用設備。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、特定の時間帯において電力の使用に制限がある電力契約の下に、融雪及び／又は路面の凍結防止を行うための設備（以下、設備）を制御する方法である。本発明における設備は、舗装体に埋設した加熱装置への通電による舗装体への蓄熱によって、上記特定の時間帯の融雪及び／又は路面の凍結防止を行うものが使用される。本発明における設備の上記特定の時間帯以外の融雪及び／又は路面の凍結防止の制御方法については特に制限はなく、従来公知の適宜の制御方法（例えば、特許文献１４（特許第２６４０３０３号公報）に記載されたような制御方法）によって制御するものであればよい。
【００１２】
本発明において「特定の時間帯において電力の使用に制限がある電力契約」とは、特定の時間帯において電力の使用が制限される、或いは電力の使用を制限する代わりに、電力の使用が一切制限されない業務用電力等と比して安価な電力量料金単価（例えば、業務用電力の１／２〜１／３程度）となるような電力契約を指す。該電力契約において、電気料金、制限内容などは、電力会社及び契約種別により詳細が異なり、例えば、深夜電力は７時〜２３時、融雪用電力は１６時〜２１時のうち５時間もしくは２時間の電力使用が制限される（制限される時間は連続もしくは断続の総和であり、電力会社タイマにより、設備への通電そのものがカットされる。）。本発明における「特定の時間帯において電力の使用に制限がある電力契約」は、このように通電がカットされるような電力契約以外にも、例えば蓄熱調整契約（各種）、時間帯別電灯などの電力量料金単価の変更等により同様の効果をもたせている電力契約や、複数の設備を同時に動作させないことで契約容量を低くし、需要家の意思で電力の使用を制限するようなデマンド契約制度も包含する。
【００１３】
本発明の制御方法は、判定時刻において、（ａ）判定時刻における舗装体の温度、及び／又は、上記特定の時間帯の直前における舗装体の温度に少なくとも基いて判定した判定結果によって、該判定時刻よりも後であって上記特定の時間帯より前の上記蓄熱のための通電を開始する時刻を変更するものであることを特徴とする。
上記「判定時刻」とは、上記電力の使用に制限がある特定の時間帯の前の時間帯において通電を開始する時刻より前に予め定められる時刻であって、通電を開始する時刻を変更するか否かの判定を行う時刻である。また、上記「特定の時間帯の直前」とは、上述の電力契約によって電力の使用が制限される特定の時間帯の直前の判定時刻から電力の使用制限が開始される時刻までの間におけるいずれかの時刻を指す。また、「舗装体の温度」とは、路面温度及び／又は路中温度を指す。ここで、「路面」は、舗装体（道路）表面及び舗装体内部（路中）の路面から１５ｍｍ深い領域までを指し、「路中」は、路面から１５ｍｍを超えて深い領域を指す。なお、上記「路面温度」、「路中温度」は、実際の測定値以外に、予測値であってよい。
【００１４】
また、上記判定時刻及び上記特定の時間帯の直前の双方における舗装体の温度に基づいて判定を行ってもよい。この場合、上記特定の時間帯の直前の舗装体の温度は、判定時刻における舗装体の温度の測定値から予測される上記特定の時間帯の直前における舗装体の温度の予測値であってもよい。
【００１５】
本発明の制御方法によれば、特定の時間帯において電力の使用に制限がある電力契約の下における設備の制御にあって、上記特定の時間帯において融雪、凍結防止の効果が不充分とならず、かつ省エネルギー及びランニングコスト低減に配慮した効率的な通電を実現することができる。これにより、例えば電気料金の安価な融雪用電力の使用によるコスト低減を実現し、かつ電力の使用が制限される時間帯においても業務用電力を使用した場合と同等の道路交通の確保を可能とする。
【００１６】
（ａ）判定時刻における舗装体の温度、及び／又は、上記特定の時間帯の直前における舗装体の温度に基づく制御
図１は、本発明の制御方法の好ましい一例を説明するための図であって、図１（Ａ）は時刻ｔ１〜ｔ１１における設備の受電状況、図１（Ｂ）は時刻ｔ１〜ｔ１１における設備の通電状況、図１（Ｃ）は時刻ｔ１〜ｔ１１における路面温度の推移を示す。また、図２は、図１（Ｃ）の時刻ｔ１〜ｔ３の部分を拡大して示す図である。以下、上記（ａ）に基づいて蓄熱のための通電を開始する時刻を変更する場合を例に挙げて説明する。
図１において、縦軸における路面温度Ｔ１〜Ｔ７、及び横軸における時刻ｔ１〜ｔ１１は、それぞれ以下を示している。
〔路面温度〕
・Ｔ１：管理温度の最低値（予熱モード）
・Ｔ２：管理温度シフト後の管理温度（最高値）
・Ｔ３：目標管理温度
・Ｔ４：電力の使用が制限される時間帯における管理温度の最高値
・Ｔ５：最も厳しい降温を考慮した場合、時刻ｔ９に必要な温度
・Ｔ６：電力の使用が制限される時間帯後の管理温度
・Ｔ７：管理温度の最高値
〔時刻〕
・ｔ１：判定時刻
・ｔ２：管理温度シフト時刻（蓄熱のための通電を開始する時刻）
・ｔ３：電力の使用制限が開始される時刻
・ｔ２ａ：舗装体の温度が目標管理温度に到達する時刻（図１の例では、ｔ３と同じ時刻）
・ｔ３〜ｔ１１（ｔ９を除く）：通電カット・通電の切換時刻（３０分間隔を想定）
・ｔ９：最後の通電カット開始時刻から制御周期だけ前の時刻（タイミング悪く制御周期に引っ掛かって希望する動作を行えないケースを回避する処理のためのケース）
・ｔ１１：電力の使用制限が終了する時刻（管理温度シフト、コマンド送信）
なお図１には、通電カットは４回に分けて行う例を示している（時刻ｔ３〜時刻ｔ４、時刻ｔ５〜時刻ｔ６、時刻ｔ７〜時刻ｔ８、及び時刻ｔ１０〜時刻ｔ１１に通電カット）が、実際には１回以上（融雪用電力の場合、最短１５分間×８回）の任意（制限あり）の回数が選択できる。また、通電カット時間の長さ、通電の長さも一定とは限らない。いずれも、電力会社の提示する選択肢から適宜選択もしくは指定されることになる。
【００１７】
ここで、本明細書中における「通電カット時間」とは、設備に実際に電力が供給されない時間（例えば、２時間連続通電カットの場合の１６時〜１８時、計８回の１５分間交互通電の場合の通電されない１５分間など。図１の例においては時刻ｔ３〜時刻ｔ４、時刻ｔ５〜時刻ｔ６、時刻ｔ７〜時刻ｔ８、及び時刻ｔ１０〜時刻ｔ１１）を指し、「通電カット時間帯」とは、通電カットが行われる時間全体（例えば、２時間連続通電カットの場合の１６時〜１８時、計８回の１５分間交互通電の場合の１６時〜１９時４５分など。図１の例においては時刻ｔ３〜時刻ｔ１１）を指す。
【００１８】
図１に示す例では、本発明の方法は、通電カット時間帯において、通電時間に融雪・凍結防止動作と舗装体への蓄熱（予熱）とを行い、通電カット時間に舗装体からの放熱（余熱）にて融雪・凍結防止動作を行うように設備を制御する。舗装体への蓄熱は、通電カット時間帯の直前の時間帯（時刻ｔ２〜時刻ｔ３）に、舗装体中に埋設された加熱装置に通電して発熱させることによって行う。この通電による加熱装置を発熱させて上昇させる路面の温度（管理温度）は、必要に応じ、通常制御時よりも高く設定しておいてもよい。上記予熱動作において、管理温度の変化量ΔＴ及び／又は変更時刻の初期値（判定時刻）ｔ１は、通電カット時間帯の終了時ｔ１１（電力の使用が制限される時間帯の終了時と同じではない）に必要な管理温度を維持できるように決定する。これら管理温度の変化量ΔＴ及び／又は変更時刻の初期値である判定時刻ｔ１は、舗装の構造、設計条件などに基づいて予め決定しておいてもよいし、舗装構造、現地状況、降雪確率情報などの現況、予測、実績を利用し、設備の制御装置（後述するように、場合によっては中央監視装置）において、従来公知の種々の手法によりその都度算出してもよい。
【００１９】
次に図２を参照して、特定の時間帯の直前の路面温度に基づいて、蓄熱のための通電を開始する時刻の変更の制御について、説明する。なお図２は、図１の時刻ｔ１〜ｔ３の部分を拡大して示す図である。
図２に示す例では、上記特定の時間帯の直前の路面温度の測定値に基づいて、蓄熱のための通電を開始する時刻を変更する。具体的には、時刻ｔ１において取得した路面温度値Ｔｒに基づき、必要に応じて管理温度シフト時刻ｔ１を後ろに（遅い時刻に）スライドする。すなわち、路面温度値Ｔｒと管理温度の最低値Ｔ１とを比較し、以下の（１）または（２）の判定を行う。
（１）Ｔｒ≦Ｔ１の時
スライド量Δｔｒ＝０、ｔ２＝ｔ１
（２）Ｔｒ＞Ｔ１の時
スライド量Δｔｒ＞０、ｔ２＞ｔ１
ここで「スライド量Δｔｒ」は、図２のグラフに示すように、時刻ｔ１・路面温度値Ｔ１からの最も厳しい条件における昇温曲線と、路面温度値Ｔｒからの最も厳しい条件における降温曲線との交点における時刻（ｔ２）と、時刻ｔ１との差とする。昇温曲線、降温曲線及びその交点は、想定される条件に基づいて事前に求めておいてもよいし。図１及び図２に示す例においては、昇温曲線は時刻ｔ１〜ｔ３における温度Ｔ１〜Ｔ２への昇温（最も厳しい条件における昇温）を想定した線、降温曲線は時刻ｔ９〜ｔ１１における温度Ｔ５〜Ｔ７への降温（最も厳しい条件における降温）を想定した線として設定しているが、従来公知の適宜の手法によってその都度計算により求めてもよい。
【００２０】
さらに本発明の制御方法では、下記（ｂ）〜（ｅ）のうちの少なくともいずれかに基づいて通電を開始する時刻を変更するものであることが、好ましい。
（ｂ）判定時刻における気温、及び／又は、上記特定の時間帯の直前における気温に基づく制御、
（ｃ）上記特定の時間帯及び上記特定の時間帯の直後において予定される融雪及び／又は凍結防止用設備の運転モード、
（ｄ）上記特定の時間帯における気温の予測値、
（ｅ）過去の運転実績のデータ。
上述した（ａ）に加えて、上記（ｂ）〜（ｅ）のうちの少なくともいずれかにも基づいて通電を開始する時刻を変更することで、（ｂ），（ｃ），（ｄ）については、気象測定値及び予測情報を有効に利用し、より効率的かつ安全に通電を開始する時刻を変更できる、（ｅ）については対象となる現場の傾向に考慮した変更が行なえる、という利点がある。
【００２１】
（ｂ）判定時刻における気温、及び／又は、上記特定の時間帯の直前における気温に基づく制御
本発明の制御方法においては、上記（ａ）に加えて、さらに（ｂ）判定時刻における気温、及び／又は、上記特定の時間帯の直前における気温にも基づいて判定を行うのが好ましい。ここで、「判定時刻」、「特定の時間帯の直前」とは、上述した（ａ）の場合と同義である。また「気温」は、実際の測定値以外に、予測値であってもよい。
【００２２】
図２に示す例においては、時刻ｔ１における路面温度値Ｔｒと、時刻ｔ１の気温値Ｔｃに基づいて、時刻ｔ２を後ろにスライドする。スライド量Δｔｃは、気温が高い条件における昇温曲線と、降温曲線との交点の時刻と、時刻ｔ１との差とする。昇温曲線及び降温曲線は、想定される条件に基づいて事前に求めておいてもよいし、その都度計算により求めてもよい。例えば、時刻ｔ２、ｔ３においても上記時刻ｔ１における気温値Ｔｃが継続するものとして昇温曲線及び降温曲線を算出する。また、昇温曲線及び降温曲線は、過去の気温データや一様な気温の低下を想定して算出されてもよい。
【００２３】
また、気象情報としての予想気温データを入手して、これを考慮するようにしてもよい。すなわち、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３における予想気温データの最低値（平均値でもよい）が継続するものと想定して、昇温曲線及び降温曲線を求めるようにしてもよい。なお、該予想気温は、例えば、過去データに基づく気温の低下やｔｃとｔ１の予想気温の差に基づく予想気温最低値の補正など、従来公知の種々の補正を行ったものであってもよい。
【００２４】
図３は、本発明の制御方法の好ましい他の例を示す図である。図３には、上述した（ａ）及び（ｂ）に加えて、上記（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）にも基づいて通電を開始する時刻の変更を行っている例を示す。
以下、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）について順を追って説明する。
【００２５】
（ｃ）上記特定の時間帯及び上記特定の時間帯の直後において予定される融雪及び／又は凍結防止用設備の運転モードに基づく制御
図３に示す例では、上述した（ａ）及び（ｂ）に加え、さらに（ｃ）上記特定の時間帯及び上記特定の時間帯の直後において予定される融雪及び／又は凍結防止用設備の運転モードを考慮して制御を行う。
設備の運転モードは、例えば、「融雪モード」（路面上にある、及び／又は、降ってくる雪を融かすために路面温度を高く保つモード）と、「凍結防止モード」（路面上に存在する水分が凍結しないよう路面温度を高く保つモード）と、「予熱（蓄熱）モード」（気温が高い、及び／又は、路面上に水分（雪を含む）が存在しない等の理由により、すぐに凍結の危険はないが、状況に応じて上記「融雪モード」又は「路面凍結防止モード」へ移行するために適当な温度に路面温度を保つモード）とに大きく分けられる。これらの各モードについて、目標とする管理温度の設定値は、通常異なる。本発明の制御方法では、上述した（ａ）及び（ｂ）に加えて、これら運転モードをさらに考慮して上記時刻の変更を行うことで、より省エネルギー及びランニングコストの低減に配慮した効率的な制御が可能となる。
【００２６】
具体的に説明すると、図３に示す例において、管理温度の最高値Ｔ２にまで路面温度を到達させることは、電力の使用に制限がある時間帯における融雪・凍結防止の維持のうち、最も厳しい条件の運転モードである融雪モードでの融雪効果を前提としている。しかし、電力の使用に制限がある時間帯において融雪モードが想定されないのであれば、凍結防止モード或いは予熱モードを維持すればよいと考えられる。
例えば、電力の使用に制限がある時間帯における融雪・凍結防止の維持に凍結防止モードを想定した場合、路面温度は、上記管理温度の最高値Ｔ２ではなく、
Ｔ３ｍ＝Ｔ２−（融雪モード管理温度−凍結防止モード管理温度）
に到達すればよいことになる。
この場合、シフト時刻（蓄熱のための通電を開始する時刻）ｔ２は、Ｔ２とＴ３ｍの差だけ元の昇温曲線を押し下げた（或いは、Ｔ２とＴ３ｍとの差を考慮して他の手段により求めた）昇温曲線と、降温曲線の交点となる。なお、昇温曲線、降温曲線及びその交点は、想定される条件に基づいて事前に求めておいてもよいし、その都度計算により求めてもよい。
【００２７】
（ｄ）特定の時間帯における気温の予測値に基づく制御
図３の例では、上記（ａ），（ｂ），（ｃ）に加えて、（ｄ）特定の時間帯における気温の予測値をさらに考慮して制御を行う。
電力の使用に制限がある時間帯における融雪・凍結防止の効果の維持は、気温などの条件が厳しいことを前提としている。仮に、電力の使用に制限のある時間帯において気温が想定した厳しい温度よりも高いのであれば、該時間帯における舗装体からの大気への放熱量は小さく、上記融雪モードの場合を除いては、路面温度を路面温度値Ｔ２にまで到達させる必要はない。
そのため気象情報として予想気温が得られる場合には、これを用いてＴ２（或いは、上記Ｔ３ｍ）よりも低い値であるＴ３ｔに到達すればよいように設定することもできる。上記予想気温としては、電力の使用に制限がある時間帯（当該時間帯の直後の時間帯を含めてもよい）における最低気温又は平均気温が考えられる。なお、該予想気温は、上述したのと同様に、従来公知の種々の補正を行ったものであってもよい。
この場合、シフト時刻はＴ２（Ｔ３ｍ）とＴ３ｔの差だけ元の昇温曲線を押し下げた昇温曲線と、降温曲線の交点となる。なお、気温変化に伴う放熱量の変化、昇温曲線、降温曲線及びその交点は、想定される条件に基づいて事前に求めておいてもよいし、その都度計算により求めてもよい。
【００２８】
（ｅ）過去の運転実績のデータに基づく制御
またさらに図３の例では、蓄積された現況データ（例えば、過去の運転実績データ。予測データを含めてもよい）にも基づき、制御を行う。具体的には、以下の（ｅ−１），（ｅ−２）について判定し、Ｔ２（或いはＴ３ｍ、Ｔ３ｔ）をＴ３ｒにスライドする。
（ｅ−１）電力の使用に制限がある時間帯において要求された各モードをクリアしたか否か
（ｅ−２）電力の使用の制限が解除された時刻における路面温度は予測値に対して高かったか否か
この場合、シフト時刻はＴ２（Ｔ３ｍ、Ｔ３ｔ）とＴ３ｒの差だけ元の昇温曲線を押し下げた（スライド量が負のときは押し上げた）曲線と、降温曲線との交点となる。運転実績として利用する期間については、特に制限はなく、前年度以前、前年度及び今年度、過去数日など、適宜選択すればよい。また、特に初年度については近隣地区データの初期値としての採用や、過去数日の傾向を天候・動作モードなどを考慮して採用することも考えられる。なお、昇温曲線、降温曲線及びその交点は、想定される条件に基づいて事前に求めておいてもよいし、その都度計算により求めてもよい。
【００２９】
なお上述した図１〜図３の例では、加熱装置による加熱によって舗装体の温度が目標管理温度に到達する時刻ｔ２ａは、電力の使用制限が開始される時刻ｔ３と同じ時刻として示したが、かかる時刻ｔ２ａは、時刻ｔ２と時刻ｔ３との間の任意の時刻であればよい。例えば、制御周期をはじめとする実施上の制約により、時刻ｔ２において管理温度をシフトしても、時刻ｔ３において目標管理温度に到達しない場合があることも考えられるが、時刻ｔ２ａを時刻ｔ３よりも前の時刻と設定することで、これを防止することができる。
【００３０】
通電カットが複数回にわたって断続的に行われる場合、通電カット時間の間の通電がなされる時間帯（図１の例では、時刻ｔ４〜ｔ５、時刻ｔ６〜ｔ７、及び時刻ｔ８〜ｔ１０）における設備の制御は、例えば、管理温度の最高値（図１の例では温度値Ｔ２）を目標温度として加熱装置に通電すればよい。
また、通電カット時間帯の終了後には、必要に応じて管理温度を通常の制御における温度（図１の例では、Ｔ６）に戻すなどして、従来公知の通常の条件にて設備を制御すればよい。
【００３１】
図４は、本発明の好ましい一例の融雪及び／又は凍結防止用設備１を概念的に示す図である。本発明は、上記本発明の制御方法を行うための融雪及び／又は凍結防止用設備をも提供する。本発明の設備１は、検知装置２と、加熱装置３と、制御装置４とを少なくとも備える。
【００３２】
本発明の設備１における検知装置２は、設備１が設置される舗装体の温度（路面温度及び／又は路中温度）を測定するために設けられるものであって、従来公知の種々の温度センサ（例えば、白金やサーミスタなど）を特に制限なく用いることができる。
【００３３】
本発明の設備１における加熱装置３は、舗装体に埋設され、通電によって発熱するものであって、従来公知の種々の加熱装置を特に制限なく用いることができる。
【００３４】
本発明の設備１における制御装置４は、上記検知装置２によって検知された舗装体の温度からの、（ａ）判定時刻における舗装体の温度、及び／又は、上記特定の時間帯の直前における舗装体の温度の情報に少なくとも基づいて、加熱装置３への通電を制御するものである。
なお本発明の設備１は、通常、過去の舗装体の温度や気温のデータや、それに基づく予測値、当該設備の動作状況（運転モード、運転実績など）や舗装体の路面温度や気温、気象情報（気温の予測など）などを記憶するための記憶装置５を構成要素として備える。
【００３５】
このような本発明の設備１によって、特定の時間帯において電力の使用に制限がある電力契約の下に、舗装体に埋設した加熱装置への通電による舗装体への蓄熱によって上記特定の時間帯の融雪及び／又は路面の凍結防止を行う設備として用いることができ、蓄熱のための通電を開始する時刻を上記（ａ）に少なくとも基づいて変更する、本発明の制御方法を好適に実現することができる。
【００３６】
本発明の設備１は、制御装置４が、上記検知装置２からの上記（ａ）の情報以外に、以下の（ｂ）〜（ｅ）のうちから選ばれる少なくともいずれかの情報に基づいて加熱装置３への通電を制御するものであってもよい。
（ｂ）判定時刻における気温、及び／又は、上記特定の時間帯の直前の時間帯における気温、
（ｃ）上記特定の時間帯及び上記特定の時間帯の直後において予定される融雪及び／又は凍結防止用設備の運転モード、
（ｄ）上記特定の時間帯における気温の予測値、
（ｅ）過去の運転実績のデータ。
このような設備１によって、上記（ａ）に加えて、上記（ｂ）〜（ｅ）のうちから選ばれる少なくともいずれかにも基づいて蓄熱のための通電を開始する時刻を変更する、本発明の好ましい制御方法を実現することができる。
【００３７】
また本発明の設備１は、外部装置との間で情報通信を行うための通信装置６をさらに備え、制御装置４が、この通信装置より外部より得た情報（例えば、気象予測情報、制御内容変更指示など）にも基づいて、加熱装置３への通電をも行い得るように実現されてもよい。このように通信装置６をさらに備えることで、上記通信装置６と情報通信を行い得る外部装置（中央監視装置）と、設備１の制御装置４との間には、通信装置６を介して降雪（降水）確率情報や予想気温などの気象情報以外にも、設備１の動作状況、各検知装置２の検知情報などをやりとりすることができ、中央監視装置側にて設備の動作状況などを把握することが可能となる。
【００３８】
図５は、本発明の好適な一例の設備１を模式的に示す図である。本発明の設備１によれば、上述した通信装置６を備えてなり、さらに、制御装置４が中央監視装置からの信号により、予め設定された管理温度（融雪・凍結防止、予熱モードにおける路面温度）をシフトさせる機能をも有するように実現されてもよい。かかる機能を有することで、上記シフト機能を利用して管理温度を一時的に変更することにより、電力の使用に制限がある時間帯への対応を行うことが可能となる。すなわち、図５に示すように、▲１▼設備１にて検知される現地の状況を中央監視装置に送信して状況を把握し、▲２▼かかる状況に対し電力の使用に制限がある特定の時間帯に備えて加熱装置に通電すべき時刻を中央監視装置にて算出し、▲３▼中央監視装置より設備へシフトコマンドを送信し、▲４▼設備にて該コマンドに応じて管理温度のシフトがなされ、▲５▼加熱装置への通電による舗装体の蓄熱、▲６▼特定の時間帯（上記通電カット時間）における舗装体からの放熱による融雪・路面の凍結防止、というような一連の動作によって、本発明の制御方法を遠隔的に行うことが可能となる。この場合、シフト量は制御装置４に設定されるが、シフトを行う時刻は、現地状況、降雪確率情報などに基づき、通電カット終了後に必要な温度を維持できるよう中央監視装置側で算出し、制御器に対し、必要な時刻にシフトの指示を送信する。
また、上記シフト機能によって、電力の使用に制限がある時間帯及びその直前の時間帯の管理温度を通常よりも高く設定して、舗装体への蓄熱（予熱）を行い、通電カット時間帯は舗装体からの放熱（余熱）により必要な動作（状況に依存）を行うこともできる。
【００３９】
図１に示した通電カットを４回に分けて行う電力契約下に設備の制御を行う場合を例に挙げると、時刻ｔ１〜ｔ１１を含有する時間帯の間に、具体的には、次のような動作を行なう。
（１）ｔ＜ｔ１
・制御装置は、所定のモードに応じた管理温度Ｔ１で通常制御。
・中央監視装置は、定期的に現地状況収集。
（２）ｔ＝ｔ１
・中央監視装置は、制御装置にアクセスし、現地状況を踏まえて目標管理温度Ｔ３、すなわちシフトコマンド送信時刻ｔ２を算出。
（３）ｔ＝ｔ２
・中央監視装置は、制御装置に対しシフトコマンドを送信。
・制御装置は、シフトコマンドを受け各管理温度をΔＴシフト。
・管理温度はＴ１→Ｔ２（＝Ｔ７＋ΔＴ、動作モードにより変化）となる。
（４）ｔ２＜ｔ＜ｔ３、ｔ４≦ｔ＜ｔ５、ｔ６≦ｔ＜ｔ７、ｔ８≦ｔ＜ｔ１０
・制御装置は、管理温度Ｔ２（動作モードにより変化）で制御。
（５）ｔ３≦ｔ＜ｔ４、ｔ５≦ｔ＜ｔ６、ｔ７≦ｔ＜ｔ８、ｔ１０≦ｔ＜ｔ１１・通電がカットされるため、舗装体から放熱し、路面温度低下。
（６）ｔ＝ｔ１１
・中央監視装置は、制御装置に対しシフトコマンドを送信。
・制御装置は、シフトコマンドを受け各管理温度を−ΔＴシフト。
・管理温度値をＴ２→Ｔ６とする。
（図１では、ｔ＜ｔ１より条件が悪化し、管理温度がＴ１→Ｔ６と上昇している）
（７）ｔ１１＜ｔ
・制御装置は、所定のモードに応じた管理温度Ｔ４で通常制御
【００４０】
なお、設備１が通信装置６を備える場合、設備１自体が記憶装置を有さず、外部装置（中央監視装置）が記憶装置を有し、この外部装置における記憶装置からの情報が通信装置６を介して設備１に伝達され、かかる情報に基づいても制御装置４が加熱装置３に通電する時刻を変更し得るように実現されてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、特定の時間帯において電力の使用の制限がある電力契約の下に、舗装体への蓄熱によって当該特定の時間帯の融雪及び／又は路面の凍結防止を行うための設備において、上記特定の時間帯であっても融雪、凍結防止の効果が不充分とならず、かつ省エネルギー及びランニングコスト低減に配慮した効率的な通電を実現することができる。これにより、例えば電力量料金の安価な融雪用電力の使用によるコスト低減を実現し、かつ電力の使用が制限される時間帯においても業務用電力を使用した場合と同等の道路交通の確保が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい一例の制御方法を説明するための図であって、図１（Ａ）は時刻ｔ１〜ｔ１１における設備の受電状況、図１（Ｂ）は時刻ｔ１〜ｔ１１における設備の通電状況、図１（Ｃ）は時刻ｔ１〜ｔ１１における路面温度の推移を示す。
【図２】図１（ｃ）の時刻ｔ１〜ｔ３の部分を拡大して示す図である。
【図３】本発明の制御方法の好ましい他の例を示す図である。
【図４】本発明の融雪及び／又は凍結防止設備１を概念的に示す図である。
【図５】本発明の好適な一例の設備１を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１      融雪及び／又は凍結防止設備
２      検知装置
３      加熱装置
４      制御装置
５      記憶装置
６      通信装置
【図１】
2004156243.tif 000002
【図２】
2004156243.tif 000003
【図３】
2004156243.tif 000004
【図４】
2004156243.tif 000005
【図５】
2004156243.tif 000006