JP2013020341A - 交通信号制御機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】信号灯器51の灯色切り替えタイミングを制御する交通信号制御機1であって、商用電源7及び自然エネルギーによって発電する発電装置8,9から充電可能なバッテリ10を備えている。発電装置8,9による発電量が所定の発電基準量を超えている場合に、信号灯器51をバッテリ10で駆動させることで、バッテリの充電量の一部を放電させる。
【選択図】 図1
Description
バッテリが設けられていることで、商用電源が遮断された場合であっても、バッテリ運電を行うことで、交通信号制御機の動作を維持することができる。
〔交通信号制御機の構成〕
図1は、本発明に係る交通信号制御機1の構成例を示すブロック図である。
本実施形態の交通信号制御機1は、通信部2、制御部3、電源部4、バッテリ10、灯器駆動部11、及びインタフェース部12を備えている。なお、図1では、信号灯器51を駆動する灯器駆動部11が1つだけ図示されているが、実際の灯器駆動部11は、信号灯器51の数に応じて複数設けられている。
また、交通信号制御機1は、外部装置と信号をやり取りするためのインタフェース部12を備えている。インタフェース部12には、超音波車両感知器52、光ビーコン53、画像処理式車両感知器54、交通情報板55、押しボタン装置56、他の交通信号制御機101などが接続されており、これらの機器との間でデータのやりとりを行うことができる。
中央装置6は、自装置の管轄エリア内の複数の集中型の交通信号制御機1と通信回線を通じて接続されており、この中央装置6と集中型の各交通信号制御機1とから、交通信号制御システムが構成されている。
なお、交通信号制御機1は、中央装置6との通信を行わずに単独で信号灯器の制御を行う地点型であってもよい。
第2切替部42は、スイッチ回路よりなり、信号灯器51等の駆動のための電源として商用電源を用いる第1駆動モード(通常モード)と、信号灯器51等の駆動のための電源としてバッテリ10を用いる第2駆動モードと、を切り替えることができる。
電源制御部43は、第1切替部41及び第2切替部42に対して、切替制御信号を出力することで、各切替部41,42のモードを切り替えることができる。
なお、バッテリ10から放電された直流電力は、インバータ44によって交流電力に変換され、第2切替部42を介して、交通信号制御機1内の機器2,3,11,12及び信号灯器51に供給される。
バッテリ10は、節電時又は停電時などにおけるバックアップ用電源であるため、商用電源7が利用可能であるときに、充電量が十分に多い状態(満充電)にしておき、その状態を保って、節電時又は停電時に備えることが望まれる。つまり、信号灯器51などがバッテリ10にて駆動されてバッテリ10の電力が放電される第2駆動モードとなるのは、節電が必要となったとき又は商用電源7が遮断され停電になったときなど、商用電源7の利用が制限されたときに限られるべきである、というのが本来的な考え方である。
そこで、本実施形態の電源制御部43は、節電時又は停電時にだけ信号灯器51などをバッテリ10にて駆動する第2駆動モードに切り替えるのではなく、商用電源7を利用可能なときであっても、所定の条件に合致した場合には、信号灯器51などをバッテリ10にて駆動する第2駆動モードに切り替える。これにより、バッテリ10の電力が放電され、自然エネルギーを利用した発電装置8,9が発電した電力を、バッテリ10に蓄える余地が生じる。しかも、バッテリ10の電力放電によって信号灯器51などを駆動できるため、その分、商用電源7の電力利用を抑制することができる。
なお、節電のために信号灯器51などをバッテリ10にて駆動するよう切り替えるのは、中央装置1からの指令(節電のためにバッテリ駆動とする指令)を契機として行っても良いし、交通信号制御機1が有するタイマーによって節電すべき時間になったことが検出されたことを契機として行っても良い。
なお、図2及び図3に示す処理は、周期的に実行される。また、図2及び図3に示す電源制御の処理は、バッテリ10の充放電制御部10aが行っても良い。
なお、ステップS42への処理の移行は、バッテリ10が満充電である場合に限る必要はなく、バッテリ10が所定の充電基準量に達している場合に行っても良い。なお、所定の充電基準量は、ほぼ満充電であると評価できる充電量(例えば、満充電の99%又は98%程度の充電量)であるのが好ましい。
バッテリの充電量が少ない場合に部分放電を行うと、再充電までに非常に長い時間がかかり、節電時又は停電時などのようにバッテリ駆動が必要とされる事態が発生したときに、十分な充電量が確保できないおそれがある。これに対し、バッテリの充電量がほぼ満充電であるときに、部分放電が実行されるのであれば、節電時又は停電時などのようにバッテリ駆動が必要とされる事態が発生したときにでも、十分な充電量を確保するのが容易である。
しかも、発電装置8,9の発電量が、直ちに再充電が可能なレベルにあるときにだけ放電するため、放電しても直ちに満充電に戻ることが期待でき、バッテリ10の本来的な機能である節電時又は停電時のバックアップ機能にほとんど影響を及ぼさない。
また、万が一、部分放電後の再充電時に、自然エネルギーを利用した発電装置8,9の発電量が予想外に低下した場合であっても、商用電源7からの充電が可能であるため、再充電自体は可能である。
図4は、図3に示す部分放電処理の変形例を示している。図3のステップS43では、放電量を決定するために、発電装置8,9の発電量と所定の閾値(第3の閾値)とを比較していたが、図4のステップS43では、発電量を直接的に考慮するのではなく、発電装置8,9による発電量に影響を与える要因に関する情報に基づいて、部分放電を行うか否かを決定する。
例えば、太陽電池の場合、発電量は、日射量に左右されるため、日射量が少ない時間帯(典型的には、夜)においては、十分な発電量を期待できない。したがって、現在の発電量は十分にあっても、日の入が近い場合には、再充電が完了する前に発電量が低下するおそれがある。したがって、現在の発電量だけでなく、将来の発電量をも考慮して、部分放電の実行の可否を決定した方がよい。
なお、日射の有無を判断する場合、単に時刻で判断するのではなく、例えば、太陽電池の設置位置及び高さ、太陽電池の周辺の建物の位置及び高さ、日時と太陽の位置の関係、現在の日時などの情報を総合して、太陽電池が影に入らないかどうかを考慮してもよい。また、日射の有無を判断する場合、気象情報(天気予報情報)を考慮してもよい。
また、部分放電のための電源制御処理を頻繁に行わない場合には、所定期間(所定期間としては、1又は複数時間、1又は複数日、1又は複数月など)毎の平均日射量又は平均風速が、所定の閾値以上であれば、部分放電を行うようにしてもよい。
今回開示した実施形態(上述の各変形例を含む。)はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
4 電源部
7 商用電源
8 太陽電池(発電装置)
9 風力発電装置
10 バッテリ
10a 充放電制御部
20 発電電力計
41 第1切替部
42 第2切替部
43 電源制御部(制御部)
51 信号灯器
Claims (6)
- 信号灯器の灯色切り替えタイミングを制御する交通信号制御機であって、
商用電源及び自然エネルギーによって発電する発電装置から充電可能なバッテリと、
前記発電装置による発電量が所定の発電基準量を超えている場合に、前記信号灯器を前記バッテリで駆動させることで、前記バッテリの充電量の一部を放電させる部分放電を実行する制御部と、
を備えていることを特徴とする交通信号制御機。 - 前記制御部は、前記発電装置による発電量が所定の発電基準量を超え、かつ、前記バッテリの充電量が所定の充電基準量に達している場合に、前記部分放電を実行する
請求項1記載の交通信号制御機。 - 前記制御部は、前記発電装置による発電量又は前記発電装置による発電量に影響を与える要因に関する情報に基づいて放電量を調整する
請求項1又は2記載の交通信号制御機。 - 前記発電装置は、太陽光発電を行う発電装置を含み、
前記発電装置による発電量に影響を与える要因に関する前記情報は、日射に関する情報を含む
請求項3記載の交通信号制御機。 - 前記制御部は、前記部分放電の完了後、前記信号灯器を前記商用電源で駆動させる
請求項1〜4のいずれか1項に記載の交通信号制御機。 - 前記充電基準量は、前記バッテリがほぼ満充電であるときの充電量である
請求項2記載の交通信号制御機。
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KR101307364B1 (ko) * | 2013-05-16 | 2013-09-26 | 안승범 | 무정전 교통신호 제어기 |
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